JP6006393B1 - Plasma processing equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】処理対象へのプラズマ照射の効率の向上が可能なプラズマ処理装置及びプラズマトーチを提供する。【解決手段】プラズマトーチ25では、中空絶縁部材に相当する円筒状の絶縁パイプ25Pを挟んで対向する第1及び第2のプラズマ生成電極25A,25Bが取り付けられている。これにより、プラズマ生成ガスが供給されている状態で第1及び第2のプラズマ生成電極25A,25Bに電圧が印加されると、第1及び第2のプラズマ生成電極25A,25B間にプラズマが発生し、絶縁パイプ25P内を通過する処理対象にプラズマを照射することができる。【選択図】図3A plasma processing apparatus and a plasma torch capable of improving the efficiency of plasma irradiation to a processing target are provided. In a plasma torch 25, first and second plasma generating electrodes 25A and 25B are mounted opposite to each other with a cylindrical insulating pipe 25P corresponding to a hollow insulating member interposed therebetween. Thereby, when a voltage is applied to the first and second plasma generation electrodes 25A and 25B in a state where the plasma generation gas is supplied, plasma is generated between the first and second plasma generation electrodes 25A and 25B. In addition, it is possible to irradiate the processing target passing through the insulating pipe 25P with plasma. [Selection] Figure 3
Description
本発明は、処理対象をプラズマによって処理するプラズマ処理装置に関する。 The present invention relates to the processing target in the plasma processing equipment for processing by the plasma.
従来、プラズマ処理装置として、先端が処理対象としての粒子群の表面に位置するようにプラズマフレームを照射するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a plasma processing apparatus, an apparatus that irradiates a plasma frame so that the tip is located on the surface of a particle group to be processed is known (for example, see Patent Document 1).
従来のプラズマ処理装置においては、処理対象へのプラズマ照射の効率の向上が求められていた。 Oite the conventional plasma treatment equipment is increased efficiency of the plasma irradiation of the processing target has been demanded.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、処理対象へのプラズマ照射の効率の向上が可能なプラズマ処理装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a possible plasma processing equipment improved efficiency of the plasma irradiation to be processed.
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明は、処理対象が通過する処理空間を内側に有するパイプ状の中空絶縁部材と、前記中空絶縁部材の外側に配置された第1プラズマ生成電極と、前記中空絶縁部材の中心部に配されて、前記中空絶縁部材の内面との間に隙間を有し、前記処理空間内にプラズマを発生させるための電圧が前記第1プラズマ生成電極との間に印加される棒状の第2プラズマ生成電極と、を備えたプラズマ処理装置であって、前記中空絶縁部材のうち前記処理対象が通過する方向に交互に並んだ前記第1プラズマ生成電極としての第1電極及び第2電極と、一極が前記第2プラズマ生成電極に接続される一方、他極が前記第1電極と前記第2電極とに交互に切り替えて接続され、前記第2プラズマ生成電極と前記第1電極との間と、前記第2プラズマ生成電極と前記第2電極との間とに交互に電圧を印加して交互にプラズマを発生させる電源部とを有し、それら交互に発生するプラズマの圧力によって前記処理対象を前記処理空間内で一方向に移動させるプラズマ処理装置である。 The invention of claim 1 has been made in order to achieve the above object, the air-insulated member in the pipe-shaped with a processing space of the processing target passes inwardly, the first plasma generation, which is disposed outside the hollow insulating member A voltage between the electrode and the hollow insulating member that has a gap between the inner surface of the hollow insulating member and generates plasma in the processing space; A rod-shaped second plasma generation electrode applied between the first and second plasma generation electrodes alternately arranged in a direction in which the processing target passes among the hollow insulating members. The first electrode and the second electrode of the first electrode are connected to the second plasma generating electrode, while the other electrode is alternately connected to the first electrode and the second electrode to connect the second plasma. Generating electrode and said first And a power supply section that alternately applies a voltage between the second plasma generation electrode and the second electrode to generate plasma alternately, and the pressure of the plasma generated alternately The plasma processing apparatus moves the processing target in one direction within the processing space.
請求項2の発明は、前記中空絶縁部材に、2つの帯状の金属シートが互いに平行かつ螺旋状に巻き付けられて前記中空絶縁部材の軸方向に交互に並んだ前記第1電極及び前記第2電極が構成されている請求項1に記載のプラズマ処理装置である。 According the invention of claim 2, before Symbol hollow insulating member, the two strip-shaped metal sheets parallel to each other and spirally wound with the hollow insulating axially 1 wherein the alternately arranged on the electrode and the second member The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the electrode is configured.
[請求項1の発明]
請求項1の発明によれば、第1及び第2のプラズマ生成電極との間に電圧が印加されると、処理空間のうち第1及び第2のプラズマ生成電極の間に位置する処理対象にプラズマが照射されるため、処理対象へのプラズマ照射の確実性を向上することができ、処理対象へのプラズマ照射の効率を向上することが可能となる。
[Invention of Claim 1]
According to the first aspect of the present invention, when a voltage is applied between the first and second plasma generation electrodes, the object to be processed located between the first and second plasma generation electrodes in the processing space. Since the plasma is irradiated, it is possible to improve the reliability of the plasma irradiation to the processing target, and it is possible to improve the efficiency of the plasma irradiation to the processing target.
なお、本発明のプラズマ処理装置及びプラズマトーチを用いて、以下に列挙した処理、及び実施例で示した処理を効率よく行うことができる。
A.廃棄物処理・環境浄化:(1)有害ガス・液体・固体および粉粒体処理物の分解処理。(2)ガス・液体・固体および粉粒体処理物の脱臭処理。
B.酸化、還元処理:(1)水素を添加し、活性化をして水素ラジカルを生成する事で、酸化処理物の還元処理。(2)酸素を添加し、活性化をして酸素ラジカルまたはオゾンを生成する事で、対象処理物の酸化処理。
C.表面処理:(1)クリーニング効果では、物質表面の吸着した空気中に含まれる水分、空気中に浮遊しているカビ菌、ウィルス、雑菌、チリ、ホコリ、花粉、ダニの死がい・フンなどが有機物として付着し汚れの原因とて、また、原子間引力、静電気も汚れが付着する原因となっている。これらに対して分子レベルでの分解・気化除去する事で、物質表面がクリーニング処理される。さらに、清浄な物質表面は親水性化し、濡れ性、接着性、溶解性の向上が得られる。(2)コーティング効果では、処理下でCVDをはじめとしたコーティング処理、撥水化処理、表面硬化処理、表面改質処理等が行える。
D.官能基付与:各種処理物表面への、水酸基やアミノ基等の官能基の付与。
E.滅菌、殺菌、洗浄処理:(1)食品、医薬品、衛生用品、医療用品等に対しては、プラズマ生成粒子がカビ菌、ウィルス、雑菌、細菌、カビ胞子に衝突することで、細胞壁を破壊させての滅菌および、殺菌。および、プラズマ生成オゾンによる、滅菌、殺菌。(2)チリ、ホコリ、花粉、ダニの死がい・フンなどの有機物等に対しては、プラズマ生成粒子がこれらに対して分子レベルでの分解・気化除去する事での洗浄。
F.物質分解:ラジカルや励起原子などの高エネルギー粒子の衝突による、化学結合切断物質分解。または、高エネルギー粒子の衝突による、微粒子の熱分解。
G.新物質創造:物質創造工学で研究されている、有機,無機から生体分子に至る幅広い物質を対象とした、新しい機能性有機物質の開発。原子・分子レベルからの高機能セラミックスの製作。従来にない高度な機能を持つ触媒や光・電子機能分子材料の製作。ナノレベルにおける分子の集合化と微粒子の製作。膜材料であるナノ薄膜等の製作。
H.プラズマ洗浄:4のプラズマ処理部を気密チャンバ(図示しない)とし、チャンバ内部にロボットを据え、ロボットアームにプラズマトーチを持たせて構成し、チャンバ内に置かれた処理物を、プラズマジェットで洗浄処理を行ってもよい。プラズマ洗浄はドライ処理の為、廃液が出ず、乾燥工程も不要で大幅なコスト削減が可能な処理である。
I.焼成、焼結処理:焼成、焼結処理が可能な機器構成とし、焼成、焼結処理を行ってもよい。
(参考:樹脂業界では、220度で焼成、ガラス転移温度帯を焼結としている。)
また、一般的な粉粒体処理装置での、粉粒体に、ファンデルワールス力、静電気力、液架橋力等が働き、粉粒体同士が付着、凝集し、凝集物が形成されてしまうことが考えられる。これに対して本実施形態のプラズマ処理によって、粉粒体がプラズマ処理されることで、粉粒体の表面が修飾され、上記現象の解消または軽減が行える。
In addition, the process enumerated below and the process shown in the Example can be efficiently performed using the plasma processing apparatus and the plasma torch of the present invention.
A. Waste treatment / environmental purification: (1) Decomposition treatment of toxic gas, liquid, solid and granular material. (2) Deodorizing treatment of gas, liquid, solid and granular material.
B. Oxidation and reduction treatment: (1) Reduction treatment of the oxidation product by adding hydrogen and activating to generate hydrogen radicals. (2) Oxidation treatment of the target treatment object by adding oxygen and activating to generate oxygen radicals or ozone.
C. Surface treatment: (1) In the cleaning effect, the moisture contained in the air adsorbed on the surface of the substance, mold fungus floating in the air, virus, miscellaneous bacteria, dust, dust, pollen, mite dying / fun, etc. are organic matter As a cause of contamination, the attractive force between atoms and static electricity also cause the contamination. By subjecting them to decomposition and vaporization removal at the molecular level, the surface of the substance is cleaned. Furthermore, the surface of the clean substance is made hydrophilic, and wettability, adhesion and solubility are improved. (2) In the coating effect, a coating process including CVD, a water repellent process, a surface hardening process, a surface modification process, and the like can be performed under the process.
D. Functional group provision: Functional group such as hydroxyl group and amino group is imparted to various treated surfaces.
E. Sterilization, sterilization, cleaning treatment: (1) For food, pharmaceuticals, hygiene products, medical supplies, etc., the plasma-generated particles collide with mold fungi, viruses, bacteria, bacteria, mold spores, and the cell walls are destroyed. Sterilization and sterilization. Sterilization and sterilization with plasma-generated ozone. (2) Cleaning of organic matter such as dust, dust, pollen, mites, etc. by decomposing and vaporizing and removing them at the molecular level.
F. Material decomposition: Chemical bond breaking material decomposition by collision of high-energy particles such as radicals and excited atoms. Or thermal decomposition of fine particles by collision of high energy particles.
G. New material creation: Development of new functional organic materials for a wide range of materials ranging from organic and inorganic to biomolecules, which are being studied in material creation engineering. Production of high-functional ceramics from the atomic and molecular level. Manufacture of highly functional catalysts and optical / electronic functional molecular materials that have never existed before. Assembly of molecules at the nano level and production of fine particles. Manufacture of nano-thin films as film materials.
H. Plasma cleaning: The plasma processing unit 4 is an airtight chamber (not shown), a robot is installed inside the chamber, and the robot arm is equipped with a plasma torch. The processing object placed in the chamber is cleaned with a plasma jet. Processing may be performed. Since the plasma cleaning is a dry process, no waste liquid is produced, and a drying process is not required.
I. Firing and sintering treatment: An apparatus configuration capable of firing and sintering treatment may be used, and the firing and sintering treatment may be performed.
(Reference: In the resin industry, it is fired at 220 degrees and sintered in the glass transition temperature zone.)
In addition, van der Waals force, electrostatic force, liquid cross-linking force, etc. act on the granular material in a general granular material processing apparatus, and the granular material adheres and aggregates to form an aggregate. It is possible. On the other hand, the surface of the granular material is modified by plasma processing of the granular material by the plasma treatment of this embodiment, and the above phenomenon can be eliminated or reduced.
[第1実施形態]
以下、図1〜図5に基づいて、本発明の「プラズマ処理装置」に相当するジェットミル10について説明する。図1及び図2に示すように、ジェットミル10は、内側に処理室11を有する中空円盤状の筐体10Aと、筐体10Aの外側部に連結して外方に延び、処理室11の円周部に開口したベンチュリーノズル12と、を備えている。また、図1に示すように、筐体10Aには、平面中央に、上壁10Jを貫通して処理室11と外部とを連通する排出用筒14と、下壁10Uから排出用筒14の下端部付近まで突出したセンターポール13と、が設けられている。
[First Embodiment]
The jet mill 10 corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the jet mill 10 includes a hollow disk-shaped casing 10 </ b> A having a processing chamber 11 on the inner side, and an outer portion connected to the outer side of the casing 10 </ b> A. And a venturi nozzle 12 opened in the circumferential portion. As shown in FIG. 1, the casing 10 </ b> A includes a discharge cylinder 14 that passes through the upper wall 10 </ b> J and communicates the processing chamber 11 with the outside, and a discharge cylinder 14 from the lower wall 10 </ b> U. A center pole 13 protruding to the vicinity of the lower end portion is provided.
図2に示すように、ベンチュリーノズル12は、その中心軸12Jが、ベンチュリーノズル12の開口中心と処理室11の中央部とを通る直線P1に対して、20〜70°傾くように固定されている(図2におけるθが20〜70°である)。 As shown in FIG. 2, the venturi nozzle 12 is fixed such that its central axis 12J is inclined by 20 to 70 ° with respect to a straight line P1 passing through the opening center of the venturi nozzle 12 and the central portion of the processing chamber 11. (Θ in FIG. 2 is 20 to 70 °).
ベンチュリーノズル12には、プラズマトーチ25が取り付けられている。図3に示すように、プラズマトーチ25は、円筒状をなしかつ絶縁部材からなる絶縁パイプ25P(本発明の「中空絶縁部材」に相当する)に、絶縁パイプ25Pを挟んで対向する第1及び第2のプラズマ生成電極25A,25Bが取り付けられてなる。これら第1及び第2のプラズマ生成電極25A,25Bは、プラズマ電源部15の異極にそれぞれ接続されている。 A plasma torch 25 is attached to the venturi nozzle 12. As shown in FIG. 3, the plasma torch 25 has a cylindrical shape and an insulating pipe 25P made of an insulating member (corresponding to the “hollow insulating member” of the present invention). The second plasma generation electrodes 25A and 25B are attached. The first and second plasma generation electrodes 25A and 25B are connected to different polarities of the plasma power supply unit 15, respectively.
絶縁パイプ25Pの一端の開口は、例えばアルゴン等のプラズマ生成ガスと粉粒体である処理対象Wとが供給される供給口25Sとなっていて、他端の開口は、供給口25Sから取り込まれたプラズマ生成ガスと処理対象Wとが噴出される噴出口25Fとなっている。なお、第1及び第2のプラズマ生成電極25A,25Bは、絶縁パイプ25Pのうち噴出口25F寄り位置に配されている。また、本実施形態における処理対象Wは粉粒体である。 The opening at one end of the insulating pipe 25P is a supply port 25S to which a plasma generation gas such as argon and the processing target W that is a granular material are supplied, and the opening at the other end is taken in from the supply port 25S. The plasma generating gas and the processing target W are jetted out 25F. Note that the first and second plasma generation electrodes 25A and 25B are arranged near the ejection port 25F in the insulating pipe 25P. Moreover, the process target W in this embodiment is a granular material.
そして、プラズマ生成ガスが供給されている状態で第1及び第2のプラズマ生成電極25A,25Bに電圧が印加されると、第1及び第2のプラズマ生成電極25A,25B間にプラズマが発生し、絶縁パイプ25P内を通過する処理対象Wにプラズマが照射される。また、プラズマ生成ガスの流速によっては、第1及び第2のプラズマ生成電極25A,25B間に発生したプラズマがプラズマ生成ガスの流圧によって噴出口25Fから外方へ飛び出し、プラズマフレームとなる。なお、絶縁パイプ25Pの内部が本発明の「処理空間」、「ガス通路」及び「対象流路」に相当する。 When a voltage is applied to the first and second plasma generation electrodes 25A and 25B with the plasma generation gas being supplied, plasma is generated between the first and second plasma generation electrodes 25A and 25B. The processing target W passing through the insulating pipe 25P is irradiated with plasma. Further, depending on the flow rate of the plasma generation gas, the plasma generated between the first and second plasma generation electrodes 25A and 25B jumps out of the jet outlet 25F due to the flow pressure of the plasma generation gas, thereby forming a plasma flame. The interior of the insulating pipe 25P corresponds to the “processing space”, “gas passage”, and “target passage” of the present invention.
図2に示すように、筐体10Aの外側部には、処理室11と外部とを連通する貫通孔10Bが複数形成されていて、各貫通孔10Bには、プラズマトーチ23がそれぞれ取り付けられている。本実施形態のジェットミル10では、7つのプラズマトーチ23と上述したベンチュリーノズル12とが、45°間隔で配置されている。また、各プラズマトーチ23は、ベンチュリーノズル12と同様に、その中心線23Jがプラズマトーチ23の噴出口23Fの開口中心と処理室11の中央部とを通る直線P2に対して、20〜70°傾くように固定されている。 As shown in FIG. 2, a plurality of through holes 10 </ b> B communicating the processing chamber 11 and the outside are formed in the outer portion of the housing 10 </ b> A, and a plasma torch 23 is attached to each through hole 10 </ b> B. Yes. In the jet mill 10 of the present embodiment, the seven plasma torches 23 and the above-described venturi nozzles 12 are arranged at 45 ° intervals. Each plasma torch 23 has a center line 23J of 20 to 70 ° with respect to a straight line P2 passing through the center of the outlet 23F of the plasma torch 23 and the center of the processing chamber 11 in the same manner as the venturi nozzle 12. It is fixed to tilt.
図4に示すように、プラズマトーチ23は、円筒状をなしかつ絶縁部材からなる絶縁パイプ23Pと、絶縁パイプ23Pの一端に接続された絶縁部材からなる基端ブロック23K(本発明の「閉塞部材」に相当する)と、を備えている。絶縁パイプ23Pには、基端ブロック23Kと反対側の端部寄り位置に、絶縁パイプ23Pの外面を覆う円筒状の第1プラズマ生成電極23A(本発明の「筒形電極」に相当する)が備えられている。 As shown in FIG. 4, the plasma torch 23 has a cylindrical insulating pipe 23P made of an insulating member and a base block 23K made of an insulating member connected to one end of the insulating pipe 23P (the “blocking member of the present invention”). For example). The insulating pipe 23P has a cylindrical first plasma generation electrode 23A (corresponding to the “cylindrical electrode” of the present invention) covering the outer surface of the insulating pipe 23P at a position near the end opposite to the base end block 23K. Is provided.
基端ブロック23Kは、絶縁パイプ23Pと同一径の円柱の中心に貫通孔23Lが形成されてなる。この貫通孔23Lには、第2プラズマ生成電極23Bが取り付けられている。第2プラズマ生成電極23Bは、断面円形の金属棒23Cが絶縁性の内側パイプ23Dにより被覆されてなり(以下、適宜「棒状被覆電極」という)、一端が貫通孔23Lに嵌着され、他端が第1プラズマ生成電極23Aと重なり合う位置まで延びている。第1プラズマ生成電極23Aと第2プラズマ生成電極23Bとは、プラズマ電源部15の異極にそれぞれ接続されている。なお、金属棒23Cのうち基端ブロック23Kに覆われている部分には、基端ブロック23Kの外部まで突出した電極突出部23Eが形成されていて、この電極突出部23Eがプラズマ電源部15に接続されている。なお、絶縁パイプ23Pと内側パイプ23Dとが本発明の「中空絶縁部材」に相当し、絶縁パイプ23Pと内側パイプ23Dとの間の空間が本発明の「ガス通路」に相当する。 The proximal block 23K is formed with a through hole 23L at the center of a cylinder having the same diameter as the insulating pipe 23P. A second plasma generation electrode 23B is attached to the through hole 23L. The second plasma generation electrode 23B is formed by covering a metal rod 23C having a circular cross section with an insulating inner pipe 23D (hereinafter referred to as “bar-shaped covering electrode” as appropriate), one end is fitted into the through hole 23L, and the other end Extends to a position overlapping with the first plasma generation electrode 23A. The first plasma generation electrode 23A and the second plasma generation electrode 23B are connected to different polarities of the plasma power supply unit 15, respectively. An electrode protrusion 23E that protrudes to the outside of the base end block 23K is formed in a portion of the metal rod 23C that is covered with the base end block 23K, and this electrode protrusion 23E is formed in the plasma power source section 15. It is connected. The insulating pipe 23P and the inner pipe 23D correspond to the “hollow insulating member” of the present invention, and the space between the insulating pipe 23P and the inner pipe 23D corresponds to the “gas passage” of the present invention.
また、第2プラズマ生成電極23Bには、基端ブロック23Kの貫通孔23L内と絶縁パイプ23Pの内部とを連通するガス流路23Tが形成されている。詳細には、ガス流路23Tは、金属棒23Cの一端から他端側に向かって金属棒23Cの中心軸上に延びた第1通路23Vと、第1通路23Vの先端から側方に延びた第2通路23Uとからなる。さらに、基端ブロック23Kの貫通孔23Lのうち絶縁パイプ23Pと反対側の端部には、ガス供給管23Gが装着されていて、プラズマ生成ガスは、このガス供給管23Gから供給され、貫通孔23L、ガス流路23Tを通過して、絶縁パイプ23P内に流入する。そして、プラズマ生成ガスが供給されている際に、第1プラズマ生成電極23Aと第2プラズマ生成電極23Bとに電圧が印加されると、第1プラズマ生成電極23Aと第2プラズマ生成電極23Bとの間にプラズマが発生し、そのプラズマがプラズマ生成ガスの流圧によって噴出口23Fからプラズマフレームとして噴出される。 The second plasma generation electrode 23B is formed with a gas flow path 23T that communicates the inside of the through hole 23L of the base end block 23K and the inside of the insulating pipe 23P. Specifically, the gas flow path 23T extends from one end of the metal rod 23C toward the other end side on the central axis of the metal rod 23C, and extends from the front end of the first passage 23V to the side. It consists of the second passage 23U. Furthermore, a gas supply pipe 23G is attached to the end of the through hole 23L of the base end block 23K opposite to the insulating pipe 23P, and the plasma generation gas is supplied from the gas supply pipe 23G, and the through hole 23L passes through the gas flow path 23T and flows into the insulating pipe 23P. Then, when a voltage is applied to the first plasma generation electrode 23A and the second plasma generation electrode 23B while the plasma generation gas is supplied, the first plasma generation electrode 23A and the second plasma generation electrode 23B Plasma is generated in the meantime, and the plasma is ejected from the ejection port 23F as a plasma flame by the flow pressure of the plasma generation gas.
本実施形態のジェットミル10の構成は以上である。次に、ジェットミル10の作用効果について説明する。本実施形態のジェットミル10では、プラズマトーチ25から放出された処理対象Wが処理室11の外周部に沿って移動すると共に、プラズマトーチ23からのプラズマ生成ガスによるジェット流によって旋回し、処理対象W同士が衝突して粉砕される。そして、大きい粗粉は、遠心力により処理室11の外周部に留まり、粉砕が続けられる一方、十分小さくなった微粉は、排出用筒14から排出される。 The configuration of the jet mill 10 of the present embodiment is as described above. Next, the effect of the jet mill 10 will be described. In the jet mill 10 according to the present embodiment, the processing target W released from the plasma torch 25 moves along the outer peripheral portion of the processing chamber 11 and swirls by the jet flow of the plasma generation gas from the plasma torch 23 to be processed. W collides with each other and is crushed. The large coarse powder remains on the outer periphery of the processing chamber 11 due to centrifugal force and continues to be pulverized, while the sufficiently small fine powder is discharged from the discharge cylinder 14.
ここで、本実施形態のジェットミル10では、処理対象Wは、プラズマ生成ガスと共にプラズマトーチ25に供給され、第1及び第2のプラズマ生成電極25A,25B間を通過してプラズマフレームと共にベンチュリーノズル12へ噴出されるので、処理対象Wへのプラズマ照射の確実性が向上され、処理対象Wへのプラズマ照射の効率が向上される。 Here, in the jet mill 10 of the present embodiment, the processing object W is supplied to the plasma torch 25 together with the plasma generation gas, passes between the first and second plasma generation electrodes 25A and 25B, and the venturi nozzle together with the plasma flame. Therefore, the reliability of the plasma irradiation to the processing target W is improved, and the efficiency of the plasma irradiation to the processing target W is improved.
また、プラズマトーチ23は、処理対象Wの流路に向けてプラズマフレームを噴射するので、これによっても処理対象Wへのプラズマ照射の確実性が向上され、処理対象Wへのプラズマ照射の効率が向上される。 Further, since the plasma torch 23 injects a plasma flame toward the flow path of the processing target W, this also improves the reliability of the plasma irradiation to the processing target W, and the efficiency of the plasma irradiation to the processing target W is improved. Be improved.
さらに、プラズマトーチ23は、第2プラズマ生成電極23Bにプラズマ生成ガスを流入するための流路が形成されているので、例えば、絶縁パイプ23Pに分岐管を設け、そこからプラズマ生成ガスを流入する構成とするよりも、プラズマトーチ23をコンパクトにすることができる。なお、このプラズマトーチ23を単体で手に持って使用する場合には、コンパクトであるため、ハンドリングが容易になり、処理対象Wへのプラズマ照射の効率が向上される。 Further, since the plasma torch 23 is formed with a flow path for flowing the plasma generation gas into the second plasma generation electrode 23B, for example, a branch pipe is provided in the insulating pipe 23P, and the plasma generation gas flows from there. Rather than having a configuration, the plasma torch 23 can be made compact. Note that when the plasma torch 23 is used alone as a hand, since it is compact, handling becomes easy and the efficiency of plasma irradiation to the processing object W is improved.
また、本実施形態によれば、高速気流粉砕を行うのと同時に、プラズマ気相化学反応処理が行える。プラズマ気相化学反応処理を施せば、微粉および、近年での粒子のナノ化により凝集粉体として供された処理対象であっても、高速気流粉砕機の能力を下げ、解砕機能の性能範囲で使用し、高速気流粉砕機内を循環させ、所望するプラズマ気相化学反応処理を施した粒子を得ることができる。 Moreover, according to this embodiment, plasma vapor phase chemical reaction processing can be performed simultaneously with high-speed airflow crushing. If plasma gas phase chemical reaction treatment is performed, the ability of the high-speed airflow crusher will be reduced and the performance range of the crushing function, even for processing objects that have been provided as fine powder and agglomerated powder due to recent nano-sized particles And can be circulated in a high-speed air-flow pulverizer to obtain particles subjected to a desired plasma gas phase chemical reaction treatment.
本実施形態のジェットミル10は、以下のように変更してもよい。 The jet mill 10 of this embodiment may be modified as follows.
(1)ベンチュリーノズル12に取り付けるプラズマトーチとして、プラズマトーチ25に代えて、図6〜10に示されるプラズマトーチ26〜30を用いてもよい。図6に示すように、プラズマトーチ26は、絶縁パイプ26Pに、帯状の金属シートからなる第1及び第2のプラズマ生成電極26A,26Bを平行に、かつ、螺旋状に巻き付けてなる。なお、絶縁パイプ26Pが本発明の「中空絶縁部材」に相当し、絶縁パイプ26Pの内部が本発明の「処理空間」、「ガス通路」及び「対象流路」に相当する。 (1) As a plasma torch attached to the venturi nozzle 12, instead of the plasma torch 25, plasma torches 26 to 30 shown in FIGS. As shown in FIG. 6, the plasma torch 26 is formed by winding the first and second plasma generating electrodes 26A and 26B made of a strip-shaped metal sheet in parallel and spirally around an insulating pipe 26P. The insulating pipe 26P corresponds to the “hollow insulating member” of the present invention, and the inside of the insulating pipe 26P corresponds to the “processing space”, “gas passage”, and “target channel” of the present invention.
なお、隣り合う第1及び第2のプラズマ生成電極26A,26B間には、凸状の螺旋誘電体具26R(絶縁パイプ26Pと一体とする、または接着等で取り付け)が設けられていて、隣り合う第1及び第2のプラズマ生成電極26A,26B間での短絡が防止される。これにより、隣り合う第1及び第2のプラズマ生成電極26A,26B間の距離を短くでき、放電に使用する電力容量の省エネルギー化が図れる。また、同一電源、同一流路であれば、プラズマを生成できる範囲を長くすることができる。 A convex spiral dielectric tool 26R (integrated with the insulating pipe 26P or attached by bonding or the like) is provided between the adjacent first and second plasma generation electrodes 26A and 26B. A short circuit between the matching first and second plasma generation electrodes 26A and 26B is prevented. As a result, the distance between the adjacent first and second plasma generation electrodes 26A and 26B can be shortened, and energy saving of the power capacity used for discharge can be achieved. Further, if the same power source and the same flow path are used, the range in which plasma can be generated can be lengthened.
図7に示されるプラズマトーチ27は、直線状に延びた直線パイプ27Tと、その一端寄り位置からその一端側に向かって斜め側方に延びた分岐パイプ27Uと、を有する枝付きパイプ27Pを備えている。第1プラズマ生成電極27Aは、リング状をなし、枝付きパイプ27Pにおける直線パイプ27Tに複数巻付けられていて、第2プラズマ生成電極27Bは、棒状被覆電極からなり直線パイプ27Tの内側に収容されている。なお、第2プラズマ生成電極27Bの一端は、直線パイプ27Tの一端を閉塞する閉塞部材27Hに固定されている。また、直線パイプ27Tの一端部には、プラズマ生成ガスが供給されるガス供給口27Gが備えられている。また、分岐パイプ27Uの先端部は処理対象Wを供給する供給口27Sとなっている。なお、枝付きパイプ27Pが本発明の「絶縁パイプ」に相当し、枝付きパイプ27Pと棒状被覆電極の内側パイプとが本発明の「中空絶縁部材」に相当し、枝付きパイプ27Pの内部が本発明の「処理空間」、「ガス通路」、「対象流路」に相当する。 The plasma torch 27 shown in FIG. 7 includes a branch pipe 27P having a straight pipe 27T extending in a straight line and a branch pipe 27U extending obliquely from one position closer to one end toward the one end. ing. The first plasma generation electrode 27A has a ring shape and is wound around the straight pipe 27T in the branch pipe 27P. The second plasma generation electrode 27B is a rod-shaped covering electrode and is accommodated inside the straight pipe 27T. ing. Note that one end of the second plasma generation electrode 27B is fixed to a closing member 27H that closes one end of the straight pipe 27T. Further, a gas supply port 27G to which a plasma generation gas is supplied is provided at one end of the straight pipe 27T. Further, the tip of the branch pipe 27U serves as a supply port 27S for supplying the processing object W. The branch pipe 27P corresponds to the “insulation pipe” of the present invention, the branch pipe 27P and the inner pipe of the rod-shaped covering electrode correspond to the “hollow insulation member” of the present invention, and the inside of the branch pipe 27P is This corresponds to the “processing space”, “gas passage”, and “target channel” of the present invention.
図8に示されるプラズマトーチ28は、第1プラズマ生成電極28Aの構成が上述したプラズマトーチ27と異なる。即ち、プラズマトーチ28では、第1プラズマ生成電極28Aが、枝付きパイプ28Pにおける直線パイプ28Tの略全体に巻かれた金属シートにより構成されている。なお、枝付きパイプ28Pが本発明の「絶縁パイプ」に相当し、枝付きパイプ28Pと棒状被覆電極の内側パイプとが本発明の「中空絶縁部材」に相当し、枝付きパイプ28Pの内部が本発明の「処理空間」、「ガス通路」、「対象流路」に相当する。 The plasma torch 28 shown in FIG. 8 is different from the plasma torch 27 described above in the configuration of the first plasma generation electrode 28A. That is, in the plasma torch 28, the first plasma generation electrode 28A is formed of a metal sheet wound around substantially the entire straight pipe 28T in the branch pipe 28P. The branch pipe 28P corresponds to the “insulation pipe” of the present invention, the branch pipe 28P and the inner pipe of the rod-shaped covering electrode correspond to the “hollow insulation member” of the present invention, and the inside of the branch pipe 28P is This corresponds to the “processing space”, “gas passage”, and “target channel” of the present invention.
図9に示されるプラズマトーチ29は、第1プラズマ生成電極29Aの構成が上述したプラズマトーチ27と異なる。即ち、プラズマトーチ29では、第1プラズマ生成電極29Aが、2本の帯状の金属シートが枝付きパイプ29Pにおける直線パイプ28Tに平行にかつ螺旋状に巻かれた構成となっている。なお、枝付きパイプ29Pが本発明の「絶縁パイプ」に相当し、枝付きパイプ29Pと棒状被覆電極の内側パイプとが本発明の「中空絶縁部材」に相当し、枝付きパイプ29Pの内部が本発明の「処理空間」、「ガス通路」、「対象流路」に相当する。 The plasma torch 29 shown in FIG. 9 differs from the plasma torch 27 described above in the configuration of the first plasma generation electrode 29A. That is, in the plasma torch 29, the first plasma generating electrode 29A has a configuration in which two strip-shaped metal sheets are wound in parallel and spirally with the straight pipe 28T in the branch pipe 29P. The branched pipe 29P corresponds to the “insulated pipe” of the present invention, the branched pipe 29P and the inner pipe of the rod-shaped covering electrode correspond to the “hollow insulating member” of the present invention, and the inside of the branched pipe 29P is This corresponds to the “processing space”, “gas passage”, and “target channel” of the present invention.
図10に示されるプラズマトーチ30は、円筒状の絶縁パイプ30Pに、プラズマ電源部15の一方の電極に接続されるリング状の第1プラズマ生成電極30Aと、他方の電極に接続されるリング状の第2プラズマ生成電極30Bとを、交互に巻かれてなる。 The plasma torch 30 shown in FIG. 10 includes a cylindrical insulating pipe 30P, a ring-shaped first plasma generation electrode 30A connected to one electrode of the plasma power supply unit 15, and a ring-shaped connection connected to the other electrode. The second plasma generation electrodes 30B are alternately wound.
また、隣り合う第1及び第2のプラズマ生成電極30A,30B間には、凸状の誘電体具30R(絶縁パイプ30Pと一体とする、または接着等で取り付け)が設けられ、隣り合う第1及び第2のプラズマ生成電極30A,30B間での短絡が防止される。これにより、隣り合う第1及び第2のプラズマ生成電極30A,30B間の距離を短くでき、放電に使用する電力容量の省エネルギー化が図れる。または、同一電源、同一流路であれば、プラズマを生成できる範囲を長くすることができる。 A convex dielectric tool 30R (integrated with the insulating pipe 30P or attached by bonding or the like) is provided between the adjacent first and second plasma generating electrodes 30A and 30B, and the adjacent first And the short circuit between the 2nd plasma production electrodes 30A and 30B is prevented. As a result, the distance between the adjacent first and second plasma generation electrodes 30A and 30B can be shortened, and energy saving of the power capacity used for discharge can be achieved. Alternatively, if the same power source and the same flow path are used, the range in which plasma can be generated can be lengthened.
なお、プラズマトーチ30に設けられる第1及び第2のプラズマ生成電極30A,30Bは、複数ずつであってもよいし、1つずつであってもよい。なお、絶縁パイプ30Pが本発明の「中空絶縁部材」に相当し、絶縁パイプ30Pの内部が本発明の「処理空間」、「ガス通路」及び「対象流路」に相当する。 Note that the first and second plasma generation electrodes 30A and 30B provided in the plasma torch 30 may be plural or one by one. The insulating pipe 30P corresponds to the “hollow insulating member” of the present invention, and the inside of the insulating pipe 30P corresponds to the “processing space”, “gas passage”, and “target channel” of the present invention.
(2)ベンチュリーノズル12に取り付けるプラズマトーチとして、プラズマトーチ25に代えて、図11、12に示されるプラズマトーチ21、24を用いてもよい。図11に示すように、プラズマトーチ21は、枝付きパイプ21Pにおける分岐パイプ21Uに、互いに対向する第1及び第2のプラズマ生成電極21A,21Bを備え、分岐パイプ21Uの先端部が、プラズマ生成ガスが供給されるガス供給口21Gとなっている。そして、第1及び第2のプラズマ生成電極21A,21Bに電圧が印加された状態で、プラズマ生成ガスが供給されると、プラズマフレームが発生し、このプラズマフレームは、分岐パイプ21Uの基端部まで延びた後、直線パイプ21Tの他端部側へ進行する。枝付きパイプ21Pにおける直線パイプ21Tの一端部は処理対象Wが供給される供給口21Sとなっていて、ここから供給された処理対象Wは、他端部側へ向かう途中でプラズマフレームを通過し、プラズマ処理される。なお、枝付きパイプ21Pが本発明の「絶縁パイプ」、「中空絶縁部材」に相当し、直線パイプ21Tの内部が本発明の「対象流路」に相当し、分岐パイプ21U及び直線パイプ21Tの内部が本発明の「ガス通路」に相当する。 (2) As a plasma torch attached to the venturi nozzle 12, plasma torches 21 and 24 shown in FIGS. 11 and 12 may be used instead of the plasma torch 25. As shown in FIG. 11, the plasma torch 21 includes first and second plasma generation electrodes 21A and 21B facing each other on the branch pipe 21U in the branch pipe 21P, and the tip of the branch pipe 21U generates plasma. The gas supply port 21G is supplied with gas. Then, when a plasma generating gas is supplied in a state where a voltage is applied to the first and second plasma generating electrodes 21A and 21B, a plasma flame is generated, and this plasma flame is a base end portion of the branch pipe 21U. Then, it proceeds to the other end side of the straight pipe 21T. One end of the straight pipe 21T in the branch pipe 21P is a supply port 21S to which the processing target W is supplied, and the processing target W supplied from here passes through the plasma frame on the way to the other end side. Plasma treatment. The branch pipe 21P corresponds to the “insulating pipe” and “hollow insulating member” of the present invention, the inside of the straight pipe 21T corresponds to the “target flow path” of the present invention, and the branch pipe 21U and the straight pipe 21T. The inside corresponds to the “gas passage” of the present invention.
図12に示されるプラズマトーチ24は、第1及び第2のプラズマ生成電極24A,24Bの構成が上述したプラズマトーチ21と異なる。即ち、プラズマトーチ24では、第1プラズマ生成電極24Aが枝付きパイプ24Pにおける分岐パイプ24Uの外面を覆う円筒状となっていて、第2プラズマ生成電極24Bが、棒状被覆電極となっている。また、分岐パイプ24Uの先端部には、貫通孔24Lが形成された閉塞ブロック24Kが備えられていて、第2プラズマ生成電極24Bはこの閉塞ブロック24Kの貫通孔24Lに嵌着されている。また、第2プラズマ生成電極24Bには、枝付きパイプ24P内と貫通孔24Lとを連通するガス通路24Tが形成されると共に、電極突出部24Eが設けられている。なお、枝付きパイプ24Pが本発明の「絶縁パイプ」に相当し、枝付きパイプ24Pと棒状被覆電極の内側パイプとが本発明の「中空絶縁部材」に相当し、直線パイプ24Tの内部が本発明の「対象流路」に相当し、分岐パイプ24U及び直線パイプ24Tの内部が本発明の「ガス通路」に相当する。 The plasma torch 24 shown in FIG. 12 is different from the plasma torch 21 described above in the configuration of the first and second plasma generation electrodes 24A and 24B. That is, in the plasma torch 24, the first plasma generation electrode 24A has a cylindrical shape covering the outer surface of the branch pipe 24U in the branch pipe 24P, and the second plasma generation electrode 24B is a rod-shaped covering electrode. The distal end of the branch pipe 24U is provided with a closing block 24K in which a through hole 24L is formed, and the second plasma generation electrode 24B is fitted into the through hole 24L of the closing block 24K. In addition, the second plasma generation electrode 24B is provided with a gas passage 24T that connects the inside of the branch pipe 24P and the through hole 24L, and an electrode protrusion 24E. The branch pipe 24P corresponds to the “insulation pipe” of the present invention, the branch pipe 24P and the inner pipe of the rod-shaped covering electrode correspond to the “hollow insulation member” of the present invention, and the inside of the straight pipe 24T is the main pipe. It corresponds to the “target channel” of the invention, and the inside of the branch pipe 24U and the straight pipe 24T corresponds to the “gas passage” of the invention.
(3)図13に示すように、ベンチュリーノズル12に処理対象Wを投入するための投入口16を備えると共に、ベンチュリーノズル12に取り付けるプラズマトーチとして、上述したプラズマトーチ23や、図14に示されるプラズマトーチ22を用い、ベンチュリーノズル12にプラズマフレームを照射する構成であってもよい。この構成であっても、投入口16から投入された処理対象Wがベンチュリーノズル12を通過する際に、プラズマトーチ23又はプラズマトーチ22によりプラズマフレームを照射され、プラズマ処理が行われる。 (3) As shown in FIG. 13, the plasma torch 23 is provided as the plasma torch provided with the inlet 16 for introducing the processing target W into the venturi nozzle 12 and attached to the venturi nozzle 12, as shown in FIG. The plasma torch 22 may be used to irradiate the venturi nozzle 12 with a plasma flame. Even in this configuration, when the processing object W input from the input port 16 passes through the venturi nozzle 12, the plasma flame is irradiated by the plasma torch 23 or the plasma torch 22, and the plasma processing is performed.
図14に示されるプラズマトーチ22は、金属シートが枝付きパイプ22Pにおける直線パイプ22Tの少なくとも一部に巻かれてなる第1プラズマ生成電極22Aと、直線パイプ22Tに収容された棒状被覆電極からなる第2プラズマ生成電極22Bと、を有していて、枝付きパイプ22Pの分岐パイプ22Uの先端部がプラズマ生成ガスが供給されるガス供給口22Gとなっている。この構成によれば、プラズマ生成ガスの流量を多くできるので、プラズマ生成ガスが直線パイプ22に流れ込んだときの流圧が大きくなり、プラズマフレームを大きくすることができる。なお、枝付きパイプ22Pと棒状被覆電極の内側パイプとが本発明の「中空絶縁部材」に相当し、第1プラズマ生成電極22Aが本発明の「筒形電極」に相当し、分岐パイプ22U及び直線パイプ22Tの内部が本発明の「ガス通路」に相当する。 The plasma torch 22 shown in FIG. 14 includes a first plasma generating electrode 22A in which a metal sheet is wound around at least a part of the straight pipe 22T in the branch pipe 22P, and a rod-shaped covering electrode accommodated in the straight pipe 22T. The tip of the branch pipe 22U of the branch pipe 22P is a gas supply port 22G through which plasma generation gas is supplied. According to this configuration, since the flow rate of the plasma generating gas can be increased, the flow pressure when the plasma generating gas flows into the straight pipe 22 is increased, and the plasma flame can be increased. The branch pipe 22P and the inner pipe of the rod-shaped covering electrode correspond to the “hollow insulating member” of the present invention, the first plasma generation electrode 22A corresponds to the “cylindrical electrode” of the present invention, and the branch pipe 22U and The inside of the straight pipe 22T corresponds to the “gas passage” of the present invention.
(4)貫通孔10Bに取り付けるプラズマトーチとして、プラズマトーチ23に代えて、プラズマトーチ22を用いてもよい。 (4) As a plasma torch attached to the through hole 10B, a plasma torch 22 may be used instead of the plasma torch 23.
(5)貫通孔10Bに取り付けるプラズマトーチとして、プラズマトーチ23に代えて、プラズマトーチ26〜30を用いてもよい。この場合、各供給口26S〜30Sから各種添加剤を投入してもよく、各種添加剤を投入すると、プラズマ雰囲気中に処理対象Wに対し、添加剤を長時間にわたり滞留させ、添加剤による処理効果を向上させることができる。 (5) Instead of the plasma torch 23, plasma torches 26 to 30 may be used as the plasma torch attached to the through hole 10B. In this case, various additives may be added from the supply ports 26S to 30S. When various additives are added, the additive is retained in the plasma target W for a long time in the plasma atmosphere, and the treatment with the additive is performed. The effect can be improved.
(6)本実施形態のジェットミル10は、処理対象Wが水平方向で旋回する構成であったが、縦型旋回高速気流粉砕機や、すべての粒子を衝突板ないしは衝突ブロックに衝突させ、その大きな衝撃力で粉砕を行う水平衝突板方式高速気流粉砕機、縦型衝突板方式高速気流粉砕機に本発明を適用してもよい。衝突板方式高速気流粉砕機を、粉砕ノズルに図5〜図11のプラズマトーチのいずれかを配置して、処理対象Wをプラズマトーチ内を通過させ、衝突ブロックに処理対象Wを衝突させて粉砕をする。または、粉砕ノズル(またはガス噴出ノズルを含む)先端にリング電極を設け、衝突ブロックが電極となる構成にして、両方を絶縁体被覆、ないしは片方を絶縁体被覆して、粉砕ノズル先端電極と衝突ブロック電極(図示しない)をプラズマ電源部15に接続して、プラズマが生成できる機構を設け、粉砕ノズル先端電極と衝突ブロック電極間でプラズマを生成して、処理対象Wを粉砕ノズル電極から噴出させ、衝突ブロック電極に処理対象Wを衝突させて粉砕に用いてもよい。また、回転する回転羽根車で粉砕物を分級する機構を持つ装置では、回転羽根と静止しているカバーに上述の機構を設けて用いてもよい(特開平5−337394の、図1、図2参照)。または、経路の一部を狭窄し全ての粒子が通過する機構を設け、その部分にプラズマを生成し、プラズマ処理を行う構成にしてもよい。また、処理対象Wが水平方向で旋回する経路に、図14の第1及び第2のプラズマ生成電極22A,22Bを、上下方向で対向するように配置し、対向する第1及び第2のプラズマ生成電極22A,22B間でプラズマを生成し、ないしは線状電極、面状電極を用いてプラズマ処理を行う構成にしてもよい。また、本機構を湿式の縦型、横型の衝突板方式高速気流粉砕機に用いてもよい。 (6) The jet mill 10 of the present embodiment has a configuration in which the processing target W swirls in the horizontal direction, but the vertical swirling high-speed airflow crusher and all particles collide with the collision plate or the collision block. The present invention may be applied to a horizontal collision plate type high-speed airflow crusher or a vertical collision plate type high-speed airflow crusher that performs crushing with a large impact force. The collision plate type high-speed airflow crusher is arranged by placing any of the plasma torches of FIGS. 5 to 11 in the crushing nozzle, passing the processing target W through the plasma torch, and colliding the processing target W with the collision block for pulverization. do. Alternatively, a ring electrode is provided at the tip of the crushing nozzle (or gas injection nozzle) and the collision block is configured as an electrode, both of which are covered with an insulator or one of them covered with an insulator to collide with the crushing nozzle tip electrode. A block electrode (not shown) is connected to the plasma power supply unit 15 to provide a mechanism capable of generating plasma. Plasma is generated between the pulverizing nozzle tip electrode and the collision block electrode, and the processing object W is ejected from the pulverizing nozzle electrode. The processing object W may collide with the collision block electrode and used for pulverization. In addition, in an apparatus having a mechanism for classifying pulverized material with a rotating impeller, the above mechanism may be provided on the rotating blade and the stationary cover (Japanese Patent Laid-Open No. 5-337394, FIG. 1, FIG. 2). Alternatively, a mechanism may be provided in which a part of the path is narrowed and all particles pass, and plasma is generated in the part to perform plasma treatment. In addition, the first and second plasma generation electrodes 22A and 22B in FIG. 14 are arranged so as to face each other in the vertical direction on the path in which the processing target W rotates in the horizontal direction, and the first and second plasmas facing each other. A configuration may be adopted in which plasma is generated between the generation electrodes 22A and 22B, or plasma treatment is performed using a linear electrode or a planar electrode. Further, this mechanism may be used for a wet vertical type or horizontal type impact plate type high-speed airflow crusher.
(7)各種プラズマトーチ5〜10は、プラズマ生成ガスの流速が大きい場合、プラズマジェットを発生させるプラズマトーチとして用いることが可能である。また、プラズマ生成ガスの流速が小さい場合であっても、各種プラズマトーチ5〜10内に処理対象を通過させ、通過する処理対象にプラズマ処理を行うプラズマ処理通路として用いることが可能である。 (7) The various plasma torches 5 to 10 can be used as plasma torches for generating a plasma jet when the flow rate of the plasma generation gas is high. Further, even when the flow rate of the plasma generation gas is low, it is possible to pass the processing target through various plasma torches 5 to 10 and use it as a plasma processing path for performing plasma processing on the passing processing target.
(8)各種プラズマトーチ22,23,27,28,29を、プラズマ生成ガスと共に、加熱装置、超音波霧化装置、ミスト生成装置で発生させた蒸気または霧を導入し、プラズマトーチ22,23,27,28,29内でプラズマ化させ、水蒸気プラズマトーチ、水プラズマトーチとして用いてもよい。また、これらをハンディガンの中に組み込み、ハンディガンタイププラズマトーチとし、使用または、ロボットアーム等に取り付け、自動プラズマ処理ロボット、として用いてもよい。 (8) Various plasma torches 22, 23, 27, 28, and 29 are introduced together with the plasma generation gas with the steam or mist generated by the heating device, the ultrasonic atomizer, and the mist generator, and the plasma torches 22, 23 are introduced. , 27, 28, 29 may be converted into plasma and used as a water vapor plasma torch or a water plasma torch. Further, these may be incorporated into a handy gun to form a handy gun type plasma torch, or may be used or attached to a robot arm or the like to be used as an automatic plasma processing robot.
なお、プラズマトーチ25〜30は、それら自体が本発明の「プラズマ処理装置」としても機能する。 The plasma torches 25 to 30 themselves also function as the “plasma processing apparatus” of the present invention.
[第2実施形態]
図15に基づいて本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態のジェットミル40(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)は、特開2013−163162号公報に記載されているジェットミルに、プラズマを発生させる構成を取り込んだものとなっている。詳細には、ジェットミル40は、絶縁部材からなる本体ケース40Kと、本体ケース40Kに取り付けられて水平方向で対向配置された1対のジェット装置41,41と、を有している。また、本体ケース40Kには、1対のジェット装置41,41間の処理通路42と、処理通路42から下側方に延びた排出通路43と、が形成されている。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described based on FIG. The jet mill 40 of this embodiment (corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention) is a jet mill described in JP2013-163162A that incorporates a configuration for generating plasma. Yes. Specifically, the jet mill 40 includes a main body case 40K made of an insulating member, and a pair of jet devices 41 and 41 that are attached to the main body case 40K and arranged to face each other in the horizontal direction. The main body case 40K is formed with a processing passage 42 between the pair of jet devices 41 and 41 and a discharge passage 43 extending downward from the processing passage 42.
各ジェット装置41は、処理対象Wを含むスラリーを高速噴射する噴射部(図示せず)と、オリフィスが形成された金属ブロック44を3つ有する3連オリフィスノズル45と、からなり、噴射したスラリーを3連オリフィスノズル45を介して処理通路42へ送り出す。また、1対の3連オリフィスノズル45,45には、上流側の金属ブロック44,44に、プラズマ電源部15の1対の電極15A,15Bから延びた電線40A,40Bがそれぞれ接続されている。 Each jet device 41 includes an injection unit (not shown) that injects slurry containing the processing target W at a high speed, and a triple orifice nozzle 45 having three metal blocks 44 in which orifices are formed. Is sent to the processing passage 42 through the triple orifice nozzle 45. Further, to the pair of triple orifice nozzles 45, 45, electric wires 40A, 40B extending from the pair of electrodes 15A, 15B of the plasma power supply unit 15 are connected to the upstream metal blocks 44, 44, respectively. .
本実施形態の構成は以上である。次に本実施形態の動作を説明する。本実施形態のジェットミル40では、噴射部から噴射されたスラリーが3連オリフィスノズル45を通過して処理通路42へ高速噴射される。そして、対向する3連オリフィスノズル45,45からそれぞれ高速噴射されたスラリー同士が衝突して、処理対象Wが粉砕され、排出通路43から排出される。 The configuration of the present embodiment is as described above. Next, the operation of this embodiment will be described. In the jet mill 40 of the present embodiment, the slurry injected from the injection unit passes through the triple orifice nozzle 45 and is injected at high speed into the processing passage 42. Then, the slurry sprayed at high speed from the opposed triple orifice nozzles 45, 45 collide with each other, the processing target W is crushed and discharged from the discharge passage 43.
ここで、3連オリフィスノズル45,45はプラズマ電源部15と接続されていて3連オリフィスノズル45,45が「第1プラズマ生成電極」及び「第2プラズマ生成電極」として作用し、1対の3連オリフィスノズル45,45間、つまり、処理通路42(本発明の「処理空間」に相当する)内にプラズマが発生し、オリフィスから噴射されるスラリーがプラズマ処理される。このように、本実施形態によれば、粉砕が通過する処理通路42を挟むように「第1プラズマ生成電極」及び「第2プラズマ生成電極」が配置されることにより、処理対象物Wへのプラズマ照射の確実性が向上され、処理対象物Wへのプラズマ照射の効率が向上される。また、あらかじめスラリーに各種添加剤を投入すれば、プラズマ照射によるプラズマ生成反応で、プラズマ反応がなされた添加剤を付与した粉砕処理物が得られる。 Here, the triple orifice nozzles 45, 45 are connected to the plasma power supply unit 15, and the triple orifice nozzles 45, 45 act as a “first plasma generation electrode” and a “second plasma generation electrode” to form a pair of Plasma is generated between the triple orifice nozzles 45, that is, in the processing passage 42 (corresponding to the “processing space” of the present invention), and the slurry injected from the orifice is subjected to plasma processing. As described above, according to the present embodiment, the “first plasma generation electrode” and the “second plasma generation electrode” are arranged so as to sandwich the processing passage 42 through which pulverization passes, so The certainty of the plasma irradiation is improved, and the efficiency of the plasma irradiation to the processing object W is improved. Further, if various additives are added to the slurry in advance, a pulverized product to which the additive subjected to the plasma reaction is applied by the plasma generation reaction by the plasma irradiation can be obtained.
なお、図15に示されるジェットミル40では、ジェット装置41が1対であったが、複数のジェット装置が1点に向いている構成であってもよい。この場合であっても、液流衝突粉砕点は1点であるので、取り付ける電極は一組でもよいし、複数あってもよい。また気流衝突粉砕を行い、処理対象W,Lを処理してもよい。 In the jet mill 40 shown in FIG. 15, the jet device 41 is a pair, but a configuration in which a plurality of jet devices are directed to one point may be used. Even in this case, since there is only one liquid collision point, the number of electrodes to be attached may be one or more. Further, the processing targets W and L may be processed by airflow collision pulverization.
[第3実施形態]
図16に基づいて本発明の第2実施形態の「プラズマ処理装置」である粉砕装置50について説明する。本実施形態の粉砕装置50は、特開2004−351325号公報に記載されている粉砕装置に、プラズマトーチ23及びプラズマトーチ25を取り付けた構成となっている。
[Third Embodiment]
Based on FIG. 16, the grinding | pulverization apparatus 50 which is the "plasma processing apparatus" of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. The pulverizing apparatus 50 of the present embodiment has a configuration in which the plasma torch 23 and the plasma torch 25 are attached to the pulverizing apparatus described in JP-A-2004-351325.
粉砕装置50は、円筒状のスクリーン51を収容する本体ケース50Aの上部にホッパー50Bを有すると共に、下部に排出口50Cを有する構成となっていて、ホッパー50Bから供給された粉粒体である処理対象Wが粉砕されて、スクリーン51を通過して排出口50Cから排出される構成になっている。 The crushing device 50 has a hopper 50B in the upper part of the main body case 50A that accommodates the cylindrical screen 51 and a discharge port 50C in the lower part, and is a process that is a granular material supplied from the hopper 50B. The target W is pulverized, passes through the screen 51, and is discharged from the discharge port 50C.
そして、本体ケース50Aにおける下端部のうちスクリーン51の外周面に対向する位置に設けられた貫通孔50Dに上述したプラズマトーチ23が設けられると共に、排出口50Cにプラズマトーチ25が設けられている。 The plasma torch 23 described above is provided in the through hole 50D provided at a position facing the outer peripheral surface of the screen 51 in the lower end portion of the main body case 50A, and the plasma torch 25 is provided in the discharge port 50C.
上述した構成によれば、処理対象Wが粉砕される処理空間にプラズマトーチ23によりプラズマフレームが照射されると共に、排出口50Cから排出された処理対象Wがプラズマトーチ25内を通過する際にプラズマ処理される。 According to the above-described configuration, the processing space in which the processing target W is pulverized is irradiated with the plasma flame by the plasma torch 23, and the plasma is generated when the processing target W discharged from the discharge port 50C passes through the plasma torch 25. It is processed.
本実施形態の粉砕装置50は、以下のように変更してもよい。 The crushing device 50 of the present embodiment may be changed as follows.
(1)貫通孔50Dに取り付けられるプラズマトーチとして、プラズマトーチ23の代わりに、プラズマトーチ22を用いてもよい。 (1) Instead of the plasma torch 23, the plasma torch 22 may be used as the plasma torch attached to the through hole 50D.
(2)排出口50Cに取り付けられるプラズマトーチとして、プラズマトーチ25の代わりに、プラズマトーチ26〜30を用いてもよい。 (2) Instead of the plasma torch 25, plasma torches 26 to 30 may be used as the plasma torch attached to the discharge port 50C.
(3)粉砕装置50の本体ケース50A内に円筒状のスクリーン51と回転軸51Jに軸着されたローター(回転体)51Rが回転可能に備えられている。ローター51Rの最外周部の衝撃片51Sは円筒状のスクリーン51とクリアランスを保持した形で、本体ケース50A内で回転している。ローター51R、衝撃片51Sと円筒状のスクリーン51に誘電体処理を施し、回転軸51Rのプーリ51P側終端にロータリーコネクタを設けた構成で、ロータリーコネクタとスクリーン51をプラズマ電源部15に接続して、粉砕装置50にプラズマ生成機構を具備(図示しない)した機構とし、ロータリーコネクタ・回転軸51J・ローター51Rを介した衝撃片51Sとスクリーン51間にプラズマを発生させプラズマ処理を行ってもよい。また、スクリーン51に固定粉砕突起を設けた円筒を配置した装置では、固定粉砕突起円筒を電極として用いてもよい。 (3) A cylindrical screen 51 and a rotor (rotary body) 51R pivotally attached to the rotary shaft 51J are rotatably provided in the main body case 50A of the grinding device 50. The impact piece 51S at the outermost peripheral portion of the rotor 51R rotates in the main body case 50A in such a manner as to maintain a clearance with the cylindrical screen 51. The rotor 51R, the impact piece 51S and the cylindrical screen 51 are subjected to dielectric treatment, and the rotary connector and the screen 51 are connected to the plasma power supply unit 15 with a rotary connector provided at the pulley 51P side end of the rotating shaft 51R. The pulverizer 50 may be provided with a plasma generation mechanism (not shown), and plasma processing may be performed by generating plasma between the impact piece 51S and the screen 51 via the rotary connector, the rotation shaft 51J, and the rotor 51R. Further, in an apparatus in which a cylinder provided with fixed grinding protrusions is arranged on the screen 51, a fixed grinding protrusion cylinder may be used as an electrode.
(4)また、粉砕手段が違う粉砕装置として、架砕方式があり、これは対峙する2本の特殊な溝付きロール歯を回転させ、その隙間を原料が通過する際に放射状に砕かれて次段に流れるしくみで、原料は回転する2本のロール表面に設けられた山と山が力点となり亀裂を伴って砕かれる(日本グラニュレーター株式会社参照)。砕かれた原料は、さらに次のロールに移り、順次細かく整粒される。目的粒度はロールのピッチ、段数、間隙により調整する。この架砕方式の粉砕装置にプラズマ生成機構を組み込んでもよい。詳細には、ロール歯同士の接触は全く無いため、各ロール歯を、外側から金属、絶縁体、電極により構成し、その回転軸終端に、プラズマ電源部15に接続されたロータリーコネクタを設け、隣り合うロール歯をプラズマ電源部15の異極にそれぞれ接続する。これにより、対峙する2本の溝付きロール歯間にプラズマを発生させプラズマ処理を行うことができる。 (4) In addition, there is a crushing method as a crushing device with different crushing means, which rotates two special grooved roll teeth facing each other and is crushed radially when the raw material passes through the gap. With the mechanism that flows to the next stage, the raw material is crushed with cracks, with the peaks and peaks provided on the surface of the two rotating rolls as the main point (see Nippon Granulator Co., Ltd.). The crushed raw material is further transferred to the next roll, and finely sized in order. The target particle size is adjusted by the roll pitch, the number of steps, and the gap. A plasma generation mechanism may be incorporated in this crushing type crusher. Specifically, since there is no contact between the roll teeth, each roll tooth is composed of a metal, an insulator, and an electrode from the outside, and a rotary connector connected to the plasma power supply unit 15 is provided at the end of the rotating shaft, Adjacent roll teeth are respectively connected to different polarities of the plasma power supply unit 15. Thereby, plasma can be generated by generating plasma between the two grooved roll teeth facing each other.
[第4実施形態]
図17に基づいて本発明の第4実施形態の「プラズマ処理装置」である分散装置60について説明する。本実施形態の分散装置60は、特開平8−99046号公報に記載されている分散装置に、プラズマトーチ24を取り付けた構成となっている。また、本実施形態では、粉粒体である処理対象Wや、泥漿やスラリー等の液体である処理対象Lが処理される。
[Fourth Embodiment]
Based on FIG. 17, a dispersion apparatus 60 which is a “plasma processing apparatus” according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The dispersing device 60 of the present embodiment has a configuration in which the plasma torch 24 is attached to the dispersing device described in JP-A-8-99046. Moreover, in this embodiment, the process target W which is a granular material, and the process target L which is liquids, such as a slurry and a slurry, are processed.
詳細には、分散装置60は、円筒状の本体ケース60Aと、本体ケース60Aを挿通すると共に、側方へ張り出した張出部61Aを有する撹拌棒61と、本体ケース60A内に収容される粉砕メディア62と、を有して、本体ケース60Aの一端の始端壁60Bの上端部と、他端の終端壁60Cの下端部と、に、プラズマトーチ24,24が取り付けられている。 More specifically, the dispersing device 60 includes a cylindrical main body case 60A, a stirring bar 61 that passes through the main body case 60A and has a projecting portion 61A that protrudes to the side, and a pulverization accommodated in the main body case 60A. The plasma torches 24 and 24 are attached to the upper end portion of the start end wall 60B at one end of the main body case 60A and the lower end portion of the end wall 60C at the other end.
そして、処理対象W,Lは、始端壁60Bに取り付けられたプラズマトーチ24を通過して本体ケース60A内に取り込まれ、撹拌棒61の回転により撹拌される粉砕メディア62によって粉砕され、その後、終端壁60Cに取り付けられたプラズマトーチ24を通過して排出される。 Then, the processing objects W and L pass through the plasma torch 24 attached to the starting end wall 60B, are taken into the main body case 60A, and are pulverized by the pulverizing media 62 that is agitated by the rotation of the agitating rod 61. It passes through the plasma torch 24 attached to the wall 60C and is discharged.
本実施形態の分散装置60は、以下のように変更してもよい。 The distribution device 60 of the present embodiment may be changed as follows.
(1)プラズマトーチとして、プラズマトーチ24の代わりに、プラズマトーチ25を用いてもよい。また、極小(1mm以下)の粉砕メディア62を使用して微粉砕を行ってもよい。 (1) Instead of the plasma torch 24, a plasma torch 25 may be used as the plasma torch. Further, the pulverization may be performed by using an extremely small (1 mm or less) pulverization medium 62.
[第5実施形態]
図18に基づいて第5実施形態の分散装置60W(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)について説明する。本実施形態の分散装置60Wは、プラズマトーチ24が取り付けられていない点と、本体ケース60Aに本発明の第1プラズマ生成電極63Aが組み込まれている点、撹拌棒61Wに本発明の第2プラズマ生成電極63Bが組み込まれている点において、第4実施形態の分散装置60と異なっている。
[Fifth Embodiment]
A dispersion apparatus 60W (corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention) of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. The dispersion device 60W of the present embodiment has a point that the plasma torch 24 is not attached, a point that the first plasma generation electrode 63A of the present invention is incorporated in the main body case 60A, and a second plasma of the present invention that is applied to the stirring rod 61W. It differs from the dispersion device 60 of the fourth embodiment in that the generation electrode 63B is incorporated.
詳細には、本実施形態の分散装置60Wでは、撹拌棒61Wが、その中心に挿入された金属棒61Kと、金属棒61Kに一定の間隔で取り付けられた複数の金属円板61Lと、を有している。これら金属棒61K及び金属円板61Lは、絶縁部材63Zにより覆われている。また、金属円板61Lの外縁部が上述した張出部61Aとなっている。 Specifically, in the dispersion device 60W of the present embodiment, the stirring rod 61W includes a metal rod 61K inserted in the center thereof and a plurality of metal discs 61L attached to the metal rod 61K at regular intervals. doing. The metal rod 61K and the metal disc 61L are covered with an insulating member 63Z. Further, the outer edge portion of the metal disc 61L is the above-described overhang portion 61A.
本体ケース60Aのうち、金属円板61Lの外周面と対向する部分には、絶縁部材60Zにより被覆された金属リング60Rが固定されている。また、本体ケース60Aのうち、始端壁60Bの上端部に供給口(図示せず)が形成されると共に、終端壁60Cの下端部に排出口(図示せず)が形成されている。 A metal ring 60R covered with an insulating member 60Z is fixed to a portion of the main body case 60A that faces the outer peripheral surface of the metal disc 61L. Further, in the main body case 60A, a supply port (not shown) is formed at the upper end portion of the start end wall 60B, and a discharge port (not shown) is formed at the lower end portion of the end wall 60C.
この構成によれば、供給口から供給された処理対象Wが粉砕メディアにより粉砕されると共に、金属円板61Lの外周面と金属リング60Rの内周面との間を通過する際にプラズマ処理される。 According to this configuration, the processing target W supplied from the supply port is pulverized by the pulverization medium, and is plasma-treated when passing between the outer peripheral surface of the metal disc 61L and the inner peripheral surface of the metal ring 60R. The
[第6実施形態]
図19及び図20に基づいて本発明の第6実施形態の「プラズマ処理装置」である混合機70について説明する。本実施形態の混合機70は、特開2005−28283号公報に記載されている混合機に、プラズマトーチ23を取り付けた構成となっている。また、本実施形態では、粉粒体である処理対象Wや、泥漿やスラリー等の液体である処理対象Lが処理される。
[Sixth Embodiment]
A mixer 70 that is a “plasma processing apparatus” according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 19 and 20. The mixer 70 of this embodiment has a configuration in which the plasma torch 23 is attached to the mixer described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-28283. Moreover, in this embodiment, the process target W which is a granular material, and the process target L which is liquids, such as a slurry and a slurry, are processed.
混合機70は、処理対象W,Lが収容される円筒容器71と、円筒容器71の中心軸上に延びた回転シャフト72と、回転シャフト72の上端部から延びた1対の水平アーム73,73と、水平アーム73,73の端部に取り付けられた混合板74,74と、を有していて、回転シャフト72が例えば反時計回りに回転することで、処理対象Wが混合板74,74に誘導されて反時計回りに移動しながら撹拌される。なお、回転シャフト72の回転方向は時計回りでもよい。 The mixer 70 includes a cylindrical container 71 that accommodates the processing targets W and L, a rotating shaft 72 that extends on the central axis of the cylindrical container 71, and a pair of horizontal arms 73 that extend from the upper end of the rotating shaft 72. 73, and mixing plates 74 and 74 attached to the ends of the horizontal arms 73 and 73. When the rotary shaft 72 rotates counterclockwise, for example, the processing target W becomes the mixing plate 74, It is agitated by being guided by 74 and moving counterclockwise. The rotation direction of the rotation shaft 72 may be clockwise.
円筒容器71の周壁71Aにおける回転シャフト72を挟んで対向する一対の対向部71B,71Bのうち一方の対向部71Bの上端寄り位置と、他方の対向部71Bの下端寄り位置と、には、貫通孔71K,71Kが形成されていて、これら貫通孔71K,71Kに、プラズマトーチ23,23が取り付けられている。各プラズマトーチ23は、後端から先端に向かうにつれて、回転シャフト72の回転方向における後方から前方へ向かうように斜めに固定されている。なお、プラズマトーチ23の代わりに、プラズマトーチ22を用いてもよい。 Of the pair of facing portions 71B and 71B facing each other across the rotating shaft 72 in the peripheral wall 71A of the cylindrical container 71, there is a penetration between the position near the upper end of one facing portion 71B and the position near the lower end of the other facing portion 71B. Holes 71K and 71K are formed, and plasma torches 23 and 23 are attached to these through holes 71K and 71K. Each plasma torch 23 is fixed obliquely so as to go from the rear to the front in the rotation direction of the rotary shaft 72 as it goes from the rear end to the front end. Instead of the plasma torch 23, a plasma torch 22 may be used.
この構成によれば、処理対象W,Lの移動方向、即ち、処理対象W,Lの流路に対して、プラズマフレームが斜め後ろから照射される。下端寄り位置の貫通孔71Kに取り付けられたプラズマトーチ23は、処理対象物に埋没した状態でプラズマフレームを照射し、上端寄り位置の貫通孔71Kに取り付けられたプラズマトーチ23は、処理対象W,Lの上空でプラズマフレームを照射し、プラズマ処理を行っている。また、円筒容器71の下端寄り位置の貫通孔71Kにプラズマトーチ25、プラズマトーチ26、プラズマトーチ30を具備したバイパス流路(以降バイパス流路と称す)を設け(図示せず)、撹拌で移動する力で処理対象物をバイパス流路に導きプラズマ処理を行ってもよい。また、プラズマトーチ21を設け、プラズマ生成ガスの流速で処理対象物を導入し、押し出す方式で用いてもよい。 According to this configuration, the plasma flame is irradiated obliquely from behind in the moving direction of the processing targets W and L, that is, the flow paths of the processing targets W and L. The plasma torch 23 attached to the through hole 71K near the lower end irradiates the plasma frame while being buried in the processing object, and the plasma torch 23 attached to the through hole 71K near the upper end Plasma processing is performed by irradiating a plasma flame above L. Further, a bypass channel (hereinafter referred to as a bypass channel) provided with the plasma torch 25, the plasma torch 26, and the plasma torch 30 is provided in the through hole 71K near the lower end of the cylindrical container 71 (not shown) and moved by stirring. The processing object may be guided to the bypass flow path with a force to perform plasma processing. Further, a plasma torch 21 may be provided, and a processing target may be introduced at a flow rate of plasma generation gas and extruded.
なお、混合機70の混合板74は、円筒容器71の周壁71A内壁とクリアランスを保持した形で、円筒容器71内の垂直軸回転シャフト72で回転している。円筒容器71を誘電体とし、または円筒容器71の周壁71A内壁に誘電体処理を施し、円筒容器71の底と周壁71A下端間を絶縁体処理(絶縁体パッキンの挿入)した構造と、回転シャフト72にロータリーコネクタを設けた構成で、ロータリーコネクタと周壁71Aをプラズマ電源部15に接続して、混合機70にプラズマ生成機構を具備した機構とし、ロータリーコネクタ・回転シャフト72・水平アーム73を介した混合板74と周壁71A内壁間にプラズマを発生させプラズマ処理を行ってもよい。円筒容器71の周壁71A内壁に誘電体処理を施した場合は、周壁71Aは外部電極として機能する。 Note that the mixing plate 74 of the mixer 70 is rotated by the vertical axis rotation shaft 72 in the cylindrical container 71 in such a manner that the clearance is maintained with the inner wall of the peripheral wall 71A of the cylindrical container 71. A structure in which the cylindrical container 71 is a dielectric, or a dielectric treatment is applied to the inner wall 71A of the cylindrical container 71, and an insulating treatment (insertion of insulating packing) is performed between the bottom of the cylindrical container 71 and the lower end of the peripheral wall 71A, and a rotating shaft. The rotary connector and the peripheral wall 71A are connected to the plasma power supply unit 15 and the mixer 70 is provided with a plasma generation mechanism. The rotary connector 72, the rotary shaft 72, and the horizontal arm 73 are used. Plasma treatment may be performed by generating plasma between the mixed plate 74 and the inner wall of the peripheral wall 71A. When dielectric treatment is performed on the inner wall of the peripheral wall 71A of the cylindrical container 71, the peripheral wall 71A functions as an external electrode.
[第7実施形態]
図21及び図22に基づいて本発明の第7実施形態の「プラズマ処理装置」である垂直回転混合機85について説明する。図21及び図22に示すように、垂直回転混合機85は、上下方向に延び、かつ、下端部が窄まった円筒状のタンブラー86と、タンブラー86の軸方向の中間位置を貫通し、タンブラー86内にプラズマフレームを照射するプラズマトーチ22と一体になった回転軸87と、を有している。また、本実施形態では、粉粒体である処理対象Wや、泥漿やスラリー等の液体である処理対象Lが処理される。また、垂直回転混合機85の処理対象が重力で流下通過する側面外側中央寄り位置に、第6実施形態のバイパス流路を設け用いてもよい。この時、重力で流下通過するときだけプラズマを生成して用いてもよい。なお、垂直回転混合機としては、他に、V型混合機、CV型混合機、W型混合機、無限ミキサー(株式会社徳寿工作所参照)等があるが、これらに本実施形態の構成を適用してもよい。
[Seventh Embodiment]
A vertical rotary mixer 85 that is a “plasma processing apparatus” according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 21 and 22. As shown in FIGS. 21 and 22, the vertical rotary mixer 85 has a cylindrical tumbler 86 extending in the vertical direction and having a narrowed bottom end, and passes through an intermediate position in the axial direction of the tumbler 86. A rotating shaft 87 integrated with a plasma torch 22 for irradiating a plasma flame is provided in the inside 86. Moreover, in this embodiment, the process target W which is a granular material, and the process target L which is liquids, such as a slurry and a slurry, are processed. Further, the bypass channel of the sixth embodiment may be provided and used near the center of the side surface outside where the processing object of the vertical rotary mixer 85 flows down by gravity. At this time, plasma may be generated and used only when passing down due to gravity. Other vertical rotary mixers include V-type mixers, CV-type mixers, W-type mixers, and infinite mixers (see Tokuju Kogyo Co., Ltd.). You may apply.
この垂直回転混合機85によれば、タンブラー86に回転軸87が隠れる程度(タンブラー86の容量の70%程度)の処理対象W,Lを投入して、タンブラー86を回転させることで処理対象W,Lが混合されると共に、プラズマ処理が行われる。 According to this vertical rotary mixer 85, the processing targets W and L are inserted so that the rotating shaft 87 is hidden by the tumbler 86 (about 70% of the capacity of the tumbler 86), and the tumbler 86 is rotated to rotate the processing target W. , L are mixed and plasma treatment is performed.
また、プラズマトーチ22に支援ガスとして空気を添加したり、支援薬品を添加すれば、プラズマにより生成されたオゾンやプラズマ化した薬品が、プラズマフレームと共に放出されて、処理対象W,Lと混合されて付着するので、処理対象W,Lの量がタンブラー86における回転軸87以下の量であっても対応可能となる。 Further, if air is added as a support gas to the plasma torch 22 or a support chemical is added, ozone generated by the plasma or plasma-converted chemical is released together with the plasma flame and mixed with the processing objects W and L. Therefore, even if the amount of the processing targets W and L is less than the rotation shaft 87 of the tumbler 86, it can be handled.
なお、処理対象W,Lの量を回転軸87以下の量にして使用する場合、タンブラー86内にタンブラー86の回転に合わせて処理対象W,Lを掬い上げ、回転軸上に向けて落とすようなリフターを設けてもよい。また、タンブラー86のうち窄まった下端部にプラズマトーチ25を取り付けてもよい。 When the processing objects W and L are used with the amount of the rotating shaft 87 or less, the processing objects W and L are scooped up in the tumbler 86 in accordance with the rotation of the tumbler 86 and dropped toward the rotating shaft. A lifter may be provided. In addition, the plasma torch 25 may be attached to the narrowed lower end portion of the tumbler 86.
また、図21及び図22に示される垂直回転混合機85は、回転のみ行われる構成であるが、回転・ねじり・反転の異なる3つの動作を連続的に行う容器回転三次元運動撹拌機であってもよい。 The vertical rotary mixer 85 shown in FIG. 21 and FIG. 22 is configured to perform only rotation, but is a container rotating three-dimensional motion stirrer that continuously performs three different operations of rotation, twist, and inversion. May be.
[第8実施形態]
図23及び図24に基づいて本発明の第8実施形態の「プラズマ処理装置」であるリボン羽根混合機90について説明する。リボン羽根混合機90は、図23に示すように、断面形状が四角形の下方に半円を合わせた形状をなす箱形の容器90A(円筒形であってもよい)の内部に、図24に示されるリボン羽根91を備え、容器90Aの側壁90Bに上下に並べて設けられた貫通孔90C,90Cにプラズマトーチ23,23が固定された構成となっている。この構成によれば、リボン羽根91の回転により混合される処理対象W,Lにプラズマトーチ23からのプラズマフレームが照射される。また、上記第6実施形態と同様に、他のプラズマトーチを用いてもよい。さらには、リボン羽根混合機90のうち、処理対象がリボン羽根91の回転により移動する側面底面外側中央寄り位置または、底面外側中央寄り位置に、第6実施形態のバイパス流路を設けて用いてもよい。
[Eighth Embodiment]
A ribbon blade mixer 90 that is a “plasma processing apparatus” according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 23 and 24. As shown in FIG. 23, the ribbon blade mixer 90 has a cross-sectional shape inside a box-shaped container 90A (which may be cylindrical) having a shape in which a semicircle is combined below a quadrangle, as shown in FIG. The plasma torches 23 and 23 are fixed to through-holes 90C and 90C that are provided side by side on the side wall 90B of the container 90A. According to this configuration, the plasma flame from the plasma torch 23 is irradiated to the processing targets W and L mixed by the rotation of the ribbon blade 91. Moreover, you may use another plasma torch similarly to the said 6th Embodiment. Furthermore, in the ribbon blade mixer 90, the bypass flow path of the sixth embodiment is provided at the position near the center of the outer side of the side surface where the processing object moves by the rotation of the ribbon blade 91 or the position near the center of the outer surface of the bottom surface. Also good.
なお、リボン羽根混合機90のリボン羽根91は、容器90Aの側壁90Bの内壁とのクリアランスを保持した形で、容器90A内でリボン羽根軸92により水平回転している。容器90Aを誘電体として、または容器90Aの側壁90B内壁に誘電体処理を施し、容器90Aの側壁90Bとの間を絶縁体処理(絶縁体パッキンの挿入)した構造と、リボン羽根91の軸端にロータリーコネクタを設けた構成で、ロータリーコネクタと側壁90Bをプラズマ電源部15に接続して、プラズマ生成機構を具備した機構とし、ロータリーコネクタ・リボン羽根軸92を介し、リボン羽根91と90B側面底面壁間にプラズマを発生させプラズマ処理を行ってもよい。側壁90B内壁に誘電体処理を施した場合は、側壁90Bは外部電極として機能する。 The ribbon blade 91 of the ribbon blade mixer 90 is horizontally rotated by the ribbon blade shaft 92 in the container 90A while maintaining a clearance from the inner wall of the side wall 90B of the container 90A. A structure in which the container 90A is used as a dielectric or a dielectric treatment is applied to the inner wall of the side wall 90B of the container 90A, and an insulating process (insertion of insulating packing) is performed between the side wall 90B of the container 90A and the shaft end of the ribbon blade 91 The rotary connector and the side wall 90B are connected to the plasma power supply unit 15 to provide a mechanism having a plasma generation mechanism, and the ribbon blades 91 and 90B side bottom surfaces via the rotary connector / ribbon blade shaft 92. Plasma treatment may be performed by generating plasma between the walls. When dielectric treatment is applied to the inner wall of the side wall 90B, the side wall 90B functions as an external electrode.
[第9実施形態]
図25〜27に基づいて本発明の第9実施形態の「プラズマ処理装置」である振動ふるい機75について説明する。本実施形態の振動ふるい機75は、特開2002−355611号公報に記載されている振動ふるい機に、プラズマトーチ22を取り付けた構成となっている。
[Ninth Embodiment]
Based on FIGS. 25-27, the vibration sieve 75 which is the “plasma processing apparatus” of the ninth embodiment of the present invention will be described. The vibration sieving machine 75 of the present embodiment has a configuration in which the plasma torch 22 is attached to the vibration sieving machine described in JP-A-2002-355611.
図26に示すように、振動ふるい機75は、網体76に仕切られた上室77と下室78とを有していて、振動ふるい機75を振動体75Sにより振動させることで、上室77に供給された粉粒体である処理対象Wを、網体76を通過した比較的小径の処理対象Wと網体76を通過しない比較的大径の処理対象Wとに分級する。網体76を通過しなかった処理対象Wは、上室77に接続した上排出通路77Aを通過して排出される一方、網体76を通過した処理対象Wは、下室78に接続した下排出通路78Aを通過して排出される。 As shown in FIG. 26, the vibration sieve machine 75 has an upper chamber 77 and a lower chamber 78 partitioned by a net body 76, and the vibration sieve machine 75 is vibrated by the vibration body 75S. The processing object W, which is a granular material supplied to 77, is classified into a relatively small diameter processing object W that has passed through the net body 76 and a relatively large diameter processing object W that has not passed through the net body 76. The processing target W that has not passed through the mesh body 76 is discharged through the upper discharge passage 77A connected to the upper chamber 77, while the processing target W that has passed through the network body 76 is connected to the lower chamber 78. It is discharged through the discharge passage 78A.
そして、それら上排出通路77Aと下排出通路78Aとに、それぞれプラズマトーチ22が取り付けられている。これにより、分級されて上排出通路77A又は下排出通路78Aから排出される処理対象Wにプラズマ処理が行われる(図27参照)。なお、プラズマトーチ22の代わりに、プラズマトーチ23を用いてもよい。 The plasma torch 22 is attached to the upper discharge passage 77A and the lower discharge passage 78A, respectively. Thereby, the plasma processing is performed on the processing target W which is classified and discharged from the upper discharge passage 77A or the lower discharge passage 78A (see FIG. 27). In place of the plasma torch 22, a plasma torch 23 may be used.
なお、粉粒体の分級装置としては、風力の力で重い粒子と軽い粒子とに分けて粉粒体の分級を行うサイクロン式分級装置、気流を作り気流中の風力で分級を行う気流分級装置(超微粉気流分級機)、風の流れの中に粉粒体を分散させ、静止した網を通過させる構造の、網と風力を併用して用いる分級機装置等もある。これらの分級装置にプラズマトーチ等を取り付けプラズマ処理を行ってもよい。また、処理対象Wではなく、泥漿やスラリー等の液体である処理対象Lを処理する構成であってもよい。 In addition, as a classification device of the granular material, a cyclone classification device that classifies the granular material into heavy particles and light particles by the force of wind force, an airflow classification device that creates an air current and classifies it with the wind force in the air current There is also a classifier device using a combination of a net and wind power, which has a structure in which powder particles are dispersed in a wind flow and a stationary net is passed through. Plasma classification may be performed by attaching a plasma torch or the like to these classifiers. Moreover, the structure which processes not the process target W but the process target L which is liquids, such as a slurry and a slurry, may be sufficient.
[第10実施形態]
第10実施形態の振動ふるい機75W(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)は、上排出通路77Aと下排出通路78Aとに、プラズマトーチ22,22の代わりに板状をなす1対のプラズマ生成電極75A,75Bを備える点で第9実施形態の振動ふるい機75と異なる。以下、図28に示す上排出通路77Aを例に説明する。同図に示すように、上排出通路77Aのうち、基端部寄り位置の下壁には絶縁部材からなる絶縁板75Lと、板状の第1プラズマ生成電極75Aとが重ねて配置され、その上方には、第1プラズマ生成電極75Aと対向する板状の第2プラズマ生成電極75Bが埋め込まれた絶縁性ブロック75Mが設けられている。また、絶縁性ブロック75Mには貫通孔75Gが形成されていて、ここからプラズマ生成ガスが供給される。これにより、上排出通路77Aを通過する処理対象Wが1対のプラズマ生成電極75A,75B間に発生するプラズマにより処理される。また、処理対象Wではなく、泥漿やスラリー等の液体である処理対象Lを処理する構成であってもよい。
[Tenth embodiment]
The vibration sieve machine 75W (corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention) of the tenth embodiment has a pair of plate-like shapes instead of the plasma torches 22 and 22 in the upper discharge passage 77A and the lower discharge passage 78A. The plasma generating electrodes 75A and 75B are different from the vibration sieving machine 75 of the ninth embodiment. Hereinafter, the upper discharge passage 77A shown in FIG. 28 will be described as an example. As shown in the drawing, an insulating plate 75L made of an insulating member and a plate-shaped first plasma generation electrode 75A are arranged on the lower wall near the base end portion of the upper discharge passage 77A, An insulating block 75M in which a plate-like second plasma generation electrode 75B facing the first plasma generation electrode 75A is embedded is provided above. The insulating block 75M is formed with a through hole 75G from which a plasma generating gas is supplied. Thereby, the processing object W passing through the upper discharge passage 77A is processed by the plasma generated between the pair of plasma generation electrodes 75A and 75B. Moreover, the structure which processes not the process target W but the process target L which is liquids, such as a slurry and a slurry, may be sufficient.
[第11実施形態]
図29に基づいて本発明の第11実施形態の「プラズマ処理装置」である集塵装置80について説明する。集塵装置80は、ホッパー81Aに排風機(図示せず)を取り付けた集塵機81と、集塵機81(ホッパー81A)の下端から延びたプラズマ処理通路82と、プラズマ処理通路82の下端部の下方に位置する回収容器84と、を有すると共に、集塵機81とプラズマ処理通路82との間及びプラズマ処理通路82の下端部に、気密性を保持するためのバルブ83,83を備えている。ここで、プラズマ処理通路82としては、上述したプラズマトーチ25が用いられる。
[Eleventh embodiment]
Based on FIG. 29, the dust collector 80 which is the "plasma processing apparatus" of 11th Embodiment of this invention is demonstrated. The dust collector 80 includes a dust collector 81 in which an exhaust fan (not shown) is attached to a hopper 81A, a plasma processing passage 82 extending from the lower end of the dust collector 81 (hopper 81A), and a lower portion of the lower end of the plasma processing passage 82. And a recovery container 84 positioned therein, and valves 83 and 83 for maintaining airtightness are provided between the dust collector 81 and the plasma processing passage 82 and at the lower end portion of the plasma processing passage 82. Here, the plasma torch 25 described above is used as the plasma processing passage 82.
この構成によれば、集塵機81により集められた回収物(本発明の「処理対象」に相当する)は回収容器84に排出される途中で必ずプラズマ処理される。 According to this configuration, the collected material collected by the dust collector 81 (corresponding to the “processing object” of the present invention) is always plasma-treated while being discharged to the collection container 84.
なお、プラズマ処理通路82として、プラズマトーチ25ではなく、上述したプラズマトーチ21,22,24,26〜30の何れかを用いてもよい。また、集塵機81に、例えば、プラズマトーチ22,23等を取り付けて、プラズマ処理を行う構成であってもよい。また、後述する非接地電極103を埋設した配管(図35,36参照)を用いてもよい。 As the plasma processing passage 82, any of the plasma torches 21, 22, 24, and 26 to 30 described above may be used instead of the plasma torch 25. Moreover, the structure which attaches the plasma torches 22,23 etc. to the dust collector 81, for example, and performs a plasma processing may be sufficient. Moreover, you may use the piping (refer FIG. 35, 36) which embed | buried the non-grounding electrode 103 mentioned later.
[第12実施形態]
図30に基づいて、本実施形態のガス輸送装置100について説明する。ガス輸送装置100は、鉛直方向に並ぶ第1室100A、第2室100B、第3室100Cを有している。第1室100Aには、粉粒体である処理対象Wを貯留・供給する処理対象供給部102から処理対象Wを供給される供給口(図示せず)が設けられていて、第3室100Cには、側方に、輸送ガスの供給口100Gが設けられると共に、下端部に、処理対象Wが輸送される輸送配管101(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)が接続されている。また、第1室100Aと第2室100Bとの間、第2室100Bと第3室100Cとの間及び第3室100Cと輸送配管101との間にはそれぞれバルブ100Vが設けられている。
[Twelfth embodiment]
Based on FIG. 30, the gas transport apparatus 100 of this embodiment is demonstrated. The gas transport device 100 has a first chamber 100A, a second chamber 100B, and a third chamber 100C arranged in the vertical direction. The first chamber 100A is provided with a supply port (not shown) through which the processing target W is supplied from the processing target supply unit 102 that stores and supplies the processing target W that is a granular material, and the third chamber 100C. In the side, a transport gas supply port 100G is provided on the side, and a transport pipe 101 (corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention) through which the processing target W is transported is connected to the lower end. . Valves 100V are provided between the first chamber 100A and the second chamber 100B, between the second chamber 100B and the third chamber 100C, and between the third chamber 100C and the transport pipe 101, respectively.
図30に示すように、輸送配管101は、第3室100Cの下端部から鉛直下方に延びた鉛直部101Aと、鉛直部101Aの下方に位置し、90°屈曲した屈曲部101Bと、屈曲部101Bから水平方向に延びた水平部101Cとを有している。そして、屈曲部101Kには、プラズマトーチ23が取り付けられている。プラズマトーチ23は、屈曲部101Kのうち、水平部101Cが伸びている側の反対側から水平部101Cと同軸上に挿入され、屈曲部101Bのうち水平部101Cと同軸上に延びた部分と水平部101Cの基端部とに、プラズマフレームを照射する構成となっている。 As shown in FIG. 30, the transport pipe 101 includes a vertical portion 101A extending vertically downward from the lower end of the third chamber 100C, a bent portion 101B positioned below the vertical portion 101A and bent by 90 °, and a bent portion. A horizontal portion 101C extending in the horizontal direction from 101B. A plasma torch 23 is attached to the bent portion 101K. The plasma torch 23 is inserted coaxially with the horizontal portion 101C from the opposite side of the bent portion 101K to the side where the horizontal portion 101C extends, and is horizontally aligned with the portion of the bent portion 101B that extends coaxially with the horizontal portion 101C. The plasma frame is irradiated to the base end of the part 101C.
本実施形態の構成は以上である。次に本実施形態の動作を説明する。本実施形態のガス輸送装置100では、第1室100Aに供給された処理対象Wが、バルブ100Vにより輸送量を調整されながら第3室100Cに送られ、そこから供給口100Gから供給される輸送ガスの流圧により輸送配管101内を輸送される。このとき、輸送配管101を通過する処理対象Wは、屈曲部101Bを通過する際にプラズマフレームが照射される。 The configuration of the present embodiment is as described above. Next, the operation of this embodiment will be described. In the gas transport apparatus 100 of the present embodiment, the processing target W supplied to the first chamber 100A is sent to the third chamber 100C while the transport amount is adjusted by the valve 100V, and transported from the supply port 100G therefrom. The inside of the transportation pipe 101 is transported by the gas flow pressure. At this time, the processing target W passing through the transport pipe 101 is irradiated with the plasma flame when passing through the bent portion 101B.
本実施形態のガス輸送装置100は、以下のように変更してもよい。 The gas transport device 100 of the present embodiment may be modified as follows.
(1)輸送配管101の一部に各種プラズマトーチ21,24,27,28,29を取り付ける構成であってもよい。図31(A)には、プラズマトーチ24を取り付けた例が示され、図31(B)には、プラズマトーチ27を取り付けた例が示されている。なお、この場合、屈曲部101Bにプラズマトーチ23を設けていてもよいし、設けていなくてもよい。また、各種プラズマトーチ21,24,27,28,29は、輸送配管101に1つだけ取り付けられていてもよいし、図32に示すように複数取り付けられていてもよい。 (1) Various plasma torches 21, 24, 27, 28, and 29 may be attached to a part of the transport pipe 101. FIG. 31A shows an example in which the plasma torch 24 is attached, and FIG. 31B shows an example in which the plasma torch 27 is attached. In this case, the plasma torch 23 may or may not be provided in the bent portion 101B. Further, only one plasma torch 21, 24, 27, 28, 29 may be attached to the transport pipe 101 or a plurality of plasma torches 21, as shown in FIG.
(2)輸送配管101の一部に各種プラズマトーチ22,25,26,30を取り付けると共に、供給口100Gから供給される輸送ガスとしてプラズマ生成ガスを使用する構成であってもよい。図33(A)には、プラズマトーチ22を取り付けた例が示され、図33(B)には、プラズマトーチ25を取り付けた例が示されている。なお、この場合、屈曲部101Bにプラズマトーチ23を設けていてもよいし、設けていなくてもよい。また、各種プラズマトーチ22,25,26,30は、輸送配管101に1つだけ取り付けられていてもよいし、複数取り付けられていてもよい。 (2) A configuration in which various plasma torches 22, 25, 26, and 30 are attached to a part of the transport pipe 101 and a plasma generation gas is used as a transport gas supplied from the supply port 100G may be used. FIG. 33A shows an example in which the plasma torch 22 is attached, and FIG. 33B shows an example in which the plasma torch 25 is attached. In this case, the plasma torch 23 may or may not be provided in the bent portion 101B. Further, only one plasma torch 22, 25, 26, 30 may be attached to the transport pipe 101, or a plurality of plasma torches 22, 25, 26, 30 may be attached.
(3)図34に示すように、輸送配管101を絶縁部材により構成して、輸送配管101に互いに対向する第1及び第2のプラズマ生成電極101A,101Bを備えると共に、供給口100Gから供給される輸送ガスとしてプラズマ生成ガスを使用する構成であってもよい。 (3) As shown in FIG. 34, the transport pipe 101 is made of an insulating member and includes the first and second plasma generation electrodes 101A and 101B facing the transport pipe 101 and supplied from the supply port 100G. Alternatively, a plasma generation gas may be used as the transport gas.
この場合、図35に示すように、第1及び第2のプラズマ生成電極101A,101B間の距離を大きくとると共に、輸送配管101を構成する絶縁部材に導体からなる棒状非接地電極103(本発明の「中継電極」に相当する)を複数埋設すると、第1及び第2のプラズマ生成電極101A,101B間を最短距離で(直線状に)つなぐプラズマが発生せず、輸送配管101の内面に沿ってプラズマバリアが発生し、プラズマ処理を行いながらも、処理対象Wが輸送配管101の内面に触れることなく通過させることができる。なお、輸送配管101を断面正方形状とした場合であっても図36のように非接地電極103を埋設することで同様の効果を得ることができる。 In this case, as shown in FIG. 35, a distance between the first and second plasma generation electrodes 101A and 101B is increased, and a rod-shaped non-ground electrode 103 made of a conductor is used as an insulating member constituting the transport pipe 101 (the present invention). When a plurality of (corresponding to “relay electrodes”) are embedded, plasma that connects the first and second plasma generation electrodes 101A and 101B at the shortest distance (in a straight line) is not generated, and is along the inner surface of the transport pipe 101. Thus, while the plasma barrier is generated and the plasma processing is performed, the processing target W can pass through without touching the inner surface of the transport pipe 101. Even when the transport pipe 101 has a square cross section, the same effect can be obtained by embedding the non-grounded electrode 103 as shown in FIG.
また、図56のように、輸送配管101を構成する絶縁部材に、プラズマ電源部15の一方の電極に接続されるリング状の第1プラズマ生成電極101Aと、他方の電極に接続されるリング状の第2プラズマ生成電極101Bとを、交互に巻くと共に、輸送配管101を構成する絶縁部材にリング状の非接地電極103を埋設した構成であっても、同様の効果を得ることができる。なお、隣り合う第1及び第2のプラズマ生成電極101A,101B間には、凸状の誘電体具101R(輸送配管101を構成する絶縁部材に一体形成されている)が設けられ、隣り合う第1及び第2のプラズマ生成電極101A,101B間での短絡が防止される。 Further, as shown in FIG. 56, the insulating member constituting the transport pipe 101 is provided with a ring-shaped first plasma generation electrode 101A connected to one electrode of the plasma power supply unit 15 and a ring-shaped connection connected to the other electrode. Similar effects can be obtained even when the second plasma generation electrodes 101B are alternately wound and the ring-shaped non-grounded electrode 103 is embedded in the insulating member constituting the transport pipe 101. In addition, a convex dielectric tool 101R (integrated with an insulating member constituting the transport pipe 101) is provided between the adjacent first and second plasma generation electrodes 101A and 101B. Short circuit between the first and second plasma generation electrodes 101A and 101B is prevented.
[第13実施形態]
第13実施形態のガス輸送装置105は、輸送配管の構成が第12実施形態のガス輸送装置100と異なっている。図37及び図38に示すように、本実施形態のガス輸送装置105では、輸送配管106(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)に、同一平面内で外側から内側へ向かうように渦巻き状に巻かれたループ部106Lが設けられている。この輸送配管106のループ部106Lは絶縁部材により構成されていて、その上下に、ループ部106Lに沿ってループした第1及び第2のプラズマ生成電極106A,106Bが備えられている。なお、図39に示すように、輸送配管106におけるループ部106Lの下流側は、下方へ屈曲して延びている。この構成であっても、通過する処理対象Wにプラズマを照射することができる。また、輸送配管106におけるプラズマ処理機能を有する部分がループしているので、直線上に延びている場合よりもコンパクトにすることができる。なお、輸送配管106の配管本体が本発明の「中空絶縁部材」に相当し、ループ部106Lの内部が本発明の「処理空間」、「対象流路」に相当する。
[Thirteenth embodiment]
The gas transport device 105 of the thirteenth embodiment is different from the gas transport device 100 of the twelfth embodiment in the configuration of transport piping. As shown in FIGS. 37 and 38, in the gas transport apparatus 105 of this embodiment, the transport pipe 106 (corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention) is swirled from the outside to the inside in the same plane. A loop portion 106L wound in a shape is provided. The loop portion 106L of the transport pipe 106 is formed of an insulating member, and is provided with first and second plasma generation electrodes 106A and 106B that are looped along the loop portion 106L above and below the loop portion 106L. As shown in FIG. 39, the downstream side of the loop portion 106L in the transport pipe 106 is bent downward and extends. Even with this configuration, it is possible to irradiate the processing target W passing therethrough with plasma. Moreover, since the part which has the plasma processing function in the transport piping 106 is looping, it can be made compact rather than the case where it extends on a straight line. The pipe body of the transport pipe 106 corresponds to the “hollow insulating member” of the present invention, and the inside of the loop portion 106L corresponds to the “processing space” and the “target channel” of the present invention.
本実施形態のガス輸送装置105は、以下のように変更してもよい。 The gas transport device 105 of the present embodiment may be modified as follows.
(1)上記第13実施形態では、第1及び第2のプラズマ生成電極106A,106Bが輸送配管106のループ部106Lに沿って巻かれた構成であったが、図40に示すように、第1及び第2のプラズマ生成電極106A,106Bが、ループ部106L略全体を覆い、上下方向で対向する2枚の金属板からなる構成であってもよい。この場合、ループ部106Lにおける輸送配管106間の隙間は図40に示すように絶縁部材により充填されていてもよいし、空洞でもよい。なお、2枚の金属板の間が本発明の「扁平空間」に相当する。 (1) In the thirteenth embodiment, the first and second plasma generation electrodes 106A and 106B are wound along the loop portion 106L of the transport pipe 106. However, as shown in FIG. The first and second plasma generation electrodes 106A and 106B may be configured by two metal plates that cover substantially the entire loop portion 106L and face each other in the vertical direction. In this case, the gap between the transport pipes 106 in the loop portion 106L may be filled with an insulating member as shown in FIG. 40, or may be a cavity. The space between the two metal plates corresponds to the “flat space” of the present invention.
なお、板状の第1及び第2のプラズマ生成電極106A,106Bの放電側にエッチングを施し、表面に微細な凹凸を形成して表面積を大きくし、誘電体(例えば、チタン酸バリウム)を充填したものを用い、プラズマ生成効率を高めてもよい。 Etching is performed on the discharge sides of the plate-like first and second plasma generation electrodes 106A and 106B to form fine irregularities on the surface to increase the surface area and to fill with a dielectric (eg, barium titanate). The plasma generation efficiency may be increased using the above-described one.
(2)上記第13実施形態では、第1及び第2のプラズマ生成電極106A,106Bがループ部106Lを上下方向から挟む構成であったが、図41に示すように、第1プラズマ生成電極106Aが、ループ部106Lの内部の上方に固定され、第2プラズマ生成電極106Bがループ部106Lの外面下半分を覆う構成であってもよいし、図42に示すように、外部電極導電線入り誘電体ホース(市販品:アース線入りホース)を第2プラズマ生成電極106Bが内蔵された輸送配管106として用い、その内部に第1プラズマ生成電極106Aとしてコイルスプリングに支持された電極を挿入した構成であってもよい。第1プラズマ生成電極106Aをコイルスプリングに支持された電極とすることで、外部電極導電線入り誘電体ホースの曲がりに対して追随することができる。 (2) In the thirteenth embodiment, the first and second plasma generation electrodes 106A and 106B sandwich the loop portion 106L from above and below, but as shown in FIG. 41, the first plasma generation electrode 106A. However, the second plasma generation electrode 106B may be configured to cover the lower half of the outer surface of the loop portion 106L. Alternatively, as shown in FIG. A body hose (commercial product: hose with ground wire) is used as the transport pipe 106 with the second plasma generation electrode 106B built in, and an electrode supported by a coil spring as the first plasma generation electrode 106A is inserted therein. There may be. By using the first plasma generation electrode 106A as an electrode supported by a coil spring, it is possible to follow the bending of the dielectric hose containing the external electrode conductive wire.
なお、第1プラズマ生成電極106Aを輸送配管106の中心から下方にオフセットさせることで、外部電極導電線入り誘電体ホースの下部のみでプラズマ生成が行える。 By offsetting the first plasma generation electrode 106A downward from the center of the transport pipe 106, plasma generation can be performed only at the lower portion of the dielectric hose with external electrode conductive lines.
(3)上記第13実施形態では、輸送配管106のループ部106Lが同一平面内でループした構成であったが、図43及び図44に示すように、同軸上でループされた構成であってもよい。この場合、第1及び第2のプラズマ生成電極106A,106Bを、ループ部106Lの内側に接する円筒電極と、外側に接する円筒電極とから構成すれば、構成を簡素化することができる。 (3) In the thirteenth embodiment, the loop portion 106L of the transport pipe 106 is configured to loop in the same plane. However, as illustrated in FIGS. 43 and 44, the loop portion is coaxially looped. Also good. In this case, the configuration can be simplified if the first and second plasma generation electrodes 106A and 106B are composed of a cylindrical electrode in contact with the inside of the loop portion 106L and a cylindrical electrode in contact with the outside.
(4)輸送配管106にループ部106Lを複数段設ける構成であってもよい。この場合、省スペース化を図ることができる。また、複数段のループ部106Lの構成を1段毎に異ならせ、それぞれで処理目的が異なるプラズマ処理を行ってもよい。なお、複数段のループ部106Lを有する多段ループ流路装置から排出される時点では、処理物の化合が行われた化合物が取り出せる構成とシステムを構築してもよいし、必要により機器および、ガス構成を選択して、重合処理が行えるようにし、用いてもよい。またガス輸送装置100に替え、後述する第18実施形態の液体・ガス供給部149(図58参照)を輸送配管106に接続し、処理対象Lないしは処理対象Gを単独で、または処理対象Lと処理対象Gの混成、さらには処理対象Wと処理対象L・処理対象Gの混成処理を目的として用いてもよい。 (4) The transport pipe 106 may be provided with a plurality of stages of loop portions 106L. In this case, space saving can be achieved. In addition, the configuration of the plurality of stages of loop portions 106L may be different for each stage, and plasma processing may be performed for different processing purposes. At the time of discharge from the multi-stage loop flow path device having the multi-stage loop portion 106L, a configuration and a system that can take out the compound obtained by combining the processed materials may be constructed. The configuration may be selected so that polymerization can be performed and used. Further, instead of the gas transport device 100, a liquid / gas supply unit 149 (see FIG. 58) of an eighteenth embodiment described later is connected to the transport pipe 106, and the processing object L or the processing object G is used alone or as the processing object L. It may be used for the purpose of hybrid processing target G, and also hybrid processing of processing target W and processing target L / processing target G.
[第14実施形態]
第14実施形態は、第13実施形態のガス輸送装置105における輸送配管106にループ部106Lが設けられておらず、代わりに、輸送配管106が、図45及び図46に示される流路ケース110(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)に接続されている構成となっている。
[Fourteenth embodiment]
In the fourteenth embodiment, the transport pipe 106 in the gas transport apparatus 105 of the thirteenth embodiment is not provided with the loop portion 106L. Instead, the transport pipe 106 is replaced with the flow path case 110 shown in FIGS. 45 and 46. (It corresponds to the “plasma processing apparatus” of the present invention).
図45及び図46に示すように、流路ケース110は、第1主面110Aと第2主面110Bとを有する偏平な直方体状をなし、その内部は、第1主面110Aと第2主面110Bとの間に差し渡されて長手方向に延びた複数の仕切り壁110Cにより、複数の直線流路110Tに区画されている。これら複数の直線流路110T同士は、長手方向の一端又は他端で順に接続され、流路ケース110の内部に、全体として一本の流路110Rが形成されている(流路110Rが蛇行している)。この流路110Rの一端には、上方に突出し、輸送配管106に接続される流入部110Dが形成され、他端には、下方に突出し、内容物を排出する排出部110Eが形成されている。 As shown in FIGS. 45 and 46, the flow path case 110 has a flat rectangular parallelepiped shape having a first main surface 110A and a second main surface 110B, and the interior thereof includes the first main surface 110A and the second main surface 110A. A plurality of partition walls 110C that are passed between the surfaces 110B and extend in the longitudinal direction are partitioned into a plurality of straight flow paths 110T. The plurality of linear flow paths 110T are sequentially connected at one end or the other end in the longitudinal direction, and a single flow path 110R is formed as a whole inside the flow path case 110 (the flow paths 110R meander). ing). An inflow portion 110D that protrudes upward and is connected to the transport pipe 106 is formed at one end of the flow path 110R, and a discharge portion 110E that protrudes downward and discharges the contents is formed at the other end.
さて、流路ケース110には、第1主面110Aと第2主面110Bとの外面に、第1平行電極110X、第2平行電極110Y(本発明の「第1プラズマ生成電極」及び「第2プラズマ生成電極」に相当する)がそれぞれ設けられている。これにより、流路110Rを通過する処理対象Wが、第1平行電極110Xと第2平行電極110Yとの間に発生するプラズマによりプラズマ処理される。なお、流路ケース110のケース本体が本発明の「中空絶縁部材」に相当し、その内部が本発明の「処理空間」、「対象流路」に相当する。 In the flow path case 110, the first parallel electrode 110X and the second parallel electrode 110Y (the “first plasma generation electrode” and the “first plasma generation electrode” of the present invention) are provided on the outer surfaces of the first main surface 110A and the second main surface 110B. Corresponding to “2 plasma generating electrodes”). As a result, the processing target W that passes through the flow path 110R is plasma-processed by the plasma generated between the first parallel electrode 110X and the second parallel electrode 110Y. The case body of the flow path case 110 corresponds to the “hollow insulating member” of the present invention, and the inside corresponds to the “processing space” and the “target flow path” of the present invention.
本実施形態は、以下のように変更してもよい。 The present embodiment may be modified as follows.
(1)上記実施形態では、流路ケース110が粉体である処理対象Wをガスにて輸送するガス輸送装置105に組み込まれていたが、これに限られるものではなく、例えば、液体である処理対象Lや気体である処理対象Gを移動させる流路として用いてもよい。 (1) In the above embodiment, the flow path case 110 is incorporated in the gas transport device 105 that transports the processing target W, which is powder, by gas, but is not limited thereto, and is, for example, a liquid. You may use as the flow path which moves the process target G which is the process target L and gas.
(2)図47に示すように、直線流路110T内に複数の堰部110Sを設けてもよい。これにより、堰部110Sで処理対象Wの移動に乱流ができ、流路の移動に要する時間が長くなるので、プラズマ処理される時間が長くなる。 (2) As shown in FIG. 47, a plurality of weir portions 110S may be provided in the straight flow path 110T. Thereby, a turbulent flow is generated in the movement of the processing object W in the dam portion 110S, and the time required for the movement of the flow path becomes long, so that the time for the plasma treatment becomes long.
(3)また、図48に示すように、流路ケース110に第1及び第2の平行電極110X,110Yを取り付けずに、直線流路110T内に突出した1対の突出電極110V,110Wを備えた構成であってもよい。この構成であっても、処理対象Wが、1対の突出電極110V,110W間を通過する際にプラズマ処理される。また、この構成によれば、1対の突出電極110V,110Wが、上述した堰部としての役割も果たす。 (3) Further, as shown in FIG. 48, without attaching the first and second parallel electrodes 110X and 110Y to the flow path case 110, a pair of protruding electrodes 110V and 110W protruding into the straight flow path 110T are provided. The structure provided may be sufficient. Even in this configuration, the plasma processing is performed when the processing target W passes between the pair of protruding electrodes 110V and 110W. In addition, according to this configuration, the pair of protruding electrodes 110V and 110W also serves as the above-described weir portion.
(4)図49に示すように、添加剤を投入する投入部110Hを設けてもよい。この投入部110Hは上下動可能になっている。また、投入部110Hより液体およびガス・粉粒体を供給し、プラズマ生成中に粉粒体およびガス、液体のプラズマ処理または、化合物の生成を行うことも可能である。 (4) As shown in FIG. 49, a charging part 110H for charging the additive may be provided. This insertion part 110H can be moved up and down. It is also possible to supply liquid and gas / powder from the input unit 110H and perform plasma treatment of the powder and gas or liquid or generation of a compound during plasma generation.
(5)図45及び図46に示される流路ケース110では、本発明の「第1プラズマ生成電極」及び「第2プラズマ生成電極」が、流路ケース110の第1主面110Aと第2主面110Bとの外面に設けられた第1平行電極110Xと第2平行電極110Yとから構成されていたが、流路ケース110の側壁及び複数の仕切り壁110Cに、「第1プラズマ生成電極」と「第2プラズマ生成電極」とを交互に設ける構成であってもよい。 (5) In the flow path case 110 shown in FIG. 45 and FIG. 46, the “first plasma generation electrode” and the “second plasma generation electrode” of the present invention correspond to the first main surface 110A and the second main surface 110A of the flow path case 110. The first parallel electrode 110X and the second parallel electrode 110Y provided on the outer surface of the main surface 110B are configured as “first plasma generation electrode” on the side wall of the flow path case 110 and the plurality of partition walls 110C. And “second plasma generation electrode” may be provided alternately.
(6)流路ケース110を複数つなげた構成であってもよい。この場合、省スペース化を図ることができる。また、複数の流路ケース110の構成を1段毎に異ならせ、それぞれで処理目的が異なるプラズマ処理を行ってもよい。なお、複数の流路ケース110を有する流路装置から排出される時点では、処理物の化合が行われた化合物が取り出せる構成とシステムを構築してもよいし、必要により機器および、ガス構成を選択して、重合処理等の処理が行えるようにし、用いてもよい。 (6) A configuration in which a plurality of flow path cases 110 are connected may be used. In this case, space saving can be achieved. In addition, the configuration of the plurality of flow path cases 110 may be different for each stage, and plasma processing may be performed for different processing purposes. In addition, at the time of discharging from a flow path device having a plurality of flow path cases 110, a configuration and a system that can extract a compound in which processed materials are combined may be constructed. It may be selected and used so that a process such as a polymerization process can be performed.
[第15実施形態]
第15実施形態は、第13実施形態のガス輸送装置105における輸送配管106にループ部106Lが設けられておらず、輸送配管106の一部が図50〜52に示される格子流路120(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)となった構成をしている。
[Fifteenth embodiment]
In the fifteenth embodiment, the transport pipe 106 in the gas transport apparatus 105 of the thirteenth embodiment is not provided with the loop portion 106L, and a part of the transport pipe 106 is a lattice flow path 120 (this book) shown in FIGS. It corresponds to the “plasma processing apparatus” of the invention.
図50に示すように、格子流路120は、断面正方形状の角筒121内を縦壁122A及び横壁122Bにより格子状に並んだ複数の直線流路120R(本発明の「処理空間」、「対象流路」に相当する)に分割してなる。これら角筒121、縦壁122A及び横壁122Bは絶縁部材からなる。そして、図51及び図52に示すように、角筒121における上壁121A及び下壁121Bと、横壁122Bと、には、プラズマ電源部15に接続された導体板123が埋設されている。これら導体板123のうち、プラズマ電源部15の一極に接続されたものが本発明の第1プラズマ生成電極123Aに相当し、他極に接続されたものが本発明の第2プラズマ生成電極123Bに相当する。第1プラズマ生成電極123Aと第2プラズマ生成電極123Bとは、交互に並んで配置されている。 As shown in FIG. 50, the lattice channel 120 includes a plurality of straight channels 120R (“processing space”, “invention” of the present invention) arranged in a square shape in a square tube 121 having a square cross section by a vertical wall 122A and a horizontal wall 122B. Corresponding to the “target channel”. These square cylinder 121, vertical wall 122A, and horizontal wall 122B are made of insulating members. 51 and 52, a conductor plate 123 connected to the plasma power supply unit 15 is embedded in the upper wall 121A and the lower wall 121B and the lateral wall 122B of the square tube 121. Among these conductor plates 123, the one connected to one pole of the plasma power source 15 corresponds to the first plasma generating electrode 123A of the present invention, and the one connected to the other pole is the second plasma generating electrode 123B of the present invention. It corresponds to. The first plasma generation electrodes 123A and the second plasma generation electrodes 123B are alternately arranged.
この構成によれば、各直線流路120Rに、例えば、気体である処理対象Gを通過させ、第1プラズマ生成電極123Aと第2プラズマ生成電極123Bとに電圧を印加すると、交互に積層された第1プラズマ生成電極123Aと第2プラズマ生成電極123Bとの間にプラズマが発生し、処理対象Gがプラズマ処理される。なお、処理対象としては、塵、ミストを含んだガスおよび、煙状ガス、有機ガス、有害ガス等であってもよい。また、所望する効果に合わせ、格子流路120の長さ(図52における符号L)を変えて用いてもよい。 According to this configuration, for example, when the processing target G, which is a gas, is passed through each straight flow path 120R and a voltage is applied to the first plasma generation electrode 123A and the second plasma generation electrode 123B, the layers are alternately stacked. Plasma is generated between the first plasma generation electrode 123A and the second plasma generation electrode 123B, and the processing target G is subjected to plasma processing. The processing target may be dust, mist-containing gas, smoke gas, organic gas, harmful gas, or the like. Moreover, you may change and use the length (code | symbol L in FIG. 52) of the lattice flow path 120 according to the desired effect.
[第16実施形態]
第16実施形態は、第15実施形態の格子流路120の構成を用いたプラズマトーチ130である。プラズマトーチ130は、図53に示すように、第1プラズマ生成電極133Aと第2プラズマ生成電極133Bとが交互に積層された角筒131の流入側を延長し、その端部にプラズマ生成ガスの注入口131Gを有する閉塞壁131Hを設けた角筒ケース131Cを備えている。そして、注入口131Gからプラズマ生成ガスが注入され、第1プラズマ生成電極133Aと第2プラズマ生成電極133Bとに電圧が印加されると、角筒131の断面全体からプラズマジェットが放出され、プラズマ処理を広範囲で行うことができる。
[Sixteenth Embodiment]
The sixteenth embodiment is a plasma torch 130 using the configuration of the lattice channel 120 of the fifteenth embodiment. As shown in FIG. 53, the plasma torch 130 extends the inflow side of the square tube 131 in which the first plasma generation electrodes 133A and the second plasma generation electrodes 133B are alternately stacked, and the plasma generation gas is supplied to the end thereof. A rectangular tube case 131C provided with a closing wall 131H having an inlet 131G is provided. When a plasma generating gas is injected from the inlet 131G and a voltage is applied to the first plasma generating electrode 133A and the second plasma generating electrode 133B, a plasma jet is emitted from the entire cross section of the rectangular tube 131, and plasma processing is performed. Can be performed in a wide range.
本実施形態のプラズマトーチ130は、以下のように変更してもよい。 The plasma torch 130 of the present embodiment may be modified as follows.
(1)図54に示すように、角筒131、縦壁132A及び横壁132Bの全体に埋設された格子状の第1プラズマ生成電極133Aと、角筒131の端面と対向し、導体板を絶縁部材により被覆してなる第2プラズマ生成電極133Bとを有する構成であってもよい。この構成の場合、角筒131の端面と第2プラズマ生成電極133Bとの間に処理対象を挿入又は通過させることでプラズマ処理が行える。また、図54に示されるプラズマトーチ130を2つ対向配置し、それぞれ異極に接続した構成であってもよい。これにより処理対象の表裏を同時にプラズマ処理できる。また、第1プラズマ生成電極と第2プラズマ生成電極とで異なるガス種を用い、又は異なる添加剤を使用して、異なるプラズマを表裏から照射する構成としてもよい。 (1) As shown in FIG. 54, the grid-shaped first plasma generation electrode 133A embedded in the entire rectangular tube 131, the vertical wall 132A and the horizontal wall 132B is opposed to the end surface of the rectangular tube 131, and the conductor plate is insulated. The configuration may also include the second plasma generation electrode 133B formed by covering with a member. In the case of this configuration, plasma processing can be performed by inserting or passing a processing target between the end face of the square tube 131 and the second plasma generation electrode 133B. Further, two plasma torches 130 shown in FIG. 54 may be arranged opposite to each other and connected to different polarities. As a result, the front and back surfaces to be processed can be simultaneously plasma processed. Moreover, it is good also as a structure which irradiates different plasma from the front and back using a different gas seed | species by a 1st plasma production electrode and a 2nd plasma production electrode, or using a different additive.
なお、処理対象が絶縁性の固体、プレート、フィルム等の場合は、第2プラズマ生成電極133Bを絶縁部材に被覆されていない導体板から構成してもよい。また、処理対象が導電性の固体、プレート、フィルム等の場合は、その導電性の処理対象をプラズマ電源部15に直接接続してプラズマ処理を行ってもよい。例えば、メートル級の金属板、立方体の金型等を処理する場合、角筒131の端面と第2プラズマ生成電極133Bとの間までそれら処理対象を移動させるよりも、それら処理対象をプラズマ電源部15に直接接続してプラズマトーチ130を移動させる方が、作業が容易になると考えられる。また、導体板を絶縁部材により被覆してなる第2プラズマ生成電極133Bを用いて処理を行うよりも、絶縁部材が無い分、放電電流が大きくなり、強いプラズマ放電となるため、より強力なプラズマ処理を行うことができる。 When the object to be processed is an insulating solid, plate, film, or the like, the second plasma generation electrode 133B may be composed of a conductor plate that is not covered with an insulating member. When the processing target is a conductive solid, plate, film, or the like, the plasma processing may be performed by directly connecting the conductive processing target to the plasma power supply unit 15. For example, when processing a metric class metal plate, a cubic metal mold, etc., rather than moving the processing target between the end face of the square tube 131 and the second plasma generation electrode 133B, the processing target is moved to the plasma power supply unit. It is considered that the operation is easier if the plasma torch 130 is moved while being directly connected to 15. In addition, since there is no insulating member, the discharge current becomes larger and the plasma discharge becomes stronger than when processing is performed using the second plasma generating electrode 133B formed by covering the conductor plate with the insulating member, so that a stronger plasma is generated. Processing can be performed.
[第17実施形態]
本実施形態は、上述したプラズマトーチ30を用い、処理対象としてチューブTを処理するチューブ処理装置140(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)である。図55に示すように、チューブ処理装置140では、プラズマトーチ30内部にチューブTが挿入される。そして、プラズマトーチ30とチューブTとの間と、チューブTの内部との両方にプラズマ生成ガスを注入し、第1及び第2のプラズマ生成電極30A,30Bを印加すると、チューブTの外側と内側とを同時にプラズマ処理することができる。なお、チューブTの外側のみを処理する場合は、プラズマトーチ30とチューブTとの間のみにプラズマ生成ガスを流せばよく、チューブTの内側のみを処理する場合は、チューブTの内側のみにプラズマ生成ガスを流せばよい。
[Seventeenth embodiment]
The present embodiment is a tube processing apparatus 140 (corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention) that processes the tube T as a processing target using the plasma torch 30 described above. As shown in FIG. 55, in the tube processing apparatus 140, the tube T is inserted into the plasma torch 30. When a plasma generating gas is injected into both the plasma torch 30 and the tube T and inside the tube T and the first and second plasma generating electrodes 30A and 30B are applied, the outside and inside of the tube T are applied. Can be simultaneously plasma-treated. When processing only the outside of the tube T, it is only necessary to flow a plasma generating gas only between the plasma torch 30 and the tube T. When processing only the inside of the tube T, the plasma is applied only to the inside of the tube T. The product gas may be flowed.
また、チューブTは製造時にフープ状に巻かれるが、巻き取り側と送り側との間にチューブ処理装置140を配置することで、チューブTのプラズマ処理をロールtoロール方式で行える。なお、チューブTとしては、カテーテルチューブ、透析用チューブ、点滴用チューブ、血液回路チューブ、気管用チューブ等の医療で使用されるチューブが想定される。 In addition, the tube T is wound in a hoop shape at the time of manufacture. By arranging the tube processing device 140 between the winding side and the feeding side, plasma processing of the tube T can be performed by a roll-to-roll method. As the tube T, a tube used in medicine such as a catheter tube, a dialysis tube, an infusion tube, a blood circuit tube, and a tracheal tube is assumed.
なお、チューブTの内外面の2次加工を行うためのエッチング処理、表面硬化処理、親水性化処理をし、濡れ性、接着性、印刷性、塗装性の向上を図ってもよい。また、チューブTの内外面の撥水化処理、DLC膜処理、難燃性処理等による対候性、耐久性、対バリア性の向上を図ってもよい。 In addition, an etching process, a surface hardening process, and a hydrophilization process for performing secondary processing on the inner and outer surfaces of the tube T may be performed to improve wettability, adhesiveness, printability, and paintability. In addition, weather resistance, durability, and barrier property may be improved by water repellency treatment, DLC film treatment, flame retardancy treatment, and the like on the inner and outer surfaces of the tube T.
また、チューブTに代わり、繊維のプラズマ処理を行ってもよい。例えば、繊維の毛焼処理による縮み防止、手触りの向上、親水化処理による吸収性、染色性の向上を行ってもよいし、撥水化処理、抗菌性処理、難燃性処理、DLC処理等を行って用いてもよい。これら処理は、薬品を使用しないため、環境に及ぼす影響を減らすことができる。 Further, instead of the tube T, a fiber plasma treatment may be performed. For example, fiber shrinkage prevention by hair burning treatment, improvement of touch, absorption by hydrophilic treatment, dyeability may be improved, water repellency treatment, antibacterial treatment, flame retardant treatment, DLC treatment, etc. May be used. Since these treatments do not use chemicals, the influence on the environment can be reduced.
[第18実施形態]
第18実施形態は、図57に示すように、例えば、5つのプラズマ処理室145A〜145E(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)が縦に連なった構成となっている。これらプラズマ処理室145A〜145Eは、略同じ構成となっているため、図58に示されるプラズマ処理室145Aを例にして説明する。同図に示すように、プラズマ処理室145Aは、上下方向に延びた筒状の絶縁パイプ145P(本発明の「中空絶縁部材」に相当する)の外側と内側とに第1プラズマ生成電極147Aと第2プラズマ生成電極147Bとを設けた構成となっている。
[Eighteenth embodiment]
As shown in FIG. 57, the eighteenth embodiment has, for example, a configuration in which five plasma processing chambers 145A to 145E (corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention) are vertically connected. Since these plasma processing chambers 145A to 145E have substantially the same configuration, the plasma processing chamber 145A shown in FIG. 58 will be described as an example. As shown in the figure, the plasma processing chamber 145A includes a first plasma generating electrode 147A on the outer side and the inner side of a cylindrical insulating pipe 145P (corresponding to the “hollow insulating member” of the present invention) extending in the vertical direction. The second plasma generation electrode 147B is provided.
また、プラズマ処理室145Aの上端部と下端部とには、供給室146A,146Bが接続されている。供給室146A,146Bは、箱形をなし、その下壁146Uは、プラズマ処理室145A,145Bの絶縁パイプ145Pに挿通されている。供給室146Aには、処理対象供給部148と、液体・ガス供給部149とが接続されている。なお、供給室146B及び、プラズマ処理室145C〜145Eの上端部に接続される供給室146C〜Eには、処理対象供給部148は接続されているが、液体・ガス供給部149は接続されていない。 Further, supply chambers 146A and 146B are connected to the upper end and the lower end of the plasma processing chamber 145A. The supply chambers 146A and 146B have a box shape, and the lower wall 146U is inserted into the insulating pipe 145P of the plasma processing chambers 145A and 145B. A processing target supply unit 148 and a liquid / gas supply unit 149 are connected to the supply chamber 146A. The supply chamber 146B and the supply chambers 146C to E connected to the upper ends of the plasma processing chambers 145C to 145E are connected to the processing target supply unit 148, but are connected to the liquid / gas supply unit 149. Absent.
本実施形態では、供給室146Aの液体・ガス供給部149から、例えば水が注入され、図58に示すように、各供給室146A〜146E内に水が浸入する。各供給室146A〜146Eにおいては、上の供給室(例えば供給室146A)で絶縁パイプ145Pの上端部の高さまで水が充満すると、プラズマ処理室(例えばプラズマ処理室145A)の内面を滴り下の供給室(例えば供給室146B)に水が流出する。この状態で、供給室146Aの処理対象供給部148からカーボン微粉、カーボンナノチューブなどの炭素粉体Cが供給されると、炭素粉体Cが水面を漂いプラズマ処理室145Aに到達し、プラズマ処理室145A中をプラズマ処理されながら通過し、供給室146Bへ落下する。このとき、プラズマ処理室145Aの内面は水に覆われているため、炭素粉体Cがプラズマ処理室145Aの内面に付着することが防がれる。 In the present embodiment, for example, water is injected from the liquid / gas supply unit 149 of the supply chamber 146A, and water enters the supply chambers 146A to 146E as shown in FIG. In each of the supply chambers 146A to 146E, when the upper supply chamber (for example, the supply chamber 146A) is filled with water up to the height of the upper end portion of the insulating pipe 145P, the inner surface of the plasma processing chamber (for example, the plasma processing chamber 145A) is dripped down. Water flows out into the supply chamber (for example, the supply chamber 146B). In this state, when carbon powder C such as carbon fine powder or carbon nanotube is supplied from the processing object supply unit 148 of the supply chamber 146A, the carbon powder C drifts on the water surface and reaches the plasma processing chamber 145A, and the plasma processing chamber It passes through 145A while being plasma-treated, and falls into the supply chamber 146B. At this time, since the inner surface of the plasma processing chamber 145A is covered with water, the carbon powder C is prevented from adhering to the inner surface of the plasma processing chamber 145A.
なお、処理対象供給部148からは、炭素粉体C等の処理対象の他、処理支援添加剤等を供給してもよい。また、各供給室146A〜146E毎に異なる処理支援添加剤を供給する等して、各供給室146A〜146Eで、それぞれで処理目的が異なるプラズマ処理を行ってもよい。 In addition to the processing target such as carbon powder C, a processing support additive or the like may be supplied from the processing target supply unit 148. In addition, plasma processing having a different processing purpose may be performed in each of the supply chambers 146A to 146E by supplying a different processing support additive to each of the supply chambers 146A to 146E.
本実施形態は、図59に示すような構成としてもよい。また、プラズマ処理室145Aに替え、図35または図36の非接地電極103を埋設したプラズマ処理室145Aとすることで、第2プラズマ生成電極147Bを除して用いても、同様の効果を得ることができる。 The present embodiment may be configured as shown in FIG. Further, by replacing the plasma processing chamber 145A with the plasma processing chamber 145A in which the non-grounded electrode 103 of FIG. 35 or FIG. 36 is embedded, the same effect can be obtained even if the second plasma generation electrode 147B is used. be able to.
[第19実施形態]
図60及び図61には、粉粒体である処理対象Wをプラズマ処理を行いながら移動させる振動コンベア150(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)が示されている。振動コンベア150は、平坦面を有し、その平坦面の上方に載置された処理対象Wを振動により移動させる移送路151(本発明の「処理空間」に相当する)と、その移送路151を上下方向から挟むように配された第1及び第2のプラズマ生成電極150A,150Bと、を有している。なお、第1及び第2のプラズマ生成電極150A,150Bは絶縁部材により覆われていて、第1及び第2のプラズマ生成電極150A,150Bのうち下方の第2プラズマ生成電極150Bを覆う絶縁部材の上面に移送路151が形成されている。
[Nineteenth Embodiment]
60 and 61 show a vibrating conveyor 150 (corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention) that moves the processing target W, which is a granular material, while performing plasma processing. The vibration conveyor 150 has a flat surface, a transfer path 151 (corresponding to the “processing space” of the present invention) that moves the processing target W placed above the flat surface by vibration, and the transfer path 151. The first and second plasma generation electrodes 150A and 150B are arranged so as to sandwich the electrode from above and below. The first and second plasma generation electrodes 150A and 150B are covered with an insulating member, and an insulating member that covers the lower second plasma generation electrode 150B among the first and second plasma generation electrodes 150A and 150B. A transfer path 151 is formed on the upper surface.
本実施形態の振動コンベア150では、処理対象供給部152から供給され、移送路151の一端に落下した処理対象Wが、第1及び第2のプラズマ生成電極150A,150Bの間でプラズマ処理されながら移送路151の他端側へ移動し、移送路151の他端に位置する処理対象回収部153に到達する。 In the vibration conveyor 150 of the present embodiment, the processing target W supplied from the processing target supply unit 152 and dropped to one end of the transfer path 151 is subjected to plasma processing between the first and second plasma generation electrodes 150A and 150B. It moves to the other end side of the transfer path 151 and reaches the processing object recovery unit 153 located at the other end of the transfer path 151.
本実施形態の構成は、図62に示すようなベルトコンベア150V(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)に適用してもよいし、図63に示すような回転テーブルコンベア150W(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)に適用してもよい。 The configuration of this embodiment may be applied to a belt conveyor 150V (corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention) as shown in FIG. 62, or a rotary table conveyor 150W (invention of the present invention). It may be applied to the “plasma processing apparatus”.
図62のベルトコンベア150Vでは、絶縁ベルト(ポリウレタン、ゴム、プラスチックチェーン等)154が用いられ、プーリ154Pの回転(駆動部は図示しない)により移動する。そして、絶縁ベルト154を上下で挟み込んだ、第1プラズマ生成電極150A(上部電極)の下方の絶縁体と第2プラズマ生成電極150B(下部電極)の上方の絶縁体との間(本発明の「処理空間」に相当する)でプラズマが生成される。絶縁ベルト154を使用した場合は、第2プラズマ生成電極150Bの上方の絶縁体をなくして用いてもよい。絶縁ベルト154に代え導電性ベルト(ステンレス等)を使用した場合は、第2プラズマ生成電極150Bの代わりに導電性ベルトに、導電性のプーリと軸に設けたロータリーコネクタから給電して、導電性ベルトの上面と第1プラズマ生成電極150Aの下方の絶縁体との間でプラズマが生成される構成としてもよい。処理対象供給部152から供給された処理対象Wは、プラズマが生成された範囲を通過してプラズマ処理され、処理対象回収部153に回収される。プラズマ生成処理部にガス供給部を設けて用いてもよい。 In the belt conveyor 150V of FIG. 62, an insulating belt (polyurethane, rubber, plastic chain, etc.) 154 is used, and moves by rotation of a pulley 154P (drive unit not shown). Then, between the insulator below the first plasma generating electrode 150A (upper electrode) and the insulator above the second plasma generating electrode 150B (lower electrode) with the insulating belt 154 sandwiched between the upper and lower sides (“ The plasma is generated in the “processing space”. When the insulating belt 154 is used, the insulator above the second plasma generation electrode 150B may be omitted. When a conductive belt (stainless steel or the like) is used instead of the insulating belt 154, power is supplied to the conductive belt instead of the second plasma generating electrode 150B from the rotary pulley provided on the conductive pulley and shaft. A configuration may be adopted in which plasma is generated between the upper surface of the belt and the insulator below the first plasma generation electrode 150A. The processing target W supplied from the processing target supply unit 152 passes through the range in which plasma is generated, is subjected to plasma processing, and is recovered by the processing target recovery unit 153. A plasma supply processing unit may be provided with a gas supply unit.
図63の回転テーブルコンベア150Wでは、絶縁円盤(ポリウレタン、ゴム、プラスチック等)155が用いられ、中心軸の回転(中心軸と駆動部は図示しない)により軸を中心に回転移動する。そして、絶縁円盤155を上下で挟み込んだ、第1プラズマ生成電極150A(上部略半円電極)の下方の絶縁体と第2プラズマ生成電極150B(下部略半円電極)の上方の絶縁体との間(本発明の「処理空間」に相当する)でプラズマが生成される。絶縁円盤155を使用した場合は、第2プラズマ生成電極150Bの上方の絶縁体をなくして用いてもよい。絶縁円盤155に代え導電性円盤(ステンレス等)を使用した場合は、第2プラズマ生成電極150Bの代わりに導電性円盤に固定ブラシ、または集電電極から直接、ないしは軸に設けたロータリーコネクタから給電して、導電性円盤の上面と第1プラズマ生成電極150Aの下方の絶縁体との間でプラズマが生成される構成としてもよい。処理対象供給部152から供給された処理対象Wは、プラズマが生成された範囲を通過してプラズマ処理され、処理対象回収部153に回収される。プラズマ生成処理部にガス供給部を設けて用いてもよい。 In the rotary table conveyor 150W of FIG. 63, an insulating disk (polyurethane, rubber, plastic, etc.) 155 is used, and rotates around the axis by rotation of the central axis (the central axis and the drive unit are not shown). Then, an insulator below the first plasma generating electrode 150A (upper semicircular electrode) and an insulator above the second plasma generating electrode 150B (lower semicircular electrode) sandwiching the insulating disk 155 vertically. Plasma is generated in the interval (corresponding to the “processing space” of the present invention). When the insulating disk 155 is used, the insulator above the second plasma generation electrode 150B may be omitted. When a conductive disk (such as stainless steel) is used in place of the insulating disk 155, power is supplied directly from the fixed brush or current collecting electrode to the conductive disk instead of the second plasma generating electrode 150B, or from a rotary connector provided on the shaft. And it is good also as a structure by which a plasma is produced | generated between the upper surface of a conductive disk, and the insulator under the 1st plasma production electrode 150A. The processing target W supplied from the processing target supply unit 152 passes through the range in which plasma is generated, is subjected to plasma processing, and is recovered by the processing target recovery unit 153. A plasma supply processing unit may be provided with a gas supply unit.
[第20実施形態]
本実施形態は、粉粒体である処理対象Wをプラズマ処理可能なスクリューコンベア160(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)である。図64に示すように、スクリューコンベア160は、円筒状の絶縁パイプ160Pの内部に、シャフト160Dに螺旋状の羽根160E(本発明の「螺旋羽根」に相当する)が巻き付けられたスクリュー160Bを有している。スクリュー160Bは導電性部材からなると共に、図示しないモータにより回転駆動される。なお、スクリュー160Bにおける羽根160Eの先端面と絶縁パイプ160Pの内面との間には隙間160Kが設けられている。また、シャフト160Dはなくてもよい。
[20th embodiment]
This embodiment is a screw conveyor 160 (corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention) capable of performing plasma processing on a processing target W that is a granular material. As shown in FIG. 64, the screw conveyor 160 has a screw 160B in which a spiral blade 160E (corresponding to the “spiral blade” of the present invention) is wound around a shaft 160D inside a cylindrical insulating pipe 160P. doing. The screw 160B is made of a conductive member and is rotationally driven by a motor (not shown). A gap 160K is provided between the tip surface of the blade 160E in the screw 160B and the inner surface of the insulating pipe 160P. Further, the shaft 160D may not be provided.
また、図64(B)に示すように、絶縁パイプ160Pのうち下側外面には、スクリュー160Bの回転方向の前方寄り位置に、外部電極160Aが設けられている。これら外部電極160Aとスクリュー160Bとが、本発明の「第1プラズマ生成電極」と「第2プラズマ生成電極」とに相当し、プラズマ電源部15に接続されている。 As shown in FIG. 64 (B), an external electrode 160A is provided on the lower outer surface of the insulating pipe 160P at a position closer to the front in the rotational direction of the screw 160B. The external electrode 160A and the screw 160B correspond to the “first plasma generation electrode” and the “second plasma generation electrode” of the present invention, and are connected to the plasma power supply unit 15.
また、図64(A)に示すように、スクリューコンベア160の絶縁パイプ160Pには、処理対象供給部162、処理対象回収部163、添加剤投入部164及びプラズマトーチ22が備えられている。 As shown in FIG. 64A, the insulating pipe 160P of the screw conveyor 160 includes a processing target supply unit 162, a processing target recovery unit 163, an additive charging unit 164, and a plasma torch 22.
本実施形態によれば、隙間160K以上の高さまで供給された処理対象Wが、スクリュー160Bの回転に合わせて処理対象供給部162側から処理対象回収部163側へ移動する。スクリューコンベア160では、処理対象Wが、螺旋状の羽根160Eの処理対象回収部163側の面で押されて移動する。そして、螺旋状の羽根160Eの処理対象供給部162側の面は空隙があり、処理対象Wは、この空隙内のスクリュー160Bと外部電極160Aとの間に発生するプラズマによりプラズマ処理される。なお、本実施形態では、粉体処理対象Wを移動させるスクリュー160Bが電極の役割を担っているので、スクリュー160Bと電極とを別個に設ける構成よりも部品数を減らすことができる。 According to the present embodiment, the processing target W supplied to a height of the gap 160K or more moves from the processing target supply unit 162 side to the processing target recovery unit 163 side in accordance with the rotation of the screw 160B. In the screw conveyor 160, the processing target W is pushed and moved by the surface of the spiral blade 160E on the processing target recovery unit 163 side. The surface of the spiral blade 160E on the processing target supply unit 162 side has a gap, and the processing target W is plasma-processed by plasma generated between the screw 160B and the external electrode 160A in the gap. In the present embodiment, since the screw 160B that moves the powder processing object W plays the role of an electrode, the number of parts can be reduced as compared with the configuration in which the screw 160B and the electrode are provided separately.
また螺旋状の羽根160Eを、図24に示されるリボン羽根混合機90のリボン羽根91の軸から延びた保持具で保持された内外リボン羽根のうち外側のみのリボン羽根、ないしはリボン羽根に格子網、エキスパンドメタル、パンチングメタル、スリット等(図示しない)を施して、これらを使用すれば、処理対象は、リボン羽根91ではリボン羽根の送り面で送られる処理対象と、リボン羽根91の軸側羽端を乗り越える処理対象とに分かれ、乗り越えた処理対象は次のリボン羽根91で送られる。このリボン羽根混合機90が持つ分割、反転、転換の作用により処理対象は効率良く撹拌がなされ、プラズマ処理された処理対象とプラズマ処理が未処理の処理対象が均一化され、プラズマとの接触回数が増大でき、プラズマ処理の均一化向上が得られる。格子網、エキスパンドメタル、パンチングメタル、スリット等を施したものでも同様の効果が得られる(以降この内部電極を、リボン羽根電極160Eと呼ぶ)。このリボン羽根電極160Eを、内部電極を配置したプラズマトーチ、および輸送配管、ないし流路、または、第29実施形態の筒形回転処理装置300に用いてもよい。プラズマトーチでは棒状より放電点が多くなり、輸送配管、ないし流路、では撹拌効果によるプラズマとの接触回数増大、筒形回転処理装置300では放電点の増加と撹拌の効率化が得られる。 In addition, the spiral blade 160E is used as a ribbon blade only on the outside of the inner and outer ribbon blades held by the holder extending from the axis of the ribbon blade 91 of the ribbon blade mixer 90 shown in FIG. , Expanded metal, punching metal, slits, etc. (not shown) are used, and if these are used, the processing object is the ribbon blade 91, the processing object sent on the ribbon blade feed surface, and the ribbon blade 91 shaft side blade It is divided into the processing object that gets over the end, and the processing object that gets over is sent by the next ribbon blade 91. The ribbon blade mixer 90 has a division, inversion, and conversion action to efficiently agitate the object to be processed, and the object to be processed that has been plasma-treated and the object to be processed that has not been plasma-processed are made uniform, and the number of times of contact with the plasma To increase the uniformity of plasma processing. The same effect can be obtained even with a lattice mesh, expanded metal, punched metal, slit, or the like (hereinafter, this internal electrode is referred to as a ribbon blade electrode 160E). The ribbon blade electrode 160E may be used in a plasma torch in which an internal electrode is arranged, a transport pipe, a flow path, or the cylindrical rotation processing apparatus 300 of the 29th embodiment. In the plasma torch, the number of discharge points is larger than that in the rod shape, the number of times of contact with the plasma is increased due to the stirring effect in the transport pipe or flow path, and the increase in the discharge point and the efficiency of stirring are obtained in the cylindrical rotation processing apparatus 300.
[第21実施形態]
本実施形態は、第20実施形態のスクリューコンベア160を用いて、外部電極160Aとスクリュー160Bとの間に発生するプラズマにより処理対象Wを移送する構成である。詳細には、スクリューコンベア160に、処理対象Wを隙間160Kに収まる量供給すると(図65参照)、その処理対象Wが、スクリュー160Bにおける羽根160Eの先端から発生するプラズマの放電エネルギーにより生じる荷電粒子又は衝撃波(発生する放電の温度は1,000℃前後になり、プラズマ化したガスは一気に膨張する)に弾かれ、移動する。そして、スクリュー160Bが回転すると、それら処理対象Wが、プラズマに押されながら処理対象回収部163側へ移動することとなる。なお、プラズマの放電は一様でなく、弾かれ方も一様でないため、上述した移送は、撹拌作用を持った移送となる。
[Twenty-first embodiment]
In the present embodiment, the processing object W is transferred by plasma generated between the external electrode 160A and the screw 160B using the screw conveyor 160 of the twentieth embodiment. Specifically, when the processing target W is supplied to the screw conveyor 160 in an amount that fits in the gap 160K (see FIG. 65), the processing target W is charged particles generated by the discharge energy of plasma generated from the tip of the blade 160E in the screw 160B. Or it is bounced and moved by shock waves (the temperature of the generated discharge is around 1,000 ° C., and the plasma gas expands at once). When the screw 160B rotates, the processing target W moves to the processing target recovery unit 163 side while being pushed by the plasma. In addition, since the discharge of plasma is not uniform and the manner in which it is bounced is not uniform, the transfer described above is a transfer having a stirring action.
本実施形態のスクリューコンベア160は、以下のように変更してもよい。 You may change the screw conveyor 160 of this embodiment as follows.
(1)添加剤投入部164から添加剤を投入し、混合または、反応等を行いつつ移送してもよい。また、必要によりプラズマトーチ22から違う活性種を供給してもよい。例えば、プラズマトーチ22内に水(蒸気または霧状フォグ)を添加してOHラジカルを発生させ、このOHラジカルによる表面殺菌処理を併せて行ってもよい。 (1) The additive may be introduced from the additive introduction unit 164 and transferred while mixing or reacting. Further, if necessary, different active species may be supplied from the plasma torch 22. For example, water (steam or mist fog) may be added to the plasma torch 22 to generate OH radicals, and surface sterilization treatment using the OH radicals may be performed together.
(2)スクリューコンベア160内に支援部材としてメディア(本発明の「処理媒体」に相当する)を投入し、処理対象Wのプラズマ処理と併せて解砕処理を行う構成であってもよい。この場合、メディアは、処理対象回収部で処理対象Wと分離し、再投入して用いる構成とすることが好ましい。 (2) A configuration may be adopted in which a medium (corresponding to the “processing medium” of the present invention) is introduced into the screw conveyor 160 as a supporting member, and the crushing process is performed together with the plasma processing of the processing target W. In this case, it is preferable that the medium is separated from the processing target W by the processing target recovery unit, and re-input for use.
例えば、図66に示すように、スクリューコンベア160Vを、処理対象回収部163側端部が処理対象供給部162側端部よりも上方に位置するように傾斜させて配置すると共に、処理対象回収部163にメディア167が通過不可能な網体166(スリット体でもよい)を設け、その側方に、スクリューコンベア160Vの処理対象供給部162側端部付近まで延びたメディア戻しシュート165(本発明の「媒体戻しシュート」に相当する)を備える。このメディア戻しシュート165は、処理対象供給部162側が低くなるように僅かに傾斜していて、網体166に弾かれたメディア167をスクリューコンベア160Vの処理対象供給部162側端部に再投入する。これにより、メディア167がスクリューコンベア160V内を自動循環する。なお、メディア戻しシュート165の出口にゲートを設け、そこでメディア167を一旦蓄え、スクリュー160Bの回転のタイミングに合わせてゲートを開き、メディア167の再投入を行う構成であってもよい。 For example, as shown in FIG. 66, the screw conveyor 160V is disposed so as to be inclined such that the end on the processing target collection unit 163 side is positioned higher than the end on the processing target supply unit 162 side, and the processing target collection unit 163 is provided with a net 166 (which may be a slit body) through which the medium 167 cannot pass, and a media return chute 165 (side of the present invention) that extends to the vicinity of the end of the screw conveyor 160V on the supply target 162 side. Equivalent to “medium return chute”). The media return chute 165 is slightly inclined so that the processing target supply unit 162 side is lowered, and the medium 167 bounced by the mesh body 166 is reintroduced to the processing target supply unit 162 side end of the screw conveyor 160V. . Thereby, the media 167 automatically circulates in the screw conveyor 160V. Note that a configuration may be adopted in which a gate is provided at the outlet of the media return chute 165, the media 167 is temporarily stored therein, the gate is opened in accordance with the rotation timing of the screw 160B, and the media 167 is re-input.
(3)図66に示すスクリューコンベア160Vにおいて、メディア戻しシュート165に複数のゲートを設けると共に、戻りメディア数を把握できる機構を設けてスクリューコンベア160V内に再投入を行う構成とすれば、スクリューコンベア160V内の螺旋の1ピッチ毎のメディア167数を均等にすることができ、スクリューコンベア160Vの機長を長くすることで発生するメディア戻りの遅延を防ぐことができる。 (3) In the screw conveyor 160V shown in FIG. 66, when a plurality of gates are provided on the medium return chute 165 and a mechanism capable of grasping the number of return media is provided, the screw conveyor 160V is re-inserted into the screw conveyor 160V. The number of media 167 for each pitch of the spiral in 160V can be made uniform, and the delay of media return that occurs by increasing the machine length of the screw conveyor 160V can be prevented.
(4)また、スクリューコンベア160を水平のまま用い、その横に傾斜させたサイドスクリューコンベアを別個設け、メディア167をサイドスクリューコンベアで戻し、スクリューコンベア160内に再投入できる機構を具備して用いてもよい。 (4) Further, the screw conveyor 160 is used in a horizontal state, and a side screw conveyor inclined to the side thereof is provided separately, and the medium 167 is returned by the side screw conveyor and used with a mechanism that can be reintroduced into the screw conveyor 160. May be.
(5)解砕に用いるメディア167を誘電体により構成し、先行するメディア167で解砕がなされた後に、外部電極160Aとスクリュー160Bにおける羽根160Eの先端との間で発生するプラズマにより処理物を移動させ、メディア解砕とプラズマ処理と移動が同時に行える方式を用いてもよい。 (5) The medium 167 used for crushing is made of a dielectric material, and after being crushed by the preceding medium 167, the processing object is treated by plasma generated between the external electrode 160A and the tip of the blade 160E in the screw 160B. It is also possible to use a method in which media movement, plasma treatment and movement can be performed simultaneously.
また、解砕に用いるメディア167に、誘電体被覆導体メディア又は導体メディアを用いることで、外部電極160Aと、誘電体被覆メディア又は導体メディアと、スクリュー160Bにおける羽根160Eの先端との間でプラズマが生成される。これにより、メディア解砕と、メディア同士間におけるプラズマ処理と、スクリュー160Bと外部電極160Aとの間でのプラズマ処理と、移動が同時に行える。 Further, by using a dielectric-coated conductor medium or conductor medium as the medium 167 used for crushing, plasma is generated between the external electrode 160A, the dielectric-coated medium or conductor medium, and the tip of the blade 160E in the screw 160B. Generated. Thereby, the media crushing, the plasma treatment between the media, the plasma treatment between the screw 160B and the external electrode 160A, and the movement can be performed simultaneously.
さらに、誘電体メディア、誘電体被覆導体メディア、導体メディアを、それぞれ適量用いプラズマ処理することで、メディア解砕とメディア同士間におけるプラズマ処理を効率よく行うことができる。複合させる、誘電体メディア、誘電体被覆導体メディア、導体メディアそれぞれの割合は、所望するプラズマ処理効果と、生成されるプラズマ範囲と生成量、解砕効果等を見定め、それぞれの割合を決め用いてよい。 Furthermore, by performing plasma treatment using appropriate amounts of dielectric media, dielectric-coated conductor media, and conductor media, media crushing and plasma treatment between the media can be performed efficiently. The ratio of each of the dielectric media, dielectric-coated conductor media, and conductor media to be combined determines the desired plasma treatment effect, the generated plasma range and generation amount, the crushing effect, etc. Good.
(6)スクリューコンベア160が長くなる場合は、スクリューコンベア160を電源容量毎で区切り、図67に示すように、スクリュー160Bにおける羽根160Eの上方にローラー電極161を設け、区切り毎でプラズマが生成される機構とする。またはスクリューコンベア160を電源容量毎で区切り、スクリューコンベア160を複数段設け、処理対象回収部163に処理対象供給部162を合致させ、直線的に配置、または180°折り返して配置、ないしは多角形状に配置することで、プラズマ処理部の機長制限がなくなり、所望するだけのプラズマ処理が行える。 (6) When the screw conveyor 160 becomes longer, the screw conveyor 160 is separated for each power supply capacity, and as shown in FIG. 67, a roller electrode 161 is provided above the blade 160E in the screw 160B, and plasma is generated for each separation. Mechanism. Alternatively, the screw conveyor 160 is divided for each power supply capacity, the screw conveyor 160 is provided in a plurality of stages, the processing target supply unit 162 is matched with the processing target recovery unit 163, and is linearly arranged or folded by 180 ° or arranged in a polygonal shape. By disposing, there is no limitation on the length of the plasma processing unit, and as many plasma processes as desired can be performed.
スクリュー160Bの羽根160Eとシャフト160D、外部電極160Aは、電源容量毎で1ユニットとなるように構成し、隣り合う電源間で短絡が発生しないように、シャフト160Dは誘電体または軸端で誘電体を使用し、羽根160Eは1ユニット毎に90°程、誘電体からなる螺旋羽根を挟み込み、外部電極160Aは隣り合うユニットの羽根160Eとの間で放電しない長さとしてもよい。なお、この場合、挟み込まれる誘電体の螺旋羽根の先端部に弾性材(ゴム等)を用い、絶縁パイプ160Pの内面に接触させ、処理対象Wを移動させる構造にしてもよい。 The blade 160E of the screw 160B, the shaft 160D, and the external electrode 160A are configured to be one unit for each power supply capacity, and the shaft 160D is a dielectric or a dielectric at the shaft end so as not to cause a short circuit between adjacent power supplies. The blade 160E may sandwich a spiral blade made of a dielectric material by about 90 ° for each unit, and the external electrode 160A may have a length that does not discharge between the blades 160E of adjacent units. In this case, an elastic material (rubber or the like) may be used at the tip of the dielectric spiral blade sandwiched between the insulating pipe 160P and the processing object W may be moved.
また、図68に示すように、隣り合う外部電極160Aに、周囲を誘電体で挟み込んだ、円周方向で分割された外部電極を具備し、ポイント電極として用いてもよい。ポイント電極上を通過する隣り合う螺旋羽根は、1ピッチの螺旋羽根を有する電極であるため、ポイント電極上を通過した後は、次にポイント電極上を通過するためには1周する必要がある。円周方向で分割された外部電極を、回転速度に合わせ順次、前側電源、後側電源と切り替えることで、連続した放電となる。 As shown in FIG. 68, the external electrodes 160A adjacent to each other may be provided with external electrodes divided in the circumferential direction with the periphery sandwiched by dielectrics, and may be used as point electrodes. Adjacent spiral blades passing over the point electrode are electrodes having one pitch of the spiral blade. Therefore, after passing over the point electrode, it is necessary to make one round to pass over the point electrode next time. . The external electrodes divided in the circumferential direction are sequentially switched to the front power source and the rear power source in accordance with the rotation speed, thereby producing continuous discharge.
分割されたポイント電極を、隣り合う螺旋羽根間で放電しない長さにし、隣り合う螺旋羽根が通過する分割ポイント電極は、前側電源、後側電源のどちらにも接続されていない回路を組み用いればよい。前側電源からの前側電極と前側螺旋羽根間、後側電源からの後側電極と後側螺旋羽根間での印加が行われ、プラズマ処理が行える。 If the divided point electrode has a length that does not discharge between adjacent spiral blades, and the divided point electrode through which the adjacent spiral blades pass uses a circuit that is not connected to either the front power supply or the rear power supply. Good. Application is performed between the front electrode and the front spiral blade from the front power source and between the rear electrode and the rear spiral blade from the rear power source, and plasma processing can be performed.
(7)上記実施形態では、スクリュー160Bの螺旋状の羽根160Eが1条であったが、複数条であってもよい。 (7) In the above embodiment, the spiral blade 160E of the screw 160B is one, but it may be a plurality.
(8)また、羽根160Eを導電性部材が絶縁性部材により被膜された構成とし、1ユニットまたは、1リード毎、1リード内で、先端部の絶縁部材被覆を一部除去した構成、あるいは、羽根160Eを主に導電性部材から構成し、先端部の一部に絶縁性部材を被覆した構成にし、プラズマ種の違い、強弱を伴うプラズマを生成し用いてもよい。 (8) Further, the blade 160E is configured such that the conductive member is coated with the insulating member, and the insulating member coating on the tip portion is partially removed within one lead or one lead, or The blade 160E may be mainly composed of a conductive member, and a part of the tip may be covered with an insulating member to generate and use plasma with differences in plasma type and strength.
(9)上記実施形態では円筒状の絶縁パイプ160Pが用いられていたが、断面U字状のU字絶縁容器を用いてもよい。 (9) Although the cylindrical insulating pipe 160P is used in the above embodiment, a U-shaped insulating container having a U-shaped cross section may be used.
(10)羽根160Eを2条設けると共に、図69に示すように、その先端を凹凸形状にしてもよい。この構成によれば、羽根160Eを2条設けることで放電領域を2倍にでき、さらに、羽根160Eの先端をウェーブ状の凹凸形状、または歯車のような細かいモジュール歯状、または櫛状の切込みを軸近傍まで延長した円状櫛刃状の凹凸形状にすれば、同径の羽根160Eに対し羽根160E先端の周長を増大することができ、さらに放電領域を大きくすることができる。これにより、羽根160Eが1周する間での放電回数が増大し、プラズマによる処理対象Wの移動量とプラズマ処理能力(処理対象Wとプラズマの接触回数)とが増大でき、プラズマ処理能力の向上が得られる。 (10) Two wings 160E may be provided, and the tip may have an uneven shape as shown in FIG. According to this configuration, the discharge area can be doubled by providing two blades 160E, and the tip of the blade 160E has a wave-shaped uneven shape, or a fine module tooth shape such as a gear, or a comb-like cut. If the concave and convex shape is a circular comb blade extending to the vicinity of the shaft, the peripheral length of the tip of the blade 160E can be increased with respect to the blade 160E having the same diameter, and the discharge region can be further increased. As a result, the number of discharges during one turn of the blade 160E increases, the amount of movement of the processing target W by the plasma and the plasma processing capability (the number of times of contact between the processing target W and plasma) can be increased, and the plasma processing capability is improved. Is obtained.
また、スクリューとして、シャフト160Dの無い軸無し駆動螺旋羽根を用い、上記の形状を具備して利用してもよい。また、液体である処理対象Lや気体である処理対象Gを処理してもよい。 Further, as a screw, a shaftless drive spiral blade without a shaft 160D may be used and provided with the above shape. Further, the processing target L that is liquid or the processing target G that is gas may be processed.
[第22実施形態]
本実施形態は、プラズマトーチ29を用いて、粉粒体である処理対象Wをプラズマにより移動させる構成となっている。図70に示すように、本実施形態では、第1プラズマ生成電極29Aを構成する2本の帯状の金属シートが第1螺旋電極170A、第2螺旋電極170Bとなっていて、これら第1及び第2の螺旋電極170A,170Bには、プラズマ電源部15の一極からの電圧が交互に印加される。これにより、処理対象Wは、第1螺旋電極170Aと第2プラズマ生成電極29Bとの間に発生するプラズマと、第2螺旋電極170Bと第2プラズマ生成電極29Bとの間に発生するプラズマとに、交互に押され、プラズマ処理されながら移動する(図71〜73参照)。なお、プラズマトーチ29に代えてプラズマトーチ27を用いてもよい。
[Twenty-second embodiment]
In the present embodiment, a plasma torch 29 is used to move the processing target W, which is a granular material, by plasma. As shown in FIG. 70, in the present embodiment, the two strip-shaped metal sheets constituting the first plasma generation electrode 29A are the first spiral electrode 170A and the second spiral electrode 170B. The voltage from one pole of the plasma power supply unit 15 is alternately applied to the two spiral electrodes 170A and 170B. As a result, the processing target W is divided into plasma generated between the first spiral electrode 170A and the second plasma generation electrode 29B, and plasma generated between the second spiral electrode 170B and the second plasma generation electrode 29B. They are alternately pushed and moved while being plasma-treated (see FIGS. 71 to 73). Note that a plasma torch 27 may be used instead of the plasma torch 29.
また、図74に示すように、螺旋電極を3本備え、中心の第2プラズマ生成電極29Bを除去した構成であってもよい。この場合、第1及び第2の螺旋電極170A,170Bに電圧を印加する第1印加と、第2及び第3の螺旋電極170B,170Cに電圧を印加する第2印加と、を繰り返すことで、第1及び第2の螺旋電極170A,170B間に発生するプラズマと、第2及び第3の螺旋電極170B,170C間に発生するプラズマと、により、処理対象Wをプラズマ処理しながら移動させることができる。なお、この場合、第1及び第3の螺旋電極170A,170Cが本発明の「第1プラズマ生成電極」に相当し、第2螺旋電極170Bが本発明の「第2プラズマ生成電極」に相当する。 Further, as shown in FIG. 74, a configuration in which three spiral electrodes are provided and the central second plasma generation electrode 29B is removed may be employed. In this case, by repeating the first application for applying a voltage to the first and second spiral electrodes 170A and 170B and the second application for applying a voltage to the second and third spiral electrodes 170B and 170C, The processing target W can be moved while being plasma-treated by the plasma generated between the first and second spiral electrodes 170A and 170B and the plasma generated between the second and third spiral electrodes 170B and 170C. it can. In this case, the first and third spiral electrodes 170A and 170C correspond to the “first plasma generation electrode” of the present invention, and the second spiral electrode 170B corresponds to the “second plasma generation electrode” of the present invention. .
また、プラズマトーチ26のように、隣り合う螺旋電極間に、凸状の螺旋誘電体具を具備して用いてもよい。さらに、誘電体チューブまたは誘電体パイプ等で構成された流路を、回転させる為の回転駆動機構を具備し、上記第21実施形態のスクリューコンベア160のように、プラズマ放電が螺旋羽根の機能を持ち、螺旋羽根を不要とした、スクリューコンベアとして、用いてもよい。回転駆動機構を設けた場合は、平行螺旋電極を2条具備し使用しても、同様のプラズマ処理物移動処理が行える。 Further, like the plasma torch 26, a convex spiral dielectric tool may be provided between adjacent spiral electrodes. Furthermore, it has a rotation drive mechanism for rotating the flow path composed of dielectric tubes or dielectric pipes, and the plasma discharge has the function of spiral blades like the screw conveyor 160 of the twenty-first embodiment. It may be used as a screw conveyor that has no spiral blades. When the rotational drive mechanism is provided, the same plasma treatment object moving process can be performed even if two parallel spiral electrodes are provided and used.
[第23実施形態]
図75に基づいて本発明の第23実施形態のプラズマ移動装置180(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)について説明する。図75に示すように、プラズマ移動装置180は、円筒状の絶縁パイプ180Pに、シャフト部181Sに複数の突出部181Tが設けられた電極シャフト181が収容されている。電極シャフト181は、導電性部材に絶縁部材を被覆した構成をなし、軸方向に直動可能となっている。また、絶縁パイプ180Pには、電極シャフト181における突出部181Tの配置間隔と同間隔で、半円状の電極シート180Dが複数設けられている。これら、電極シート180Dと、電極シャフト181とが、プラズマ電源部15の異極にそれぞれ接続されていて、本発明の「第1プラズマ生成電極」と「第2プラズマ生成電極」に相当している。
[Twenty-third embodiment]
A plasma transfer apparatus 180 (corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention) according to a twenty-third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 75, in the plasma moving device 180, an electrode shaft 181 in which a plurality of protruding portions 181T are provided on a shaft portion 181S is accommodated in a cylindrical insulating pipe 180P. The electrode shaft 181 has a configuration in which an insulating member is covered with a conductive member, and can move linearly in the axial direction. The insulating pipe 180P is provided with a plurality of semicircular electrode sheets 180D at the same intervals as the arrangement intervals of the protrusions 181T on the electrode shaft 181. The electrode sheet 180D and the electrode shaft 181 are respectively connected to different polarities of the plasma power supply unit 15, and correspond to the “first plasma generation electrode” and the “second plasma generation electrode” of the present invention. .
電極シート180Dと電極シャフト181とは、電極シャフト181を軸方向の一方(図75における右方)へ直動させる際には電圧が印加される一方、他方(図75における左方)へ直動させる際には電圧が印加されない。これにより、電極シャフト181を軸方向の一方(図75における右方)へ直動させて、処理対象Wをプラズマにより前方に移動させ、処理対象Wの位置を保ったまま、電極シャフト181を軸方向の他方(図75における左方)へ戻すことができるので、電極シャフト181の往復動により、処理対象Wをプラズマ処理しながら前方へ移動させることができる。なお、プラズマの放電は一様でなく、弾かれ方も一様でないため、この処理対象Wの移送は撹拌作用を持った移送となる。また、添加剤供給口184(図75参照)から添加物を投入し、混合を行いつつ移送してもよい。また、所望によりプラズマトーチ22から異なる活性種のプラズマガスを供給してもよい。 The electrode sheet 180D and the electrode shaft 181 are applied with a voltage when the electrode shaft 181 is linearly moved in one of the axial directions (rightward in FIG. 75), and are linearly moved in the other direction (leftward in FIG. 75). No voltage is applied during the process. As a result, the electrode shaft 181 is linearly moved in one of the axial directions (rightward in FIG. 75), the processing target W is moved forward by the plasma, and the position of the processing target W is maintained, and the electrode shaft 181 is axially moved. Since it can be returned to the other direction (left side in FIG. 75), the processing object W can be moved forward while performing plasma processing by the reciprocating motion of the electrode shaft 181. In addition, since the discharge of plasma is not uniform and the manner in which it is bounced is not uniform, the transfer of the processing object W is a transfer having a stirring action. Further, the additive may be supplied from the additive supply port 184 (see FIG. 75) and transferred while mixing. Moreover, you may supply the plasma gas of a different active species from the plasma torch 22 if desired.
[第24実施形態]
第24実施形態のように、上記実施形態及び下記実施形態の構成を、図76に示されるプラズマ処理システム200に組み込んだ構成としてもよい。図76におけるプラズマ処理部201が上記実施形態及び下記実施形態に記載された本発明の「プラズマ処理装置」に相当し、容器内、装置内に収容された、または、流路内を移動するガス、液体、固体、粉粒体の処理物に対して、プラズマ中で生成されるラジカル等の高活性粒子により、または、オゾンの強力な酸化作用で、さらには、プラズマ中に各種の気体や液体、固体および粉粒体を混合、または、添加して、これらを活性化させた、プラズマ処理が容易に行える。
処理対象物を直接処理、間接処理することで、所望するプラズマ処理効果が得られるまで、滞留させてのプラズマ処理が行える。また、このプラズマ処理システム200は、プラズマ生成ガスを気密閉回路内(図76における破線内)で巡回させ、プラズマ生成ガスの消費量を抑えつつ、各種プラズマ処理を行うことが可能となるシステムである。
[Twenty-fourth embodiment]
As in the twenty-fourth embodiment, the configurations of the above embodiment and the following embodiment may be incorporated into the plasma processing system 200 shown in FIG. The plasma processing unit 201 in FIG. 76 corresponds to the “plasma processing apparatus” of the present invention described in the above embodiment and the following embodiment, and is contained in the container, in the apparatus, or moved in the flow path. , Liquids, solids, and granular materials, by highly active particles such as radicals generated in plasma, or by the strong oxidizing action of ozone, and various gases and liquids in plasma Then, the plasma treatment can be easily performed by mixing or adding solids and powders and activating them.
By subjecting the object to be treated directly or indirectly, it is possible to perform the plasma treatment while staying until a desired plasma treatment effect is obtained. In addition, the plasma processing system 200 is a system that can perform various plasma processing while circulating the plasma generation gas in the hermetic circuit (the broken line in FIG. 76) and suppressing the consumption of the plasma generation gas. is there.
図76に示すように、プラズマ処理システム200には、処理対象投入部202、液体投入部203、ガス供給源204、処理支援添加剤投入部205が備えられている。 As shown in FIG. 76, the plasma processing system 200 is provided with a processing object charging unit 202, a liquid charging unit 203, a gas supply source 204, and a processing support additive charging unit 205.
処理対象投入部202から投入された処理対象は、処理対象供給部206に貯留され、適宜、プラズマ処理部201に供給される。図77に示すように、処理対象投入部202と処理対象供給部206との間を接続するパイプ207には、第1バルブ208、ガス接続口209、第2バルブ210が順に設けられている。処理対象供給部206は、容器206Aの下壁に排出パイプ206Bを有すると共に、この排出パイプ206Bの入口を覆う供給プレート206Pを有し、この供給プレート206Pが回転駆動されることにより処理対象をプラズマ処理部201に供給する。なお、図77では、処理対象として、粉粒体を模しているが、固体、液体、ガスも処理対象となり得る。 The processing target input from the processing target input unit 202 is stored in the processing target supply unit 206 and appropriately supplied to the plasma processing unit 201. As shown in FIG. 77, a first valve 208, a gas connection port 209, and a second valve 210 are provided in this order on a pipe 207 that connects between the processing target input unit 202 and the processing target supply unit 206. The processing target supply unit 206 includes a discharge pipe 206B on the lower wall of the container 206A, and a supply plate 206P that covers the inlet of the discharge pipe 206B. This is supplied to the processing unit 201. Note that in FIG. 77, a granular material is imitated as a processing target, but a solid, a liquid, or a gas can also be a processing target.
また、液体投入部203から投入された液体も、同様に、液体供給部220に貯留され、適宜、プラズマ処理部201に供給される。液体投入部203と液体供給部220との間にも、処理対象投入部202と処理対象供給部206との間と同様にバルブが2つ設けられている。そして、上下のバルブ(第1バルブ208及び第2バルブ210等)を交互に開閉することで、閉回路内のガスを閉回路中から放出することなく、閉回路中に処理対象や液体を供給することができる。なお、液体供給部220の場合、ポンプを用い、閉回路内で液体を循環または、ワンパスで回収し使用してよい。 Similarly, the liquid input from the liquid input unit 203 is also stored in the liquid supply unit 220 and supplied to the plasma processing unit 201 as appropriate. Two valves are provided between the liquid supply unit 203 and the liquid supply unit 220 in the same manner as between the process target input unit 202 and the process target supply unit 206. Then, by alternately opening and closing the upper and lower valves (the first valve 208 and the second valve 210, etc.), the processing target and liquid are supplied into the closed circuit without releasing the gas in the closed circuit. can do. In the case of the liquid supply unit 220, a pump may be used to circulate the liquid in a closed circuit or collect and use it in one pass.
ガス供給源204から供給されたガスは、ガスバッファータンク部230に貯留されたのちガス供給部231に送られ、その後、処理対象供給部206、液体供給部220、プラズマ処理部201等に送られる。なお、ガス供給の装置としては、ファン、コンプレッサー等から、プラズマ処理部201でのプラズマ処理の目的、効果、量、時間、流路距離等に応じて選択してもよい。なお、閉回路中に供給される物質の主な組み合わせとしては、(1)粉粒体(固体)と粉粒体(固体)、(2)液体と液体、(3)ガスとガス、(4)粉粒体(固体)と液体、(5)粉粒体(固体)とガス、(6)粉粒体(固体)と液体・ガス、(7)液体と液体・粉粒体(固体)、(8)液体と液体・ガス、(8)ガスとガス・粉粒体(固体)、(9)ガスとガス・液体、等がある。またこれら、粉粒体(固体)、液体、ガスの組成を変えれば、その組み合わせは無限になるが、所望する目的に合わせ選択し用いてよい。 The gas supplied from the gas supply source 204 is stored in the gas buffer tank unit 230 and then sent to the gas supply unit 231, and then sent to the processing target supply unit 206, the liquid supply unit 220, the plasma processing unit 201, and the like. . The gas supply device may be selected from a fan, a compressor, or the like according to the purpose, effect, amount, time, flow path distance, etc. of the plasma processing in the plasma processing unit 201. The main combinations of substances supplied in the closed circuit include (1) granular material (solid) and granular material (solid), (2) liquid and liquid, (3) gas and gas, (4 ) Granular material (solid) and liquid, (5) granular material (solid) and gas, (6) granular material (solid) and liquid / gas, (7) liquid and liquid / particle (solid), (8) liquid and liquid / gas; (8) gas and gas / powder (solid); (9) gas and gas / liquid; Further, if the composition of the powder (solid), liquid, and gas is changed, the combination becomes infinite, but it may be selected and used according to the desired purpose.
また、ガス供給源204からは、主に、プラズマ生成ガスとして、ヘリウムガスやアルゴンガス等の希ガスが供給されるが、プラズマ処理部201におけるプラズマ処理の目的、効果、量、時間、流路距離等の機器構成に合わせ、空気、酸素、窒素、二酸化炭素等からガス種を選択して供給してもよい。 Further, a rare gas such as helium gas or argon gas is mainly supplied from the gas supply source 204 as a plasma generation gas. The purpose, effect, amount, time, and flow path of the plasma processing in the plasma processing unit 201 are supplied. A gas type may be selected and supplied from air, oxygen, nitrogen, carbon dioxide, or the like in accordance with the device configuration such as distance.
プラズマ処理部201にてプラズマ処理が行われた処理対象は、図79に示される第1処理対象回収部240、第2処理対象回収部241にて回収される。第1処理対象回収部240はサイクロンであり、その下端部にはロータリーバルブ等からなる気密保持排出手段242が設けられている。第1処理対象回収部240にて捕集された処理対象は、その下方の回収容器243に受容される。なお、回収容器は、処理対象に合わせて適時選定して用いられる。 The processing target subjected to the plasma processing in the plasma processing unit 201 is recovered by the first processing target recovery unit 240 and the second processing target recovery unit 241 shown in FIG. The first processing target collection unit 240 is a cyclone, and an airtight holding / discharging unit 242 including a rotary valve or the like is provided at a lower end portion thereof. The processing target collected by the first processing target recovery unit 240 is received in the recovery container 243 below the processing target. The collection container is selected and used in a timely manner according to the processing target.
なお、ガスと粉粒体、ガスとガスの組み合わせの場合は上記構成でよいが、ガスと液体、液体と液体・ガス、固体・粉粒体とガス・液体の組み合わせの場合は、第1処理対象回収部240を液体サイクロンに置き換え、液体供給部220を経て閉回路内で液体を循環、または、ワンパスで回収容器に回収して使用してもよい。 In the case of a combination of gas and powder, or a combination of gas and gas, the above-described configuration may be used. However, in the case of a combination of gas and liquid, liquid and liquid / gas, or solid / particle and gas / liquid, the first treatment The target recovery unit 240 may be replaced with a liquid cyclone, and the liquid may be circulated in a closed circuit via the liquid supply unit 220, or may be recovered and used in a recovery container in one pass.
第2処理対象回収部241は電気集塵機であり、第1処理対象回収部240で捕集できなかった微粉を捕集し、第1処理対象回収部240を介して回収容器243へ送られる。 The second processing target collection unit 241 is an electric dust collector, collects fine powder that could not be collected by the first processing target collection unit 240, and is sent to the collection container 243 via the first processing target collection unit 240.
なお、ガスと粉粒体、ガスとガスの組み合わせの場合は上記構成でよいが、ガスと液体、液体と液体・ガス、固体・粉粒体とガス・液体の組み合わせの場合は、第2処理対象回収部241を精密液体サイクロンまたは、フィルター、シックナーに置き換えてもよく、特にガスの捕集の場合はスクラバーに置き換えて使用してもよい。スクラバーへの置き換えでは、スクラバー内部でプラズマを生成し、スクラバー内部に発生した飛沫粒子を帯電させ、帯電水滴によりガス中の微細粒子を高効率で捕集する機構を設け使用してもよい。 In the case of a combination of gas and powder, or a combination of gas and gas, the above configuration may be used. However, in the case of a combination of gas and liquid, liquid and liquid / gas, or solid / particle and gas / liquid, the second treatment The target recovery unit 241 may be replaced with a precision liquid cyclone, a filter, or a thickener. In particular, in the case of gas collection, the target recovery unit 241 may be replaced with a scrubber. In the replacement with the scrubber, a mechanism may be used in which plasma is generated inside the scrubber, droplet particles generated inside the scrubber are charged, and fine particles in the gas are collected with high efficiency by charged water droplets.
また、プラズマ処理部201から排出されたガスは、第1処理対象回収部240、第2処理対象回収部241を通過した後、ガス清浄部250により精製され、ガスバッファータンク部230に再度貯留される。これにより、プラズマ生成ガスを閉回路内で循環させることができる。なお、処理対象により、それぞれの部位で対応できる機器を置き換えて使用してよい。 The gas exhausted from the plasma processing unit 201 passes through the first processing target recovery unit 240 and the second processing target recovery unit 241, is purified by the gas cleaning unit 250, and is stored again in the gas buffer tank unit 230. The Thereby, the plasma generation gas can be circulated in the closed circuit. In addition, you may replace and use the apparatus which can respond by each site | part according to a process target.
図80には、ガス清浄部250の概念図が示されている。ガス清浄部250は、酸素吸着剤・触媒250A、窒素吸着剤・触媒250B、水素吸着剤・触媒250Cや、図示されていない、炭化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水分などの不純物を除去するための吸着剤又は触媒を備えていて、通過するガスから水分などの不純物を除去する。なお、ガス清浄部250は加熱ヒータで加熱される反応筒(図示せず)により構成され、その反応筒に上記吸着剤又は触媒が組み込まれている。また、ガス清浄部250は、ガスセンサ250L,250M,250N等により管理され、高純度精製ガスが得られるように構成されている。 FIG. 80 shows a conceptual diagram of the gas cleaning unit 250. The gas cleaning unit 250 removes oxygen adsorbent / catalyst 250A, nitrogen adsorbent / catalyst 250B, hydrogen adsorbent / catalyst 250C, and impurities (not shown) such as hydrocarbon, carbon monoxide, carbon dioxide, and moisture. In order to remove impurities such as moisture from the passing gas. The gas cleaning unit 250 is constituted by a reaction cylinder (not shown) heated by a heater, and the adsorbent or the catalyst is incorporated in the reaction cylinder. The gas cleaning unit 250 is managed by gas sensors 250L, 250M, 250N, and the like, and is configured to obtain a high-purity purified gas.
図81には、ガスバッファータンク部230が示されている。ガスバッファータンク部230は、金属又は樹脂からなる定形形状部230Aと、その下方の弾性形状部230Bとを有していて、閉回路を保持するために50〜75%ガスが充填されている。弾性形状部230Bは、ゴム、シリコンゴム、ビニール等の弾性部材からなり、ガスの量に応じて伸縮し、これにより、ガス供給部231で用いられる、ポンプ、ファン、コンプレッサー等を運転した時の、閉回路内のガスバランスが保持される。 FIG. 81 shows the gas buffer tank unit 230. The gas buffer tank section 230 has a fixed shape portion 230A made of metal or resin and an elastic shape portion 230B below it, and is filled with 50 to 75% gas to maintain a closed circuit. The elastic shape portion 230B is made of an elastic member such as rubber, silicon rubber, vinyl, etc., and expands and contracts according to the amount of gas, thereby operating the pump, fan, compressor, etc. used in the gas supply portion 231. The gas balance in the closed circuit is maintained.
また、ガスバッファータンク230内は、下部の弾性形状部230Bの自重により常時負圧状態に保たれている。これにより、プラズマ処理部201も負圧となり、ガス供給部231で用いる、ポンプ、ファン、コンプレッサー等は、それぞれが元々持つ負荷以上に負荷が掛かることなく常時運転される。 Further, the inside of the gas buffer tank 230 is always kept in a negative pressure state by the weight of the lower elastic shape portion 230B. As a result, the plasma processing unit 201 also has a negative pressure, and the pumps, fans, compressors, and the like used in the gas supply unit 231 are always operated without applying a load higher than the original load.
図76におけるプラズマ電源部15は、プラズマ処理部201で、プラズマを生成するための電源であり、本発明の「第1プラズマ生成電極」と「第2プラズマ生成電極」とに接続される。プラズマ電源部15は、誘電体バリア放電に必要な、LFを用いた周波数が数Hz程度からMHz帯域の、電圧が数kV程度から20kV程度の交流高電圧プラズマ電源が好ましい。または、RFを用いた13.56MHzの高周波プラズマ電源であってもよいし、誘導結合方式(コイル方式)電源、マイクロ波電源、パルスグロー方式電源、直流高電圧電源、VHF/UHF電界励起電源、パルスパワー電源、レーザー、電子線等の、所望する箇所、部分でプラズマが生成できる電源方式であってもよい。なお、プラズマ処理部201でのプラズマ処理の目的、効果、量、時間、流路距離等の機器構成に合わせ選択してもよい。なお、電源にグロー用と放電柱用とを用い、交互に動作させてもよい。その他のプラズマ生成電源を組み合わせ、生成プラズマ種の複合化を図って処理を行ってもよい。なお、電源の種類によっては負極側を電源に接続し共にグランドに接地、または電源に接続せず直接グランドに接地してプラズマ生成に用いてもよい。 The plasma power supply unit 15 in FIG. 76 is a power supply for generating plasma in the plasma processing unit 201, and is connected to the “first plasma generation electrode” and the “second plasma generation electrode” of the present invention. The plasma power source unit 15 is preferably an AC high voltage plasma power source having a frequency of about several Hz to about MHz and a voltage of about several kV to about 20 kV, which is necessary for dielectric barrier discharge. Alternatively, it may be a 13.56 MHz high frequency plasma power source using RF, an inductively coupled (coil) power source, a microwave power source, a pulse glow power source, a DC high voltage power source, a VHF / UHF electric field excitation power source, A power supply system that can generate plasma at a desired location or part, such as a pulse power supply, a laser, or an electron beam, may be used. In addition, you may select according to apparatus structures, such as the objective of the plasma processing in the plasma processing part 201, an effect, quantity, time, and flow path distance. It should be noted that the glow and discharge poles may be used as the power source and operated alternately. The processing may be performed by combining other plasma generation power sources and combining the generated plasma species. Depending on the type of the power source, the negative electrode side may be connected to the power source and grounded to the ground, or may be directly grounded to the ground without being connected to the power source and used for plasma generation.
図76における処理支援添加剤部205は、プラズマを広い空間に安定して生成するための支援ガスや、プラズマ処理部201で行うプラズマ処理に応じてプラズマの物理的化学的特性を顕在化させるための、ガス、液体、固体、粉粒体を、支援添加剤として供給する。これにより、プラズマ処理部201で所望するプラズマ処理が行える。 The processing support additive part 205 in FIG. 76 makes the physical and chemical characteristics of the plasma obvious according to the support gas for stably generating plasma in a wide space and the plasma processing performed in the plasma processing unit 201. The gas, liquid, solid and powder are supplied as support additives. Thereby, the plasma processing unit 201 can perform a desired plasma processing.
支援添加剤として用いるガス、液体、固体、粉粒体の種類は、プラズマ処理部201でのプラズマ処理に応じて選択される。また、所望するプラズマ処理を行い、処理対象の表面処理とコーティング、処理対象に対しての化学的反応および、化学的反応物の付与、さらには、超微粒子の生成、薄膜材料の生成、エアロゾル固体生成等が行え、効果が得られるためのものであれば、ミストプラズマジェット(プラズマ中に液体を添加し生成されたプラズマジェット)等も含め、入手可能な物質であればそれら全てを、支援添加剤として用いることができる。また、必要であれば本システムで、所望の化合物を製作し用いてもよい。 The types of gas, liquid, solid, and granular material used as the support additive are selected according to the plasma processing in the plasma processing unit 201. Also, the desired plasma treatment is performed, the surface treatment and coating of the treatment object, the chemical reaction to the treatment object and the application of chemical reactants, the generation of ultrafine particles, the generation of thin film materials, the aerosol solid If it is a product that can be generated and the effect can be obtained, all available materials are supported, including mist plasma jets (plasma jets generated by adding a liquid to the plasma), etc. It can be used as an agent. Further, if necessary, a desired compound may be produced and used in this system.
なお、ガス供給源204が、空気、窒素、二酸化炭素等の希ガス以外のガスを供給する場合は、処理支援添加剤部205は、ヘリウムガスやアルゴンガス等の希ガスを供給してもよい。 When the gas supply source 204 supplies a gas other than a rare gas such as air, nitrogen, or carbon dioxide, the processing support additive unit 205 may supply a rare gas such as helium gas or argon gas. .
図76における処理支援装置部255は、所望するプラズマの生成に必要な手段を指す。所望するプラズマの生成に必要な手段とは、例えば、プラズマを広い空間に安定して生成する手段や、化学反応装置として環境を形成する手段、等である。具体的には、1)プラズマ発生部又はプラズマ処理部201全体の冷却、加熱による温度の管理手段および機器、2)プラズマ生成ガスの冷却、加熱による温度の管理手段および機器、3)空気を用いた場合の湿度の管理手段および機器、4)プラズマ処理部201および、プラズマ発生部の圧力(減圧度、高圧度)の管理手段および機器、5)プラズマ処理部201および、プラズマ発生部の温度の管理手段および機器、6)プラズマ処理部201および、プラズマ発生部のプラズマ(電極間印加電圧、空間電圧、回路電流波形、プラズマ発光(紫外線光等)、プラズマ電子密度計測等、計測手段による適正プラズマの維持、保持)の管理手段および機器、7)プラズマ生成部へ磁場を付与する機器、8)プラズマ生成部へレーザーを付与する機器、9)プラズマ生成部へ電子線を付与する機器、10)処理支援添加剤部205の、常温で液体の支援添加剤を蒸気化、揮発化させるための、減圧装置または、加熱装置、超音波霧化装置、ミスト生成装置、11)処理支援添加剤部205のガスの、冷却、加熱による温度の管理手段および機器、等が挙げられる。これらを担持することで、所望するプラズマを効率よく生成できる。 The processing support apparatus unit 255 in FIG. 76 indicates means necessary for generating desired plasma. Means necessary for generating the desired plasma are, for example, means for stably generating plasma in a wide space, means for forming an environment as a chemical reaction apparatus, and the like. Specifically, 1) temperature management means and equipment by cooling and heating of the entire plasma generation unit or plasma processing unit 201, 2) temperature management means and equipment by cooling and heating of plasma generation gas, and 3) using air 4) Plasma processing unit 201 and plasma generation unit pressure (decompression degree, high pressure level) management unit and equipment 5) Plasma processing unit 201 and temperature of plasma generation unit Management means and equipment 6) Plasma processing unit 201 and plasma of plasma generation unit (applied voltage between electrodes, spatial voltage, circuit current waveform, plasma emission (ultraviolet light, etc.), plasma electron density measurement, etc. Maintenance, maintenance) management means and equipment, 7) equipment for applying a magnetic field to the plasma generator, 8) laser for the plasma generator 9) A device for applying an electron beam to the plasma generation unit, 10) A decompression device or a heating device for vaporizing and volatilizing the liquid support additive at room temperature in the processing support additive unit 205, Examples thereof include an ultrasonic atomizing device, a mist generating device, 11) temperature management means and equipment for cooling and heating the gas of the processing support additive part 205, and the like. By carrying these, desired plasma can be generated efficiently.
なお、上述したプラズマ処理システム200を、図76における制御部260により制御してプラズマ処理を自動運転してもよいし、手動運転してもよい。 Note that the plasma processing system 200 described above may be controlled automatically by the control unit 260 in FIG. 76, and the plasma processing may be automatically operated or manually operated.
また、図82に示すように、プラズマ生成ガスや、処理支援装置部255から供給されるプラズマ処理支援ガス、プラズマ処理部201の温度制御を行う構成とすれば、プラズマ処理能力を向上させ、プラズマ処理の高精度化を図ることができる。プラズマ生成ガスのコストをいとわない場合はガスバッファータンク部230を設けることなく大気開放、ないしは、含有有害ガス処理を行い大気開放としてもよい。 Further, as shown in FIG. 82, if the plasma generation gas, the plasma processing support gas supplied from the processing support device unit 255, and the temperature control of the plasma processing unit 201 are configured, the plasma processing capability is improved and the plasma is improved. High accuracy of processing can be achieved. If the cost of the plasma generation gas is not significant, the atmosphere may be released without providing the gas buffer tank 230, or the atmosphere may be opened by treating the contained harmful gas.
[第25実施形態]
図83には、無放電を用いたプラズマ処理を行う装置(本発明の「プラズマ処理装置」に相当する)の構成が示されている。本構成は、上記実施形態及び下記実施形態に適用することができる。
[25th Embodiment]
FIG. 83 shows the configuration of an apparatus for performing plasma processing using no discharge (corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention). This configuration can be applied to the above embodiment and the following embodiment.
一般的にプラズマ放電は、電圧の印加で放電開始電圧に達すると、気体の絶縁破壊と共に電離が起こり放電が起こる。プラズマ放電では、電荷の影響により数kHz程度の高電圧を印加したときの立ち上がり時に数μsec 以下の鋭い電流波形が観測される。 In general, when a plasma discharge reaches a discharge start voltage by application of a voltage, ionization occurs together with gas breakdown, and discharge occurs. In plasma discharge, a sharp current waveform of several μsec or less is observed at the time of rising when a high voltage of about several kHz is applied due to the influence of electric charges.
また、プラズマ放電では、その時々の使用状況により、放電開始時の電極間印加電圧と空間電圧、回路電流の波形に固有の特性が発現する。そして、その使用環境下であらかじめ、プラズマ放電開始時の電極間印加電圧と空間電圧、回路電流波形を、モニター265でモニターすることにより放電開始が把握できる。 Further, in plasma discharge, characteristics specific to the waveform of the applied voltage between electrodes and the spatial voltage and circuit current at the start of the discharge are developed depending on the usage situation. Then, the start of discharge can be grasped by monitoring the applied voltage between electrodes at the start of plasma discharge, the spatial voltage, and the circuit current waveform with the monitor 265 under the usage environment.
本実施形態の使用例は以下の通りである。即ち、(1)モニターしたデータから、波形に使用状況による固有の特性が発現したときに、プラズマ電源部15の電源を切る、(2)放電時に放出される、電子−イオン再結合での強い紫外線光を検知して、一発目のパルス放電でプラズマ電源部15の電源を切る、(3)放電の制御に、数nsec〜数μsec の立ち上がりパルスで印加し、放電がスパーク開始電圧まで上昇しない、短パルス制御で放電を抑える。これは、立ち上がり電圧が数nsecから1 μsecと、イオン周波数より速く、電子周波数より遅いので、重いイオンを加速することがなく、温度が上昇しない軽い電子のみを有効に移動させた放電となる。これにより、プラズマの生成による処理対象の損傷の発生を抑えたプラズマ処理が行える。 The usage example of this embodiment is as follows. That is, (1) when a characteristic specific to the usage condition is expressed in the waveform from the monitored data, the power supply of the plasma power supply unit 15 is turned off. (2) strong in electron-ion recombination emitted during discharge Detects ultraviolet light and turns off the plasma power supply 15 with the first pulse discharge. (3) Applying a rising pulse of several nanoseconds to several microseconds to control the discharge, and the discharge rises to the spark start voltage. Do not suppress the discharge with short pulse control. This is because the rising voltage is several nanoseconds to 1 μsec, which is faster than the ion frequency and slower than the electron frequency, so that the heavy ions are not accelerated and only the light electrons whose temperature does not rise are effectively moved. Thereby, the plasma processing which suppressed generation | occurrence | production of the damage of the process target by the production | generation of plasma can be performed.
[第26実施形態]
本実施形態は、上記実施形態及び下記実施形態の「プラズマ処理装置」の構成に、プラズマ分級処理を行う分級手段を組み込んだものである。なお、分級構成は、上述した第6実施形態、第8実施形態、第9実施形態、第11実施形態、第12実施形態、第19実施形態、第20実施形態、第21実施形態、第22実施形態、第23実施形態、第29実施形態、第32実施形態、に組み込むことが特に好ましい。
[Twenty-sixth embodiment]
In the present embodiment, a classifying means for performing plasma classification processing is incorporated into the configuration of the “plasma processing apparatus” in the above-described embodiment and the following embodiment. The classification configurations are the above-described sixth embodiment, eighth embodiment, ninth embodiment, eleventh embodiment, twelfth embodiment, nineteenth embodiment, twentieth embodiment, twenty-first embodiment, and twenty-second embodiment. It is particularly preferable to incorporate the embodiment, the twenty-third embodiment, the twenty-ninth embodiment, and the thirty-second embodiment.
本実施形態の分級手段では、プラズマ生成中で粉粒体粒子から微粒子の昇華又は燃焼を行い、所望の大きさの粉粒体粒子を得る。なお、図84、85には、大きさの異なる粉粒体粒子を比較した図が示されている。例えば、比較的低温の温度Aでは、Φ1nmの粒子とΦ10nmの粒子とが昇華又は燃焼し、比較的高温の温度Bでは、Φ100nmの粒子が昇華又は燃焼し、Φ1μmの粒子は昇華又は燃焼しないように、温度A,Bを設定することで、所望の大きさ(ここでは、Φ1μm)の粒子を得ることができる。 In the classification means of the present embodiment, fine particles are sublimated or burned from the granular particles during plasma generation to obtain granular particles of a desired size. 84 and 85 show a comparison of powder particles having different sizes. For example, at a relatively low temperature A, Φ1 nm particles and Φ10 nm particles sublimate or burn, and at a relatively high temperature B, Φ100 nm particles sublime or burn, and Φ1 μm particles do not sublime or burn. In addition, by setting the temperatures A and B, particles having a desired size (here, Φ1 μm) can be obtained.
なお、この分級は、第25実施形態の無放電を用いたプラズマ処理の構成の制御システムを用い、プラズマ処理部201およびプラズマ発生部の温度の管理手段および機器、プラズマ処理部201およびプラズマ発生部のプラズマ(電極間印加電圧、空間電圧、回路電流波形、プラズマ発光(紫外線光等)、プラズマ電子密度計測等、計測手段による適正プラズマの維持、保持)の管理手段および機器、を用いて、プラズマ発生部の温度と、電圧印加時間と、プラズマ生成ガス温度とを制御し、プラズマ生成部の管理が行われた微粒子昇華プラズマ処理を行うことで、行うことができる。 This classification uses the control system of the plasma processing configuration using no discharge of the twenty-fifth embodiment, and the temperature management means and equipment of the plasma processing unit 201 and the plasma generation unit, the plasma processing unit 201 and the plasma generation unit Using plasma management means and equipment for plasma (applied voltage between electrodes, spatial voltage, circuit current waveform, plasma emission (ultraviolet light, etc.), plasma electron density measurement, etc., maintaining and maintaining appropriate plasma) This can be performed by controlling the temperature of the generation unit, the voltage application time, and the plasma generation gas temperature, and performing the fine particle sublimation plasma process in which the plasma generation unit is managed.
[第27実施形態]
上述したプラズマトーチ22〜24,27〜29、第12実施形態、第22実施形態、第23実施形態等において、流路を大口径化すれば、プラズマ処理量が増大し、処理能力が向上すると考えられる。しかしながら、単に大口径化を図るだけでは、プラズマが生成されなくなることが考えられる(図86参照)。これに対して、図87に例示されるプラズマトーチ23Yのように、棒状の第2プラズマ生成電極23Bの先端をT字状として、円筒状の第1プラズマ生成電極23Aに向けて張り出させることで、T字状の先端部が始動電極270として働き、同一のプラズマ電源部15を用いて大口径の流路中にプラズマを生成することができる。なお、プラズマが生成された後は、始動電極270は必要でないため、始動電極270に回転手段または引き抜き手段を設け、電極の消耗の軽減を行ってもよい。
[Twenty-seventh embodiment]
In the plasma torches 22-24, 27-29, the twelfth embodiment, the twenty-second embodiment, the twenty-third embodiment, etc., if the diameter of the flow path is increased, the plasma processing amount increases and the processing capability is improved. Conceivable. However, it is conceivable that plasma is not generated simply by increasing the diameter (see FIG. 86). On the other hand, like the plasma torch 23Y illustrated in FIG. 87, the tip of the rod-shaped second plasma generation electrode 23B is formed in a T shape so as to protrude toward the cylindrical first plasma generation electrode 23A. Thus, the T-shaped tip can act as the starting electrode 270, and plasma can be generated in the large-diameter channel using the same plasma power source 15. Since the starting electrode 270 is not necessary after the plasma is generated, the starting electrode 270 may be provided with a rotating means or a extracting means to reduce electrode consumption.
また、上述したプラズマトーチ21,25,26,30、第12実施形態等においても、流路を大口径化し、処理能力を向上することも考えられる。この場合、図88に例示されるプラズマトーチ21のように、プラズマ電源部15に接続されておらず、電極の導電によりバイパス効果で始動電極として機能する始動電極271を設けることが考えられる。 Also in the plasma torches 21, 25, 26, 30, and the twelfth embodiment described above, it is conceivable to increase the processing diameter by increasing the diameter of the flow path. In this case, unlike the plasma torch 21 illustrated in FIG. 88, it is conceivable to provide a starter electrode 271 that is not connected to the plasma power supply unit 15 and functions as a starter electrode due to a bypass effect due to electrode conduction.
また、始動電極271は、図89に示すように設けられてもよい。詳細には、始動電極271は、短冊状の導体を誘電体で被覆してなり、プラズマ電源部15には接続されていない。流路の上下に配された第1及び第2のプラズマ生成電極間に印加された電流は、始動電極271の短冊状の導体内を導通し、誘電体バリア放電により、プラズマが発生する。 Further, the starting electrode 271 may be provided as shown in FIG. Specifically, the starting electrode 271 is formed by covering a strip-shaped conductor with a dielectric, and is not connected to the plasma power supply unit 15. The current applied between the first and second plasma generating electrodes arranged above and below the flow path is conducted through the strip-shaped conductor of the starting electrode 271 and plasma is generated by dielectric barrier discharge.
なお、始動電極270,270を用いることによりプラズマが発生する原理は以下のとおりである。即ち、生成されたプラズマガスは、「放電電流により絶縁破壊で生じた、プラズマ化したガスは、導体として振る舞う」の現象により、流路内ガスはプラズマガスが伝播され、流路内ガスも導体として振る舞う。そして、始動電極270,271によりプラズマ化したガスが流路内に伝播することで、大口径配管の流路全体で、外部の電極間にプラズマが発生することになる。 The principle that plasma is generated by using the starting electrodes 270 and 270 is as follows. That is, the generated plasma gas is caused by the phenomenon that “the plasma gas generated as a result of dielectric breakdown due to the discharge current behaves as a conductor”. Behave as. Then, the plasma generated by the starting electrodes 270 and 271 propagates in the flow path, so that plasma is generated between the external electrodes in the entire flow path of the large-diameter pipe.
また、これらの始動電極を具備することにより、電源(電力)を同一とすれば、プラズマを生成させる流路の断面積を大きくすることができ、効率化を図れ、プラズマを生成させる流路の断面積を同一とすれば、必要な電力を小さくすることができ、低コスト化が図れる。 Further, by providing these starting electrodes, if the power source (electric power) is the same, the cross-sectional area of the flow path for generating plasma can be increased, the efficiency can be improved, and the flow path for generating plasma can be improved. If the cross-sectional areas are the same, the required power can be reduced and the cost can be reduced.
また、図35,36は、輸送配管101の絶縁部材に非接地電極103を埋設し、輸送配管101の内面に沿ってプラズマバリアを発生させる構成であったが、図90に示すように、第1及び第2のプラズマ生成電極276A,276Bを有する大口径配管276の中間位置又は端部に、この非接地電極103が埋設された始動用配管275を備え、始動用配管275で発生した放電を大口径配管276内に伝播させる構成として用いてもよい。この構成では、抵抗になるものが何も無い形状での使用ができる。なお、始動用配管275の長さは、図35,36中のY1の長さと同程度あるいは倍程度であることが好ましい。 35 and 36 show a configuration in which the non-grounded electrode 103 is embedded in the insulating member of the transport pipe 101 and a plasma barrier is generated along the inner surface of the transport pipe 101. As shown in FIG. The large-diameter pipe 276 having the first and second plasma generation electrodes 276A and 276B is provided with a start-up pipe 275 in which the non-grounded electrode 103 is embedded at an intermediate position or an end thereof, and discharge generated in the start-up pipe 275 is generated. You may use as a structure propagated in the large diameter piping 276. FIG. In this configuration, it can be used in a shape having nothing to be a resistance. The length of the starting pipe 275 is preferably about the same as or twice the length of Y1 in FIGS.
なお、粉砕メディア(導電体を誘電体により被覆したもの、又は表面が導電体からなるもの)を始動電極として、用いた構成であってもよい。または、被処理体Sに、放電による金属コンタミを含有してよい場合は、流路内に導電体(針金または板)をくの字状に曲げ導電体の弾性で流路内に保持させて、これを始動電極として用いた構成であってもよい。なお、導電体に誘電体被覆した構成としても始動電極となる。 In addition, the structure using the grinding | pulverization media (The thing which coat | covered the conductor with the dielectric material or the surface which consists of a conductor) as a starting electrode may be sufficient. Alternatively, if the object to be processed S may contain metal contamination due to electric discharge, the conductor (wire or plate) is bent in a U shape and held in the channel by the elasticity of the conductor. The configuration may be such that this is used as a starting electrode. It should be noted that the starting electrode can be formed by coating the conductor with a dielectric.
[第28実施形態]
本実施形態は、プラズマジェットの幅を任意の幅にすることができる面処理プラズマトーチ280(本発明の「プラズマトーチ」に相当する)である。図91及び図92に示すように、面処理プラズマトーチ280は、下面開放箱形の本体ケース280K(本発明の「箱形ケース」に相当する)に、ガス注入口280G、ガス注入口280Gから注入されたプラズマ生成ガスを分散させるバッフル281、本体ケース280Kの上壁と平行に配置された平板に細孔がマトリクス状に形成された細孔板282(図93参照)を上から順に備えている。本体ケース280Kの内部は、細孔板282により、上方のガス等圧室283と下方の電極室284とに区画されている。
[Twenty-eighth embodiment]
This embodiment is a surface treatment plasma torch 280 (corresponding to the “plasma torch” of the present invention) that can make the width of the plasma jet an arbitrary width. As shown in FIGS. 91 and 92, the surface treatment plasma torch 280 is connected to a bottom-opened box-shaped main body case 280K (corresponding to the “box-shaped case” of the present invention) from the gas inlet 280G and the gas inlet 280G. A baffle 281 for dispersing the injected plasma generation gas, and a pore plate 282 (see FIG. 93) in which pores are formed in a matrix on a flat plate arranged parallel to the upper wall of the main body case 280K are provided in order from the top. Yes. The inside of the main body case 280K is partitioned into an upper gas isobaric chamber 283 and a lower electrode chamber 284 by a pore plate 282.
電極室284には、2本の固定電極280A,280A(本発明の「第1プラズマ生成電極」に相当する)と、1本の可動電極280B(本発明の「第2プラズマ生成電極」に相当する)と、が備えられている。図91、図94及び図95に示すように、固定電極280Aは、円柱状をなす導電性棒285(本発明の「金属棒」に相当する)が絶縁性部材286(本発明の「内側パイプ」に相当する)により被膜された構成をなし、その両端部が本体ケース280Kの幅方向の両端部寄り位置に固定されている。また、可動電極280Bは、2本の固定電極280A,280Aの間に配され、固定電極280Aと同様に導電性棒285が絶縁性部材286により被膜された構成をなすと共に、その両端部が本体ケース280Kに形成された長孔280Nに挿通されていて、上下動可能となっている。これら固定電極280A,280Aと可動電極280Bとは、プラズマ電源部15の異極にそれぞれ接続されている。なお、長孔280Nは、可動電極280Bの端部に備えられた電極蓋280Fにより内側から覆われ、空洞が防がれる。また、可動電極280Bは図示しないねじにより固定可能となっている。なお、図94及び図95に示すように、固定電極280A,280Aの上方には、ガスの流路を中央部へ向ける規制板287が設けられている。なお、本体ケース280Kと絶縁性部材286とが、本発明の「中空絶縁部材」、「絶縁ケース」に相当する。 The electrode chamber 284 includes two fixed electrodes 280A and 280A (corresponding to the “first plasma generating electrode” of the present invention) and one movable electrode 280B (corresponding to the “second plasma generating electrode” of the present invention). And) are provided. As shown in FIG. 91, FIG. 94 and FIG. 95, the fixed electrode 280A has a cylindrical conductive bar 285 (corresponding to the “metal bar” of the present invention) and an insulating member 286 (the “inner pipe” of the present invention). ), And both ends thereof are fixed at positions closer to both ends in the width direction of the main body case 280K. The movable electrode 280B is disposed between the two fixed electrodes 280A and 280A, and has a structure in which the conductive rod 285 is coated with the insulating member 286 in the same manner as the fixed electrode 280A. It is inserted through a long hole 280N formed in the case 280K and can move up and down. The fixed electrodes 280A and 280A and the movable electrode 280B are connected to different polarities of the plasma power supply unit 15, respectively. The long hole 280N is covered from the inside by the electrode lid 280F provided at the end of the movable electrode 280B, and the cavity is prevented. The movable electrode 280B can be fixed with a screw (not shown). 94 and 95, a restricting plate 287 is provided above the fixed electrodes 280A and 280A to direct the gas flow path toward the center. The main body case 280K and the insulating member 286 correspond to the “hollow insulating member” and “insulating case” of the present invention.
本実施形態の面処理プラズマトーチ280の構成は以上である。次に、面処理プラズマトーチ280の作用効果を説明する。まず、ガス注入口280Gから注入されたプラズマ生成ガスは、バッフル281により側方へ分散してガス等圧室283に流れ、ガス等圧室283では、ガス圧とガス量は均一化される。ガス等圧室で均一化されたプラズマ生成ガスは、細孔板282の細孔から電極室284へ一様に噴出され、固定電極280A,280Aと可動電極280Bとの間を通り、電極室284の下端部から噴出される。このとき、固定電極280A,280Aと可動電極280Bとの間のプラズマ放電により、プラズマ生成ガスはプラズマ状態のプラズマジェットとなる。プラズマジェットは、固定電極280A,280A及び可動電極280Bの長さ分噴出されるため、広範囲を一度にプラズマ処理することが可能となる。または、面処理プラズマトーチ280を固定電極280A及び可動電極280Bの軸方向に移動すれば、移動始点上の部位を固定電極280A及び可動電極280Bの長さ分、重複してプラズマ処理が行える。 The configuration of the surface treatment plasma torch 280 of this embodiment is as described above. Next, the function and effect of the surface treatment plasma torch 280 will be described. First, the plasma generation gas injected from the gas injection port 280G is laterally dispersed by the baffle 281 and flows into the gas isobaric chamber 283. In the gas isobaric chamber 283, the gas pressure and the gas amount are made uniform. The plasma generation gas uniformized in the gas isobaric chamber is uniformly ejected from the pores of the pore plate 282 to the electrode chamber 284, passes between the fixed electrodes 280A and 280A and the movable electrode 280B, and passes through the electrode chamber 284. It is ejected from the lower end part. At this time, the plasma generation gas becomes a plasma jet in a plasma state by plasma discharge between the fixed electrodes 280A and 280A and the movable electrode 280B. Since the plasma jet is ejected for the length of the fixed electrodes 280A and 280A and the movable electrode 280B, it is possible to perform plasma processing over a wide range at a time. Alternatively, if the surface treatment plasma torch 280 is moved in the axial direction of the fixed electrode 280A and the movable electrode 280B, the plasma processing can be performed by overlapping the portion on the movement start point by the length of the fixed electrode 280A and the movable electrode 280B.
ここで、図95(A)に示すように、可動電極280Bを長孔280Nの下端部に配すると、固定電極280A,280Aと可動電極280Bとの間を通過したプラズマジェットは、可動電極280Bの形状と、可動電極280Bと固定電極280A,280Aとの位置関係により可動電極280Bの下方で発生する円柱双子渦により、面処理プラズマトーチ280の中央部に集中する。これにより、細く長い線状のプラズマジェットによる面状処理が行える。 Here, as shown in FIG. 95A, when the movable electrode 280B is arranged at the lower end of the long hole 280N, the plasma jet that has passed between the fixed electrodes 280A and 280A and the movable electrode 280B Due to the shape and the cylindrical twin vortex generated below the movable electrode 280B due to the positional relationship between the movable electrode 280B and the fixed electrodes 280A and 280A, the surface treatment plasma torch 280 is concentrated at the center. Thereby, the surface treatment by a thin and long linear plasma jet can be performed.
また、図95(B)に示すように、可動電極280Bを長孔280Nの上端部に配すると、固定電極280A,280Aと可動電極280Bとの間を通過したプラズマジェットは、固定電極280A,280Aの形状と、固定電極280A,280Aと可動電極280Bとの位置関係により固定電極280A,280Aの下方で発生する片円柱双子渦により、面処理プラズマトーチ280の外周部に拡散する。これにより、面処理プラズマトーチ280の幅以上の幅のプラズマジェットによる面状処理が行える。 As shown in FIG. 95 (B), when the movable electrode 280B is arranged at the upper end of the long hole 280N, the plasma jet that has passed between the fixed electrodes 280A and 280A and the movable electrode 280B is fixed to the fixed electrodes 280A and 280A. And the single cylinder twin vortex generated below the fixed electrodes 280A and 280A due to the shape of the fixed electrodes 280A and 280A and the movable electrode 280B, and diffuses to the outer periphery of the surface treatment plasma torch 280. As a result, surface treatment by a plasma jet having a width equal to or larger than the width of the surface treatment plasma torch 280 can be performed.
このように、本実施形態によれば、可動電極280Bを上下にスライドさせることで、細く長い線状のプラズマジェットの生成から、幅が広く長い面状のプラズマジェットの生成が行え、プラズマジェットの幅を任意の幅にすることができ、プラズマジェットの生成面積の調整が行える。 As described above, according to the present embodiment, by sliding the movable electrode 280B up and down, a wide and long planar plasma jet can be generated from the generation of a thin and long linear plasma jet. The width can be set arbitrarily, and the generation area of the plasma jet can be adjusted.
[第29実施形態]
以下、図96〜101に基づいて、本発明の「プラズマ処理装置」に相当する筒形回転処理装置300について説明する。図96に示す、筒形回転容器310は、粉粒体である処理対象Wや、泥漿やスラリー等の液体である処理対象Lや、その他流動性を有する処理対象からなる被処理体Sを内側に収容可能な円筒形をなすと共に中心軸J1が、概ね水平(本図では接続管334側に対して仰角約2°で傾斜)になるように配置されており、その中心軸J1回りに回転駆動される。なお、図96に示す、筒形回転容器310は任意の角度に調整可能な傾動機構(図示しない)を有する。
[Twenty-ninth embodiment]
Hereinafter, a cylindrical rotary processing apparatus 300 corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention will be described with reference to FIGS. A cylindrical rotating container 310 shown in FIG. 96 has a processing target W that is a granular material, a processing target L that is a liquid such as slurry and slurry, and a processing target S that is a processing target having fluidity inside. And the central axis J1 is arranged so as to be substantially horizontal (in this figure, inclined at an elevation angle of about 2 ° with respect to the connecting pipe 334 side), and rotates around the central axis J1. Driven. 96 has a tilting mechanism (not shown) that can be adjusted to an arbitrary angle.
筒形回転容器310は軸方向の一端部(図96における右端。以下、「終端部」という)が開放した筒壁311を有して、その筒壁311の他端部(図96における左端。以下、「始端部」という)が第1始端壁312にて閉塞されている。また、筒壁311の内周面における軸方向の中間部から円板形の第1終端壁314が張り出しており、その第1終端壁314によって、筒形回転容器310の内部が軸方向で隣り合った第1回転室315(本発明の「処理空間」に相当する)と第2回転室316とに区画されている。即ち、第1終端壁314と第1始端壁312との間に第1回転室315が形成され、第1終端壁314より終端部側に第2回転室316が形成されている。また、第1終端壁314の中心部には通気孔314Aが貫通形成されていて、その通気孔314Aによって第1回転室315と第2回転室316とが連通している。 The cylindrical rotary container 310 has a cylindrical wall 311 with one axial end (right end in FIG. 96, hereinafter referred to as “terminal portion”) open, and the other end (left end in FIG. 96) of the cylindrical wall 311. Hereinafter, the “starting end portion” is closed by the first starting end wall 312. In addition, a disk-shaped first end wall 314 protrudes from an axial intermediate portion on the inner peripheral surface of the cylindrical wall 311, and the inside of the cylindrical rotary container 310 is adjacent in the axial direction by the first end wall 314. The first rotation chamber 315 (corresponding to the “processing space” of the present invention) and the second rotation chamber 316 are partitioned. That is, the first rotation chamber 315 is formed between the first end wall 314 and the first start end wall 312, and the second rotation chamber 316 is formed closer to the end portion than the first end wall 314. A vent hole 314A is formed through the center of the first end wall 314, and the first rotating chamber 315 and the second rotating chamber 316 are communicated with each other through the vent hole 314A.
図96及び図97で示すように、筒形回転容器310は、複数の誘電体ローラー330によって回転可能に支持されている。また、筒形回転容器310は、終端部側の誘電体ローラー330に連結されたモータ331によって、予め定められた正回転方向X1とその逆の逆回転方向X2とに回転駆動される。 As shown in FIGS. 96 and 97, the cylindrical rotary container 310 is rotatably supported by a plurality of dielectric rollers 330. The cylindrical rotating container 310 is rotationally driven by a motor 331 connected to the dielectric roller 330 on the terminal end side in a predetermined forward rotation direction X1 and its reverse rotation direction X2.
図96に示すように、筒形回転容器310の外側には、筒壁311の外面に宛われて筒形回転容器310を加熱又は冷却する温度調整装置333が設けられている。この温度調整装置333によって、第1回転室315に収容された被処理体Sを加熱又は冷却処理することができる。 As shown in FIG. 96, a temperature adjusting device 333 that heats or cools the cylindrical rotary container 310 is provided outside the cylindrical rotary container 310 so as to be directed to the outer surface of the cylindrical wall 311. The temperature adjusting device 333 can heat or cool the object S accommodated in the first rotating chamber 315.
筒形回転容器310における第1始端壁312の中心には、センター孔312Aが貫通形成され、このセンター孔312Aは、固定フランジ312Fによって外方から覆われている。固定フランジ312Fと第1始端壁312との間には摺動シール312Sが備えられていて、気密性が保たれると共に、固定フランジ312Fが筒形回転容器310の回転に連動せず一定となる。固定フランジ312Fには、接続管334、配管パイプ337、吸引管338が接続されている。 A center hole 312A is formed through the center of the first starting end wall 312 of the cylindrical rotary container 310, and the center hole 312A is covered from the outside by a fixing flange 312F. A sliding seal 312 </ b> S is provided between the fixed flange 312 </ b> F and the first start end wall 312 to maintain airtightness, and the fixed flange 312 </ b> F is constant without being interlocked with the rotation of the cylindrical rotary container 310. . A connection pipe 334, a pipe pipe 337, and a suction pipe 338 are connected to the fixed flange 312F.
接続管334には処理物供給管335を介して、被処理体Sを供給するためのフィーダー339が接続されている。配管パイプ337にはガス、液体、その他の処理雰囲気を生成する雰囲気生成装置が接続されている。吸引管338は、粉砕処理によって第1回転室315内に発生した浮遊粉塵を、浮遊微粒子物質として吸引回収する。なお、配管パイプ337及び吸引管338を有しない構成としてもよい。 A feeder 339 for supplying an object to be processed S is connected to the connection pipe 334 via a processed product supply pipe 335. The pipe 337 is connected to an atmosphere generating device that generates gas, liquid, and other processing atmospheres. The suction pipe 338 sucks and collects the floating dust generated in the first rotation chamber 315 by the pulverization process as a floating particulate material. Note that the pipe pipe 337 and the suction pipe 338 may be omitted.
第2回転室316内には、筒形回転容器310と一体に回転する分級機構部340が備えられている。図96に示すように、分級機構部340は、アウターコーン341と、その内側に配置されたトロンメル342と、その内側に配置された中心筒部343とを備えている。 In the second rotation chamber 316, a classification mechanism unit 340 that rotates integrally with the cylindrical rotary container 310 is provided. As shown in FIG. 96, the classifying mechanism 340 includes an outer cone 341, a trommel 342 disposed inside the outer cone 341, and a central cylinder 343 disposed inside the outer cone 341.
詳細には、アウターコーン341は、第2回転室316の中心軸に沿って延びた円錐台形状をなして、その小径側端部が第1終端壁314に固定されて第1終端壁314と一体に回転すると共に、大径側端部の開口が被処理体Sを第2回転室316外に排出するための排出大開口341Aになっている。 Specifically, the outer cone 341 has a truncated cone shape extending along the central axis of the second rotation chamber 316, and the small-diameter side end thereof is fixed to the first termination wall 314 and the first termination wall 314. While rotating integrally, the opening at the end portion on the large diameter side is a large discharge opening 341A for discharging the object to be processed S out of the second rotation chamber 316.
トロンメル342は、第2回転室316の中心軸に沿って延びた円錐台形状をなして、アウターコーン341と同軸に配置され、大径側端部が第1終端壁314に固定されて筒形回転容器310と一体に回転可能となっている。トロンメル342は両端部が開放しており、その大径側端部が、第1終端壁314に形成された通気孔314Aの開口縁に接続されて、トロンメル342の内部と第1回転室315とが連通している。 The trommel 342 has a truncated cone shape extending along the central axis of the second rotation chamber 316, is arranged coaxially with the outer cone 341, and has a large-diameter side end fixed to the first end wall 314 to have a cylindrical shape. It can rotate integrally with the rotating container 310. Both ends of the trommel 342 are open, and the end on the large diameter side is connected to the opening edge of the vent hole 314A formed in the first end wall 314, so that the inside of the trommel 342, the first rotation chamber 315, Are communicating.
中心筒部343は、第2回転室316の中心軸に沿って延びた円筒状をなして、アウターコーン341及びトロンメル342と同軸に配置され、一端部が後述するサブ移送ダクト367に連結されて第1終端壁314と一体に回転可能となっている。中心筒部343の内側には中心螺旋ガイド344が設けられている。中心螺旋ガイド344は、中心筒部343の内周面から張り出しており、筒形回転容器310を正回転させた場合に、中心筒部343内の被処理体Sを第1終端壁314から離れる側(筒形回転容器310の終端口313側)へと送給するように旋回している。なお、アウターコーン341とトロンメル342及び、トロンメル342と中心筒部343は、それぞれ連結棒345にて連結されている。 The central cylindrical portion 343 has a cylindrical shape extending along the central axis of the second rotation chamber 316, is arranged coaxially with the outer cone 341 and the trommel 342, and has one end connected to a sub-transfer duct 367 described later. The first end wall 314 and the first end wall 314 can be rotated together. A central spiral guide 344 is provided inside the central cylinder portion 343. The central spiral guide 344 protrudes from the inner peripheral surface of the central cylindrical portion 343, and separates the workpiece S in the central cylindrical portion 343 from the first terminal wall 314 when the cylindrical rotary container 310 is rotated forward. It turns so that it may feed to the side (end port 313 side of the cylindrical rotary container 310). The outer cone 341 and the trommel 342, and the trommel 342 and the central cylindrical portion 343 are connected by a connecting rod 345, respectively.
中心筒部343の内部は、後述するサブ移送ダクト367と連通していて、筒形回転容器310を正回転させると、第1回転室315の下部に堆積した被処理体Sの一部がサブ移送ダクト367内を移動して中心筒部343内へと送給される。中心筒部343内に送給された被処理体Sは、中心螺旋ガイド344によって筒形回転容器310の終端口313側に送給され、中心筒部343からトロンメル342の小径側端部に落下する。(図98参照) The inside of the central cylinder part 343 communicates with a sub transfer duct 367 described later, and when the cylindrical rotary container 310 is rotated forward, a part of the object to be processed S deposited in the lower part of the first rotation chamber 315 is sub It moves in the transfer duct 367 and is fed into the central tube portion 343. The object to be processed S fed into the central cylindrical portion 343 is fed to the terminal end 313 side of the cylindrical rotary container 310 by the central spiral guide 344 and dropped from the central cylindrical portion 343 to the end on the small diameter side of the trommel 342. To do. (See Figure 98)
被処理体Sは、トロンメル342の内側を第1終端壁314に向かって移動する過程で分級される。即ち、比較的細かく粉砕された被処理体Sは、トロンメル342の篩目を通過してアウターコーン341内に落下する。一方、粉砕が不十分な被処理体Sは、トロンメル342の篩目を通過することなく大径側端部に到達して、通気孔314Aから第1回転室315内に戻される。 The object to be processed S is classified in the process of moving inside the trommel 342 toward the first end wall 314. That is, the object to be processed S that has been pulverized relatively finely passes through the mesh of the trommel 342 and falls into the outer cone 341. On the other hand, the object to be processed S that is not sufficiently pulverized reaches the large-diameter end without passing through the mesh of the trommel 342, and is returned to the first rotation chamber 315 from the vent hole 314A.
トロンメル342の篩目を通過してアウターコーン341内に落下した比較的細かい被処理体Sは、アウターコーン341内を排出大開口331Aに向かって移動して、第2回転室316外に排出される。つまり、被処理体Sの粉砕を行いながら、同時に分級を行って、細かく粉砕された被処理体Sだけを、筒形回転容器310から排出させることができる。 The relatively fine workpiece S that has passed through the mesh of the trommel 342 and dropped into the outer cone 341 moves inside the outer cone 341 toward the discharge large opening 331A and is discharged out of the second rotating chamber 316. The That is, while the object to be processed S is being pulverized, classification can be performed at the same time, and only the object to be processed S finely pulverized can be discharged from the cylindrical rotary container 310.
図96及び図98に示すように、第1終端壁314における第2回転室316側の面の外縁部には、移送ダクト323が円弧状に延びている。移送ダクト323は、全体が溝形構造で、正回転方向X1の後端部が閉塞された閉塞端をなす一方、正回転方向X1の前端部には開口した開放端口323Aをなしている。これにより、筒形回転容器310を停止及び正回転させた場合に、第1回転室315から第2回転室316への被処理体Sの移動を禁止する一方、筒形回転容器310を逆回転させた場合に、第1回転室315から第2回転室316へと被処理体S及び粉砕メディア336を移送することができる。 As shown in FIGS. 96 and 98, a transfer duct 323 extends in an arc shape on the outer edge portion of the surface of the first terminal wall 314 on the second rotating chamber 316 side. The transfer duct 323 has a groove-like structure as a whole, and forms a closed end in which the rear end portion in the forward rotation direction X1 is closed, while an open end port 323A is formed in the front end portion in the forward rotation direction X1. Thereby, when the cylindrical rotating container 310 is stopped and rotated forward, the movement of the object S to be processed from the first rotating chamber 315 to the second rotating chamber 316 is prohibited, while the cylindrical rotating container 310 is rotated in the reverse direction. In this case, the workpiece S and the grinding media 336 can be transferred from the first rotation chamber 315 to the second rotation chamber 316.
第1終端壁314には、第1回転室315と第2回転室316との間を連絡した移送ダクト323に加えて、第1回転室315と中心筒部343の内部とを連絡したサブ移送ダクト367が備えられている。サブ移送ダクト367は、第1終端壁314を貫通して第1回転室315内に開口した第1終端サブ開口368と、サブ移送ダクト367のうち第1終端サブ開口367Aの反対側の端部に設けられて、中心筒部343に連通した第2始端サブ開口367Bとを備えている。これにより、第1終端サブ開口367Aからサブ移送路367Rに進入した被処理体Sは、筒形回転容器310の正回転に伴ってサブ移送路367R内を移動して、第2始端サブ開口367Bから中心筒部343内に送給される。なお、第1終端サブ開口367Aには後述する粉砕メディア336よりも細かい網またはスリットが固定されている。 In addition to the transfer duct 323 communicating between the first rotating chamber 315 and the second rotating chamber 316, the first end wall 314 is connected to the first rotating chamber 315 and the inside of the central cylindrical portion 343. A duct 367 is provided. The sub transfer duct 367 passes through the first end wall 314 and opens into the first rotating chamber 315, and the end of the sub transfer duct 367 opposite to the first end sub opening 367A. And a second starting end sub-opening 367 </ b> B communicating with the central cylinder portion 343. Thus, the workpiece S that has entered the sub-transfer path 367R from the first terminal sub-opening 367A moves in the sub-transfer path 367R along with the normal rotation of the cylindrical rotary container 310, and the second start-end sub-opening 367B. Is fed into the central cylindrical portion 343. Note that a finer mesh or slit than the grinding media 336 described later is fixed to the first terminal sub-opening 367A.
このように、筒形回転容器310を正回転させている間は、粉砕が未完全な被処理体Sを第1回転室315内に留めて後述する処理を行うことができると共に、十分に粉砕された被処理体Sを排出させることができる。また、筒形回転容器310を逆回転させることで、第1終端壁314の網目又はスリットよりも大きい粉砕メディア336及び粉砕が未完全な被処理体Sを第1回転室315から排出させることができるので、筒形回転容器310の内容物の取り出しを機械的操作で行うことができ、従来よりも容易に行うことができる。 As described above, while the cylindrical rotary container 310 is rotated forward, the processing object S that is not completely pulverized can be retained in the first rotation chamber 315 and the processing described later can be performed, and the pulverization can be sufficiently performed. The processed object S can be discharged. Further, by rotating the cylindrical rotary container 310 in the reverse direction, the grinding media 336 larger than the mesh or slit of the first end wall 314 and the workpiece S that is not completely ground can be discharged from the first rotation chamber 315. Therefore, the contents of the cylindrical rotating container 310 can be taken out by a mechanical operation, and can be performed more easily than in the past.
ここで、図96又は図97に示すように、筒形回転処理装置300では、プラズマ電源部15に接続された外部電極350(本発明の「第1プラズマ生成電極」に相当する。)が、第1回転室315に下方から当接している。外部電極350は、第1回転室315の中心軸J1と平行に延び、1対の誘電体ローラー330の中間位置に固定配置されている。なお、外部電極350の上面は筒形回転容器310の下面に沿うように円弧上に窪んでいる。なお、外部電極350は、ブラシ電極であってもよいし、集電電極であってもよい。 Here, as shown in FIG. 96 or 97, in the cylindrical rotation processing apparatus 300, the external electrode 350 (corresponding to the “first plasma generation electrode” of the present invention) connected to the plasma power supply unit 15 is used. The first rotating chamber 315 is in contact from below. The external electrode 350 extends parallel to the central axis J1 of the first rotation chamber 315 and is fixedly disposed at an intermediate position between the pair of dielectric rollers 330. Note that the upper surface of the external electrode 350 is recessed on an arc so as to be along the lower surface of the cylindrical rotary container 310. The external electrode 350 may be a brush electrode or a current collecting electrode.
また、図96に示すように、第1回転室315には、内部電極355(本発明の「第2プラズマ生成電極」に相当する。)が備えられている。内部電極355は筒形回転容器310の中心軸J1上に延びる支持棒355Sと、支持棒355Sから側方に張り出した複数の電極円板355Dとを備えている。支持棒355Sは、第2回転室316の中心筒部343内に備えられた誘電体パイプ346の内側を貫通し、プラズマ電源部15に接続されている。図100に示すように、誘電体パイプ346の両端に備えられたフランジ346Fによって誘電体パイプ346が中心筒部343に固定されると共に、支持棒355Sが誘電体パイプ346に固定されている。なお、内部電極355は、被処理体Sが誘電体の場合は、図99(A)に示すように、導体金属素地で形成される。 Also, as shown in FIG. 96, the first rotation chamber 315 is provided with an internal electrode 355 (corresponding to the “second plasma generation electrode” of the present invention). The internal electrode 355 includes a support bar 355S extending on the central axis J1 of the cylindrical rotary container 310, and a plurality of electrode disks 355D projecting laterally from the support bar 355S. The support rod 355 </ b> S penetrates the inside of the dielectric pipe 346 provided in the central cylindrical portion 343 of the second rotation chamber 316 and is connected to the plasma power supply unit 15. As shown in FIG. 100, the dielectric pipe 346 is fixed to the central cylindrical portion 343 by the flanges 346F provided at both ends of the dielectric pipe 346, and the support rod 355S is fixed to the dielectric pipe 346. The internal electrode 355 is formed of a conductive metal substrate as shown in FIG. 99A when the object S is a dielectric.
さらに、筒形回転容器310の筒壁311は、例えば金属やカーボンといった導電性部材、または誘電体で形成されると共に、第1回転室315には、図99(B)に示すボール状に形成された導体ボール336Bを誘電体336Mで被膜した球状の粉砕メディア336(本発明の「処理媒体」に相当する。)が充填されている。 Furthermore, the cylindrical wall 311 of the cylindrical rotating container 310 is formed of a conductive member such as metal or carbon, or a dielectric, and is formed in the first rotating chamber 315 in a ball shape shown in FIG. 99 (B). A spherical pulverizing medium 336 (corresponding to “processing medium” of the present invention) in which the conductive ball 336B is coated with a dielectric 336M is filled.
これにより、図100で示すように、外部電極350と内部電極355にプラズマ電源部15を通じて一定以上の電力が印加されると、内部電極355と外部電極350との間に、粉砕メディア336を経由してプラズマが発生する。また、配管パイプ337からヘリウムガスやアルゴンガス等の希ガス、または、他のプラズマ生成ガスを注入して、第1回転室315内をそれらのプラズマ生成ガスで充填しておくことで、より安定してプラズマを生成することができる。また、配管パイプ337からプラズマ生成ガスを導入すれば、目的とするプラズマ処理が行える。 Thus, as shown in FIG. 100, when a certain level of power is applied to the external electrode 350 and the internal electrode 355 through the plasma power supply unit 15, the grinding media 336 passes between the internal electrode 355 and the external electrode 350. As a result, plasma is generated. Further, by injecting a rare gas such as helium gas or argon gas or other plasma generation gas from the piping pipe 337 and filling the first rotation chamber 315 with the plasma generation gas, it is more stable. Thus, plasma can be generated. In addition, if a plasma generation gas is introduced from the piping pipe 337, the intended plasma processing can be performed.
このように本実施形態のプラズマ処理装置300は、接続管334によって第1回転室315に供給された被処理体Sを、図101に示すように、複数の粉砕メディア336によって粉砕すると共に、内部電極355と外部電極350との間で粉砕メディア336を経由して発生しているプラズマに照射することができる。即ち、被処理体Sの粉砕をしながらプラズマ照射することができ、被処理体Sへのプラズマ照射の効率の向上を図ることができる。なお、導体ボール336Bを誘電体336Mで被膜した粉砕メディア336と誘電体のみからなる粉砕メディアとを複合して充填することで、発生するプラズマの質を選択することができる。具体的には、導体ボール336Bを誘電体336Mで被膜した粉砕メディア336では、内部電極との間でやわらかい面状放電プラズマが、誘電体からなる粉砕メディアは、内部電極から太い線状の放電プラズマが発生するので、所望するプラズマ効果に合わせ、これらの割合を選択して用いてよい。 As described above, the plasma processing apparatus 300 according to the present embodiment pulverizes the workpiece S supplied to the first rotating chamber 315 by the connecting pipe 334 with a plurality of pulverization media 336 as shown in FIG. Plasma generated between the electrode 355 and the external electrode 350 via the grinding media 336 can be irradiated. That is, it is possible to perform the plasma irradiation while pulverizing the object to be processed S, and to improve the efficiency of the plasma irradiation to the object to be processed S. Note that the quality of the generated plasma can be selected by combining and filling the grinding media 336 in which the conductor balls 336B are coated with the dielectric 336M and the grinding media made of only the dielectric. Specifically, in the pulverized media 336 in which the conductor balls 336B are coated with the dielectric 336M, the soft planar discharge plasma is generated between the internal electrodes, and the pulverized media formed of the dielectric is the thick linear discharge plasma from the internal electrodes. Therefore, these ratios may be selected and used according to the desired plasma effect.
また、筒形回転容器310を正回転させると、図98で示すように、プラズマ処理された被処理体Sは、第1終端サブ開口367Aがすくい取り、筒形回転容器310の正回転に伴ってサブ移送路67R内を移動して、第2始端サブ開口367Bから中心筒部343内に送給される。そして、所定の大きさ以下に粉砕された被処理体Sのみが、筒形回転容器310から排出され、所定の大きさ以上の被処理体Sは、第1回転室315へと戻され、再度粉砕・プラズマ処理が施される。 Further, when the cylindrical rotating container 310 is rotated forward, as shown in FIG. 98, the plasma-treated object S is scooped by the first terminal sub-opening 367A, and the cylindrical rotating container 310 is rotated forward. Then, it moves in the sub-transfer path 67R and is fed into the central cylindrical portion 343 from the second starting end sub-opening 367B. Then, only the object to be processed S crushed to a predetermined size or less is discharged from the cylindrical rotary container 310, and the object to be processed S having a predetermined size or more is returned to the first rotation chamber 315, and again. Grinding and plasma treatment are performed.
そして、その排出された被処理体Sの量を計測し、その分の被処理体Sをフィーダー339から順次供給することで、被処理体Sの粉砕及びプラズマ照射の連続処理を行うことができる。 And the quantity of the to-be-processed object S discharged | emitted is measured, and the continuous process of the grinding | pulverization of the to-be-processed object S and plasma irradiation can be performed by supplying the to-be-processed object S from the feeder 339 sequentially. .
また、筒形回転容器310を逆回転させると、粉砕メディア336を筒形回転容器310から排出することができる。これにより、筒形回転容器310内の水洗い洗浄、または、第1終端壁314を分割して筒形回転容器310の内部をエアーブローで拭き上げる等の内部洗浄が用意に行うことができる。 Further, when the cylindrical rotating container 310 is rotated in the reverse direction, the grinding media 336 can be discharged from the cylindrical rotating container 310. Thus, washing with water in the cylindrical rotating container 310 or internal cleaning such as dividing the first terminal wall 314 and wiping the inside of the cylindrical rotating container 310 with air blow can be performed.
本実施形態の筒形回転処理装置300は、以下のように変更してもよい。 The cylindrical rotation processing apparatus 300 of this embodiment may be modified as follows.
(1)被処理体Sが金属、カーボン、短カーボンファイバーといった導体である場合は、図102に示すように、筒形回転容器310Zの内側、即ち筒壁311Zの内側、及び第1始端壁312の内側、及び第1終端壁314を絶縁体層311Z,312Zで被膜し、被膜のない誘電体ボールの粉砕メディア336Zを充填しても、同様の効果を得ることができる。このとき図102(B)で示すように、内部電極355Zの電極円板355DZは導体355DXを誘電体355DYで被覆する構成となっている。 (1) When the object to be processed S is a conductor such as metal, carbon, or short carbon fiber, as shown in FIG. 102, the inside of the cylindrical rotating container 310Z, that is, the inside of the cylindrical wall 311Z, and the first starting end wall 312. The same effect can be obtained by coating the inside of the first end wall 314 and the first end wall 314 with the insulator layers 311Z and 312Z and filling the crushed media 336Z of the dielectric ball without the coating. At this time, as shown in FIG. 102B, the electrode disk 355DZ of the internal electrode 355Z is configured to cover the conductor 355DX with a dielectric 355DY.
(2)上記実施形態では、外部電極350として固定ブラシ電極又は集電電極のみを用いたが、図103に示すように、外部電極350に加え導体ローラー電極351(本発明の「導電性ローラ」に相当する)を用いてもよい。導体ローラー電極351はパンタグラフ351Pやコンタクトプローブ(図示しない)といった伸縮可能な保持具の上端位置に配置する、または、ヒンジ支持体集電機構を利用することで、筒形回転容器310の回転に伴う表面の芯振れに追随して通電を保持することができる。これにより、筒形回転容器310の加工精度を求めることなく筒形回転容器310を製作でき、低コストで筒形回転処理装置300の製作ができる。また、導体ローラー電極351を所望するプラズマ生成位置に合わせて、長さ及び直径を選択することができる。なお、外部電極350に替えて導体ローラー電極351を用いる構成としてもよい。 (2) In the above embodiment, only the fixed brush electrode or the collector electrode is used as the external electrode 350. However, as shown in FIG. 103, in addition to the external electrode 350, the conductive roller electrode 351 (the “conductive roller” of the present invention). May be used. The conductive roller electrode 351 is arranged at the upper end position of an extendable holder such as a pantograph 351P or a contact probe (not shown), or by using a hinge support collector current mechanism, accompanying the rotation of the cylindrical rotary container 310. It is possible to keep energization following the surface runout. Thereby, the cylindrical rotary container 310 can be manufactured without obtaining the processing accuracy of the cylindrical rotary container 310, and the cylindrical rotary processing apparatus 300 can be manufactured at a low cost. Further, the length and diameter of the conductor roller electrode 351 can be selected according to the desired plasma generation position. In addition, it is good also as a structure which replaces with the external electrode 350 and uses the conductive roller electrode 351. FIG.
このとき、図104及び図105(A)に示すように、導体ローラー電極351を、一対の円板状の導体電極板351A,351Aを両端部に備える支持円柱351Cの中間位置をボールジョイント351Bによって固定する構成とすれば、導体電極板351A,351Aは水平可動だけでなく、垂直可動、傾斜可動といったX,Y,Z方向の動きにも追随することができる。これにより、導体ローラー電極351は、筒形回転容器310に密着した状態で追随することができるので、筒形回転容器310の側面に電極に安定して給電することが可能となる。また、一対の導体ローラー電極351,351を支持する固定支持部352,352に、ボールジョイント351B,351Bから垂下する電極保持部351D,351Dを固定し、固定支持部352の中央下方に設けられた接続部352Aを上述したパンタグラフ351P等に接続すれば、上下の動きにも追従することができる。 At this time, as shown in FIG. 104 and FIG. 105 (A), the conductive roller electrode 351 is positioned at an intermediate position of a support column 351C having a pair of disk-shaped conductive electrode plates 351A and 351A at both ends by a ball joint 351B. If fixed, the conductor electrode plates 351A and 351A can follow not only horizontal movement but also movement in the X, Y, and Z directions such as vertical movement and tilt movement. Thereby, since the conductive roller electrode 351 can follow in the state closely_contact | adhered to the cylindrical rotation container 310, it becomes possible to supply electric power stably to an electrode on the side surface of the cylindrical rotation container 310. In addition, the electrode holding portions 351D and 351D suspended from the ball joints 351B and 351B are fixed to the fixed support portions 352 and 352 that support the pair of conductor roller electrodes 351 and 351, and are provided below the center of the fixed support portion 352. If the connecting portion 352A is connected to the above-described pantograph 351P or the like, it is possible to follow up and down movement.
さらに、図105(B)に示すように、接続部352Aに、一部が外方に向けてR状に膨出した支持シャフト353を挿通してパンタグラフ351P等と固定すれば、導体ローラー電極351が支持シャフト353のR膨出部を支点として動くことができる。これにより、導体ローラー電極351の可動域をより大きくすることができ、筒形回転容器310の側面に電極に与圧を持って密着させることができる。 Furthermore, as shown in FIG. 105 (B), if the support shaft 353, which is partially bulged outwardly into the connection portion 352A, is inserted and fixed to the pantograph 351P or the like, the conductive roller electrode 351 is obtained. However, it can move with the R bulging portion of the support shaft 353 as a fulcrum. Thereby, the movable range of the conductive roller electrode 351 can be increased, and the electrode can be brought into close contact with the side surface of the cylindrical rotary container 310 with a pressure.
なお、図104では一対の導体ローラー電極351,351を固定支持部352に固定したが、導体ローラー電極351は線接触給電となり、1つの導体ローラー電極351で給電できる電気容量は固定されるため、必要な電気容量分の導体ローラー電極351を増設することで、プラズマを発生させるために必要とする電気容量の給電を行うことができる。 In FIG. 104, the pair of conductor roller electrodes 351 and 351 are fixed to the fixed support portion 352. However, the conductor roller electrode 351 is a line contact power supply, and the electric capacity that can be supplied by one conductor roller electrode 351 is fixed. By increasing the number of conductor roller electrodes 351 corresponding to the required electric capacity, it is possible to feed the electric capacity necessary for generating plasma.
また、導体ローラー電極351は、外部電極350を介してプラズマ電源部15に電気的に接続してもよいし、導体ローラー電極351を直接プラズマ電源部15に接続してもよい。また、誘電体ローラー330を導体ローラー電極351として機能する構成としてもよい。 The conductive roller electrode 351 may be electrically connected to the plasma power supply unit 15 via the external electrode 350, or the conductive roller electrode 351 may be directly connected to the plasma power supply unit 15. Alternatively, the dielectric roller 330 may function as the conductor roller electrode 351.
(3)図106及び図107で示すように、内部電極355Z(本発明の「第2プラズマ生成電極」に相当する)は、可撓支持棒355Sと、可撓支持棒355Sに電気的に接続され、かつ筒形回転容器310に合わせて供回り可能な円筒電極355Eとを備えた構成となっている。円筒電極355Eは重力方向及び回転方向に近づくように偏心し、円筒電極355Eと、外部電極350との距離が近いところ、即ち被処理体S及び粉砕メディア336が滞留されやすい重力方向及び回転方向で、外部電極350との間にプラズマを発生させることができる。このとき、図107に示すように、外部電極350Zを、絶縁体からなる筒壁に埋設された円筒状の導体から構成としてもよいし、上述した固定ブラシ電極または、可撓電極等を用いてもよい。また、筒形回転容器310に替え、絶縁体からなる筒壁311に埋設された導体で構成された円筒状のホースの径違いを、上記のように構成し、内部電極355側は両端を閉じ用いることで、長さに制約のないホース間でのプラズマ発生ができる。なお、本実施形態では筒形回転容器310は円筒を模して述べているが、筒形回転容器310を多角形の形状にして第1始端壁312、及び第1終端壁314を円状フランジにして、フランジ周囲で誘電体ローラー330により回転させて用いてもよい。また、円筒電極355Eの両端または片端を、変芯度を許容できる弾性材料で筒形回転容器310に接続することで、筒形回転容器310と円筒電極355Eの回転を同調させてもよい。ないし、内部電極355Zを第1終端壁314に筒形回転容器310と同芯となるように固定して用いてもよい。 (3) As shown in FIGS. 106 and 107, the internal electrode 355Z (corresponding to the “second plasma generation electrode” of the present invention) is electrically connected to the flexible support bar 355S and the flexible support bar 355S. And a cylindrical electrode 355E that can be rotated in accordance with the cylindrical rotary container 310. The cylindrical electrode 355E is decentered so as to approach the gravity direction and the rotation direction, and the cylindrical electrode 355E and the external electrode 350 are close to each other, that is, in the gravity direction and the rotation direction in which the workpiece S and the grinding media 336 are likely to stay. A plasma can be generated between the external electrode 350 and the external electrode 350. At this time, as shown in FIG. 107, the external electrode 350Z may be constituted by a cylindrical conductor embedded in a cylindrical wall made of an insulator, or using the above-described fixed brush electrode, flexible electrode, or the like. Also good. Further, instead of the cylindrical rotary container 310, the difference in diameter of the cylindrical hose made of a conductor embedded in the cylindrical wall 311 made of an insulator is configured as described above, and both ends of the internal electrode 355 side are closed. By using it, plasma can be generated between hoses with no restriction in length. In this embodiment, the cylindrical rotary container 310 is described as a cylinder. However, the cylindrical rotary container 310 has a polygonal shape, and the first start wall 312 and the first end wall 314 are circular flanges. Then, it may be used by being rotated by the dielectric roller 330 around the flange. Further, both ends or one end of the cylindrical electrode 355E may be connected to the cylindrical rotating container 310 with an elastic material that can allow a degree of eccentricity, thereby synchronizing the rotation of the cylindrical rotating container 310 and the cylindrical electrode 355E. Alternatively, the internal electrode 355Z may be fixed to the first end wall 314 so as to be concentric with the cylindrical rotary container 310.
なお、筒形回転容器310を被処理体Sの投入側から排出側に対し傾斜をもたせ、被処理体Sのみで、または、被処理体Sと粉砕メディア336を混在させて用いてもよい。また、アウターコーン341と通気孔314Aを含むトロンメル342部をなくす、または円弧状の移送ダク323を具備し、図96における第1回転室315内に配置された内部電極355に代えて図24に示された内外逆向き螺旋リボン羽根91を内部電極として具備させた構成とし、第1回転室315内の内部電極としての内外逆向き螺旋リボン羽根91で被処理体Sを撹拌しプラズマ処理を行う混合機として用いてもよい。このとき、筒壁311の内壁に対して内外逆向き螺旋リボン羽根91は、隙間を保持して設けられているので、この筒壁311の内壁と内外逆向き螺旋リボン羽根91との間でプラズマを生成することができる。なお、筒形回転処理装置300の仰角約2°傾斜されているので、第1回転室315内の被処理体Sを全量排出することができる。 The cylindrical rotating container 310 may be inclined from the input side to the discharge side of the object to be processed S, and only the object to be processed S or a mixture of the object to be processed S and the grinding media 336 may be used. Also, the trommel 342 portion including the outer cone 341 and the vent hole 314A is eliminated, or an arc-shaped transfer duct 323 is provided, and instead of the internal electrode 355 disposed in the first rotating chamber 315 in FIG. 96, FIG. The inside / outside reverse spiral ribbon blades 91 are provided as internal electrodes, and the target object S is stirred by the inside / outside reverse spiral ribbon blades 91 as internal electrodes in the first rotating chamber 315 to perform plasma processing. It may be used as a mixer. At this time, since the inner and outer reverse spiral ribbon blades 91 are provided with a gap therebetween with respect to the inner wall of the cylindrical wall 311, plasma is generated between the inner wall of the cylindrical wall 311 and the inner and outer reverse spiral ribbon blades 91. Can be generated. Since the cylindrical rotation processing device 300 is inclined at an elevation angle of about 2 °, the entire object to be processed S in the first rotation chamber 315 can be discharged.
(4)図108及び図109に示すように、第1プラズマ生成電極及び第2プラズマ生成電極として筒形回転容器310の外側に一対の分割用電極359,359(本発明の「給電装置」に相当する)が配置されている。具体的には、図109で示すように、一対の分割用電極359,359は、1対のブラシ電極又は集電電極からなり、筒形回転容器310を覆い且つ導体部358A(本発明の「金属板」に相当する)と誘電体部358Bとを交互に配置してなる円筒状の分割円筒電極358に当接するように配置されている。また、一対の分割用電極359,359は、筒形回転容器310の下端部を挟んで筒形回転容器310の中心軸J1を中心に約90度離れた位置に配置されている。分割用電極359,359に印加すると、分割円筒電極358のうち、一方の分割用電極359と当接している導体部358Aと、他方の分割用電極359と当接している導体部358Aとの間で、粉砕メディア336を介してプラズマが発生して、筒形回転容器310内の被処理体Sがプラズマ処理される。なお、図109では分割円筒電極358は8分割にされているが、分割円筒電極358の分割数及びブラシ電極または集電電極の配置を変更することで、所望のプラズマ生成範囲に調整することができる。なお、一方の分割用電極359と当接している導体部358Aと、他方の分割用電極359と当接している導体部358Aとが、本発明の「第1プラズマ生成電極」、「第2プラズマ生成電極」として機能する。 (4) As shown in FIGS. 108 and 109, as a first plasma generation electrode and a second plasma generation electrode, a pair of split electrodes 359 and 359 (on the “power supply device” of the present invention) outside the cylindrical rotary container 310. Corresponding) is arranged. Specifically, as shown in FIG. 109, the pair of split electrodes 359 and 359 is composed of a pair of brush electrodes or current collecting electrodes, covers the cylindrical rotary container 310 and has a conductor portion 358A (“ (Corresponding to a “metal plate”) and the dielectric portions 358B are arranged so as to abut on a cylindrical divided cylindrical electrode 358 formed alternately. Further, the pair of dividing electrodes 359 and 359 are arranged at positions separated by about 90 degrees around the central axis J1 of the cylindrical rotary container 310 with the lower end portion of the cylindrical rotary container 310 interposed therebetween. When applied to the dividing electrodes 359 and 359, between the divided cylindrical electrode 358, the conductor portion 358A in contact with one dividing electrode 359 and the conductor portion 358A in contact with the other dividing electrode 359. Thus, plasma is generated through the grinding media 336, and the object to be processed S in the cylindrical rotary container 310 is subjected to plasma processing. In FIG. 109, the divided cylindrical electrode 358 is divided into eight. However, by changing the number of divided cylindrical electrodes 358 and the arrangement of the brush electrodes or current collecting electrodes, the desired plasma generation range can be adjusted. it can. Note that the conductor portion 358A in contact with one of the dividing electrodes 359 and the conductor portion 358A in contact with the other dividing electrode 359 are the “first plasma generating electrode” and “second plasma” of the present invention. It functions as a “generation electrode”.
このとき、図110(A)に示すように、分割円筒電極358のうち、導体部358Aの両端部に凸部358Tを設け、隣り合う導体部358A,358Aの凸部358Tが互い違いになるように配置した構成としてもよい。この構成によれば、分割用電極359が誘電体部358Bを通過するときであっても、隣り合う導体部358A,358Aの少なくとも一方の凸部358Tと接触することとなるので、切れ目のない連続したプラズマを発生させることができ、被処理体Sに安定したプラズマ処理を行うことができる。さらに、分割用電極359として変形例(2)で記した導体ローラー電極351を使用した場合であっても、図110(B)で示すように、常に導体ローラー電極351を何れかの導体部358Aに接触させることが可能となる。 At this time, as shown in FIG. 110 (A), convex portions 358T are provided at both ends of the conductor portion 358A in the divided cylindrical electrode 358, and the convex portions 358T of the adjacent conductor portions 358A and 358A are staggered. An arrangement may be adopted. According to this configuration, even when the dividing electrode 359 passes through the dielectric portion 358B, it comes into contact with at least one convex portion 358T of the adjacent conductor portions 358A and 358A. Plasma can be generated, and a stable plasma treatment can be performed on the workpiece S. Further, even when the conductor roller electrode 351 described in the modification example (2) is used as the dividing electrode 359, as shown in FIG. 110B, the conductor roller electrode 351 is always connected to any one of the conductor portions 358A. It becomes possible to make it contact.
また、図111で示すように、分割円筒電極358Zとして、筒形回転容器310の周方向に延びるローラー接触部358ZDと、ローラー接触部358ZDから筒形回転容器310の中心軸に対して平行に延びる複数の桟部358ZEと、から形成される導体からなる第1分割電極358ZAと、第1分割電極358ZAと同形同大で第1分割電極358ZAと対向配置された第2分割電極358ZBとで構成してもよい。このとき、支持軸351Jを中心としてT字状に延びるシーソー部351Sの先端に備えられた導体ローラ351Z(図112参照)をローラ接触部358ZDの下方に配置することで、筒形回転容器310の動きに連動し、支持軸351Jを中心に両端に備えられた1対の導体ローラ351Zが上下して、第1分割電極358ZAと第2分割電極358ZBのうち一方または両方と接触する。これにより、分割円筒電極358Zに印加を行うと、隣り合う第1分割電極358ZAと第2分割電極358ZBとの間で放電が発生し、プラズマの生成を行うことができる。即ち、分割円筒電極358Zのみで、筒形回転容器310内にプラズマを生成することができるのでプラズマ生成における構造を簡素化することができ、清掃性、洗浄性の向上が図られる。なお、隣り合う、第1分割電極358ZAと第2分割電極358ZBとの間に、短絡防止のための凸状の誘電体具(回転容器と一体、または接着等で取り付け)を設けてもよい。 Further, as shown in FIG. 111, as the divided cylindrical electrode 358Z, a roller contact portion 358ZD extending in the circumferential direction of the cylindrical rotating container 310, and extending parallel to the central axis of the cylindrical rotating container 310 from the roller contact portion 358ZD. A first divided electrode 358ZA made of a conductor formed from a plurality of crosspieces 358ZE, and a second divided electrode 358ZB that has the same shape and size as the first divided electrode 358ZA and is disposed opposite to the first divided electrode 358ZA. May be. At this time, the conductive roller 351Z (see FIG. 112) provided at the tip of the seesaw portion 351S extending in a T shape with the support shaft 351J as the center is disposed below the roller contact portion 358ZD. In conjunction with the movement, a pair of conductive rollers 351Z provided at both ends around the support shaft 351J move up and down to contact one or both of the first divided electrode 358ZA and the second divided electrode 358ZB. Thus, when an application is made to the divided cylindrical electrode 358Z, a discharge is generated between the adjacent first divided electrode 358ZA and the second divided electrode 358ZB, and plasma can be generated. That is, since the plasma can be generated in the cylindrical rotary container 310 only by the divided cylindrical electrode 358Z, the structure in the plasma generation can be simplified, and the cleaning property and the cleaning property are improved. In addition, you may provide the convex dielectric tool (integrated with a rotation container, or attached by adhesion | attachment etc.) for short circuit prevention between adjacent 1st divisional electrode 358ZA and 2nd divisional electrode 358ZB.
また、図113及び図114で示すように、導体ローラー電極351に替えて、ロータリーコネクタの受電部を分割した第1分割電極357Aと第2分割電極357Bと、それらに給電可能な2極の誘電体で被覆された固定電極357C,357Dを備えたロータリーコネクタ357を設けてもよい。また、固定電極357Cと第1分割電極357A及び固定電極357Dと第2分割電極357Bとの間には、放電室357Eが設けられ、放電室357Eにはプラズマ生成ガスを封入又はガス供給機によりプラズマ生成ガスで充填されている。そして、固定電極357C,357Dに印加を行うと、固定電極357Cと第1分割電極357A及び固定電極357Dと第2分割電極357Bとの間で、誘電体バリア放電が生成され、固定電極357C,357Dと第1及び第2分割電極357A,357Bとの間で非接触による給電が行える。これにより、所望する位置でのプラズマ生成が行える。なお、所望するプラズマの生成部位の選択は、固定給電電極端子を回転可能な機構と固定可能な機構を具備した構造(図示しない)にし、所望するプラズマ生成部位端子位置に合わせ固定し、これを用いて所望する位置でプラズマを生成し、プラズマ処理が行える。図114では、第1分割電極357Aにおける断面を示しているが、第2分割電極357Bは、図114で示した第1分割電極357Aよりも内側に配置される。 In addition, as shown in FIGS. 113 and 114, instead of the conductive roller electrode 351, a first divided electrode 357A and a second divided electrode 357B obtained by dividing the power receiving portion of the rotary connector, and a bipolar dielectric that can supply power to them. A rotary connector 357 having fixed electrodes 357C and 357D covered with a body may be provided. Further, a discharge chamber 357E is provided between the fixed electrode 357C and the first divided electrode 357A, and the fixed electrode 357D and the second divided electrode 357B, and a plasma generation gas is sealed in the discharge chamber 357E or plasma is supplied by a gas supply machine. Filled with product gas. When application is made to the fixed electrodes 357C and 357D, a dielectric barrier discharge is generated between the fixed electrode 357C and the first divided electrode 357A, and between the fixed electrode 357D and the second divided electrode 357B, and the fixed electrodes 357C and 357D. And the first and second divided electrodes 357A and 357B can perform non-contact power feeding. Thereby, plasma generation at a desired position can be performed. The desired plasma generation site is selected by a structure (not shown) having a mechanism capable of rotating the fixed power supply electrode terminal and a mechanism capable of fixing, and fixing it in accordance with the desired plasma generation site terminal position. The plasma is generated at a desired position by using it, and plasma processing can be performed. 114 shows a cross section of the first divided electrode 357A, but the second divided electrode 357B is arranged inside the first divided electrode 357A shown in FIG.
また、固定電極357Dは第1分割電極357Aの固定電極357Cよりも小さく、固定電極357Cとほぼ反対向きに突出した構成となっている。また、第2分割電極357Bに給電可能な固定電極357Dを全周に配置した形状にし、筒形回転容器310内の内部電極355の全周でプラズマを生成可能となるようにしてもよい。また、固定電極357C,357Dをブラシ電極に替えて、第1及び第2分割電極357A,357Bに直接接触する構造(図示しない)にしてもよい。また、図113及び図114では中央に固定電極357C,357Dを配置しているが、ロータリーコネクタ外周に固定電極を配置して用いてもよい。なお、筒形回転容器310の分割円筒電極358は、ロータリーコネクタ357の受電分割電極端子と、ロータリーコネクタ357の回転給電軸の内部導体とで、回転容器分割外電極とを相対させた導電体で、回転容器内部で接続されている。なお、ロータリーコネクタ357は導体ローラー電極351の代わりだけでなく、ロータリーコネクタを内部電極355用(導体ローラー電極351と、ロータリーコネクタが単独のみでは給電容量不足の場合)とし、導体ローラー電極351と共に用いてもよい。第2分割電極357B中心部に流路を1つないしは複数設け、終端でロータリージョイントに接続(図示しない)して、第1回転室315内に外部からガスまたは液体・粉粒体を導入して所望する反応に用いてもよい。 In addition, the fixed electrode 357D is smaller than the fixed electrode 357C of the first divided electrode 357A, and has a configuration protruding substantially in the opposite direction to the fixed electrode 357C. Alternatively, the fixed electrode 357D capable of supplying power to the second divided electrode 357B may be arranged around the entire circumference so that plasma can be generated along the entire circumference of the internal electrode 355 in the cylindrical rotary container 310. Further, the fixed electrodes 357C and 357D may be replaced with brush electrodes and may have a structure (not shown) in direct contact with the first and second divided electrodes 357A and 357B. In addition, in FIGS. 113 and 114, the fixed electrodes 357C and 357D are arranged at the center, but the fixed electrodes may be arranged on the outer periphery of the rotary connector. The split cylindrical electrode 358 of the cylindrical rotary container 310 is a conductor in which the power receiving split electrode terminal of the rotary connector 357 and the inner conductor of the rotary power supply shaft of the rotary connector 357 are opposed to the rotary container split outer electrode. , Connected inside the rotating container. The rotary connector 357 is used not only for the conductive roller electrode 351 but also for the internal electrode 355 (in the case where the conductive roller electrode 351 and the rotary connector alone are insufficient in power supply capacity) and used together with the conductive roller electrode 351. May be. One or more flow paths are provided in the center of the second divided electrode 357B, connected to a rotary joint at the end (not shown), and gas, liquid, or granular material is introduced into the first rotation chamber 315 from the outside. May be used for the desired reaction.
上述したロータリーコネクタ357の誘電体バリア放電給電機構に替え、図115に示すように、液状(またはゲル状)導電体(水銀、銀粉含有、銅粉含有、イオン液体等)ないしペースト状導電体(銀粉含有、銅粉含有、イオン液体等)の、導電性流体を具備した第1及び第2分割電極357AZ,357BZで構成してもよい。 In place of the dielectric barrier discharge power feeding mechanism of the rotary connector 357 described above, as shown in FIG. 115, a liquid (or gel) conductor (including mercury, silver powder, copper powder, ionic liquid, etc.) or a paste conductor ( The first and second divided electrodes 357AZ and 357BZ may include a conductive fluid such as silver powder, copper powder, or ionic liquid.
なお、図114では、下側の固定電極2極に給電されているが、固定電極357Cを分割電極357Aと同数の極(図114では8極)にして、給電または、センサー等の信号伝達に用いてもよい。また、極数は用途に合わせ所望の数で用いてもよい。 In FIG. 114, power is supplied to the lower fixed electrode 2 poles. However, the fixed electrode 357C has the same number of poles as the divided electrodes 357A (8 poles in FIG. 114) for power supply or signal transmission of a sensor or the like. It may be used. Moreover, you may use the number of poles according to a use and desired number.
また、導電性流体に替え、図116に示すように、ブラシ電極を具備して給電を行う構成としてもよい。この構成では、固定給電電極端子と受電電極端子間で、非接触による誘電体バリア放電により放電が生成され、受電電極端子2極への給電が行える方式を用いてもよい。なお、ロータリーコネクタ357の代わりにブラシ電極、集電電極等を用いてもよい。 Further, instead of the conductive fluid, as shown in FIG. 116, the brush electrode may be provided to supply power. In this configuration, a method may be used in which a discharge is generated by non-contact dielectric barrier discharge between the fixed power supply electrode terminal and the power reception electrode terminal, and power can be supplied to the two electrodes of the power reception electrode terminal. Instead of the rotary connector 357, a brush electrode, a collecting electrode, or the like may be used.
なお、図117で示すように、分割円筒電極358Yとして、筒形回転容器310の周方向に延びるローラー接触部358YDと、ローラー接触部358YDから筒形回転容器310の中心軸に対して斜め、例えば45度下方に傾斜して延びる複数の桟部358YEと、から形成される導体からなる第1分割電極358YAと、第1分割電極358YAと同形同大で第1分割電極358YAと対向配置された第2分割電極358YBとで構成してもよい。このように、桟部358YEを筒形回転容器310の中心軸に対して傾斜した構成とすれば、第1分割電極358YAと第2分割電極358YBとの間で発生するプラズマも筒形回転容器310の中心軸J1に対して角度をもったプラズマが生成される。このとき、被処理体Sは生成されたプラズマの衝撃により、生成されたプラズマの前方へと移動する。即ち、筒形回転容器310の回転と、角度を持ったプラズマにより、螺旋状のプラズマが連続生成される。この螺旋状のプラズマの作用により被処理体Sは筒形回転容器310の前方へと移動し、ある程度前方に滞留すると、被処理体Sの持つ安息角により筒形回転容器310内で平均化の力が働き後方へと移動して、第1回転室315内を循環する。これにより、第1回転室315内に撹拌螺旋羽根のような構成部を設けることなく、被処理体Sを螺旋プラズマで撹拌し、同時にプラズマも処理を行うことができ、構造の簡素化、清掃性、洗浄性の向上とコストの低減を図ることができる。なお、隣り合う、第1分割電極358YAと第2分割電極358YBとの間に、短絡防止のための凸状の誘電体具(回転容器と一体、または接着等で取り付け)を設けてもよい。なお、本構成を上述したプラズマトーチ26、プラズマトーチ29及び第22実施形態の構成に適用してもよい。 As shown in FIG. 117, as the divided cylindrical electrode 358Y, a roller contact portion 358YD extending in the circumferential direction of the cylindrical rotating container 310, and an angle from the roller contact portion 358YD to the central axis of the cylindrical rotating container 310, for example, A first divided electrode 358YA made of a conductor formed of a plurality of crosspieces 358YE extending obliquely downward by 45 degrees, and having the same shape and size as the first divided electrode 358YA, is disposed opposite to the first divided electrode 358YA. You may comprise with the 2nd division | segmentation electrode 358YB. As described above, when the crosspiece 358YE is inclined with respect to the central axis of the cylindrical rotary container 310, the plasma generated between the first split electrode 358YA and the second split electrode 358YB is also generated by the cylindrical rotary container 310. Plasma having an angle with respect to the central axis J1 is generated. At this time, the workpiece S moves to the front of the generated plasma due to the impact of the generated plasma. That is, spiral plasma is continuously generated by the rotation of the cylindrical rotary container 310 and the plasma having an angle. Due to the action of the spiral plasma, the object to be processed S moves to the front of the cylindrical rotating container 310 and stays to some extent forward. When the object to be processed S has an angle of repose, it is averaged in the cylindrical rotating container 310. The force works and moves backward to circulate in the first rotation chamber 315. Accordingly, the object to be processed S can be stirred with the spiral plasma and the plasma can be processed at the same time without providing a component such as a stirring spiral blade in the first rotating chamber 315, and the structure can be simplified and cleaned. Improvement of cleaning property and cleaning property and cost reduction can be achieved. In addition, a convex dielectric tool (integrated with a rotating container or attached by bonding or the like) for preventing a short circuit may be provided between the adjacent first divided electrode 358YA and second divided electrode 358YB. In addition, you may apply this structure to the structure of the plasma torch 26, the plasma torch 29, and 22nd Embodiment which were mentioned above.
また、図118で示すように、導体ローラー電極351の外縁部を低弾性の誘電体で被覆した低弾性被覆層351Mを備えた構成としてもよい。導体ローラー電極351を低弾性被覆層351Mで覆ったことで、低弾性被覆層351Mが誘電体として機能して誘電体バリア放電路を形成することができる。また、導体ローラー電極351を低弾性被覆層351Mで覆ったことで、図120のように、筒形回転容器310の筒壁311の外側面に合わせて低弾性被覆層351Mが弾性変形し、筒形回転容器310の外側面を被覆する誘電体層に密着して接する。これにより、導体ローラー電極351と、筒形回転容器310の外側面を被覆する誘電体層との接触により発生する誘電体バリア放電が、扁平状態で密着した部分の大気のみの誘電体バリア放電となるので、誘電体バリア放電によって発生するオゾンの生成量を抑制しつつ、筒形回転容器310に給電を行うことができる。なお、給電の経路は、導体ローラー電極351から低弾性被覆層351Mを介し筒形回転容器310の外側面に設けられた分割円筒電極358に誘電体バリア放電で給電される。筒形回転容器310の分割円筒電極358からは、筒形回転容器310内の粉砕メディア336を介し、内部電極355との間で誘電体バリア放電により給電される。この給電経路により、筒形回転容器310内でプラズマが生成され、プラズマ処理が行える。 In addition, as shown in FIG. 118, a configuration may be provided that includes a low-elasticity coating layer 351M in which the outer edge portion of the conductive roller electrode 351 is covered with a low-elasticity dielectric. By covering the conductive roller electrode 351 with the low elastic coating layer 351M, the low elastic coating layer 351M can function as a dielectric to form a dielectric barrier discharge path. Further, since the conductive roller electrode 351 is covered with the low-elasticity coating layer 351M, the low-elasticity coating layer 351M is elastically deformed according to the outer surface of the cylindrical wall 311 of the cylindrical rotary container 310 as shown in FIG. In close contact with the dielectric layer that covers the outer surface of the rotary container 310. As a result, the dielectric barrier discharge generated by the contact between the conductive roller electrode 351 and the dielectric layer covering the outer surface of the cylindrical rotary container 310 is reduced to the dielectric barrier discharge only in the atmosphere in the flatly adhered portion. Therefore, power can be supplied to the cylindrical rotary container 310 while suppressing the amount of ozone generated by the dielectric barrier discharge. The power supply path is supplied by dielectric barrier discharge from the conductive roller electrode 351 to the divided cylindrical electrode 358 provided on the outer surface of the cylindrical rotary container 310 via the low-elasticity coating layer 351M. Electric power is supplied from the divided cylindrical electrode 358 of the cylindrical rotary container 310 to the internal electrode 355 by dielectric barrier discharge via the grinding media 336 in the cylindrical rotary container 310. By this power supply path, plasma is generated in the cylindrical rotary container 310 and plasma processing can be performed.
低弾性被覆層351Mは、図119(A)で示すように、低弾性材を単泡低弾性材であってもよいし、図119(B)で示すように、導体を含有した低弾性材であってもよい。低弾性被覆層351Mを単泡低弾性材で構成すれば、単泡低弾性材の単泡の製作において、希ガス(ネオンガス、アルゴンガス等)を充填することで、単泡低弾性材の単泡内で放電が生成され、隣り合う単泡間で誘電体バリア放電放電路が形成される。これにより、導体ローラー電極351から単泡低弾性材の被覆を介し、筒形回転容器310内の分割円筒電極358に給電して、分割円筒電極358と内部電極355との間で粉砕メディア336を介して誘電体バリア放電がされて、筒形回転容器310内にプラズマを生成することができる。また、低弾性被覆層351Mを導体を含有した低弾性材で構成すれば、導体ローラー外電極から導体含有低弾性材被覆の含有導体を介し、筒形回転容器310内の分割円筒電極358に給電して、分割円筒電極358と内部電極355との間で粉砕メディア336を介して誘電体バリア放電がされて、筒形回転容器310内にプラズマを生成することができる。 The low-elasticity coating layer 351M may be a single-bubble low-elasticity material as shown in FIG. 119 (A), or a low-elasticity material containing a conductor as shown in FIG. 119 (B). It may be. If the low-elasticity coating layer 351M is composed of a single-bubble low-elasticity material, the single-bubble low-elasticity material is filled with a rare gas (neon gas, argon gas, etc.) in the production of the single-bubble low-elasticity material. A discharge is generated in the bubble, and a dielectric barrier discharge discharge path is formed between adjacent single bubbles. As a result, power is supplied from the conductive roller electrode 351 to the divided cylindrical electrode 358 in the cylindrical rotary container 310 through the single-bubble low-elasticity coating, and the pulverized media 336 is moved between the divided cylindrical electrode 358 and the internal electrode 355. Thus, a dielectric barrier discharge is generated, and plasma can be generated in the cylindrical rotary container 310. In addition, if the low-elasticity coating layer 351M is made of a low-elasticity material containing a conductor, power is supplied from the outer electrode of the conductive roller to the divided cylindrical electrode 358 in the cylindrical rotary container 310 via the conductor containing the low-elasticity material coating. Then, a dielectric barrier discharge is generated between the divided cylindrical electrode 358 and the internal electrode 355 via the pulverization medium 336, and plasma can be generated in the cylindrical rotary container 310.
また、図111で示すシーソー部351Sの両側に取り付けられた導体ローラ351Zを、支持軸351Jに梯子形状(図示しない)の保持具を設け、梯子の桟を軸とし、支持軸351Jの前後に導体ローラ351Zを具備した可動ベースに取り付け、支持軸351Jを中心に、シーソー状態で筒形回転容器310の外部電極と接触させてもよい。これにより、分割円筒電極358Yに凸部を設けることなく、周方向で前後ローラー芯間長さより長い、隣り合う四角形の外部分割電極として使用することができる。 In addition, a conductor roller 351Z attached to both sides of the seesaw portion 351S shown in FIG. 111 is provided with a ladder-shaped holder (not shown) on a support shaft 351J, and a ladder bar is used as an axis, and conductors are provided before and after the support shaft 351J. It may be attached to a movable base provided with a roller 351Z, and may be brought into contact with the external electrode of the cylindrical rotary container 310 in a seesaw state around the support shaft 351J. Thereby, without providing a convex part in the division | segmentation cylindrical electrode 358Y, it can use as an external division | segmentation electrode of an adjacent square longer than the length between front-back roller cores in the circumferential direction.
(5)上記実施形態では、粉砕メディア336は球状であったが、円柱状、四角形、三角形、多角形の立方体としてもよい。また、同一径のメディアだけで使用してもよいし、複数径のメディアを混在、または、球状と円柱状のメディアを混在させ使用してもよい。複数径のメディアを混在させることで、メディア間の隙間が小さくなり、粉砕効率が高くなる。また、球状と円柱状のメディアを混在させることで、流動方向に対し円柱状メディアが中心軸方向で90度向くものもあるため、一定流動に対し抵抗となり乱流層ができるので、粉砕効率が高くなる。 (5) In the above embodiment, the grinding media 336 is spherical, but may be a cylindrical, quadrangular, triangular, or polygonal cube. Further, only media having the same diameter may be used, media having a plurality of diameters may be mixed, or spherical and cylindrical media may be mixed and used. By mixing media with a plurality of diameters, the gap between the media is reduced and the grinding efficiency is increased. Also, by mixing spherical and cylindrical media, some media are oriented 90 degrees in the direction of the central axis with respect to the flow direction. Get higher.
(6)図120で示すように、誘電体ローラー330を保持する躯体370に、筒形回転容器310の中心軸J1に対し上下方向に揺動可能な揺動機372を設け、揺動軸371を基点にして上下方向に揺動を行い、筒形回転容器310の回転と揺動とを複合させ、容器回転揺動方式で三次元対流を行える構造を具備して、処理を行ってもよい。(愛知電機株式会社 容器回転揺動型粉体混合機ロッキングミキサー参照) (6) As shown in FIG. 120, a rocking machine 372 capable of rocking in the vertical direction with respect to the central axis J1 of the cylindrical rotary container 310 is provided on the housing 370 holding the dielectric roller 330, and the rocking shaft 371 is The processing may be performed by swinging up and down from the base point, combining the rotation and swinging of the cylindrical rotary container 310, and having a structure capable of performing three-dimensional convection by the container rotational swing system. (Refer to Aichi Electric Co., Ltd., container rotating rocking type powder mixer rocking mixer)
(7)図121で示すように、筒形回転容器310のうち、第1始端壁312を封じ、回転シャフト375を設けた構成としてもよい。このとき、被処理体Sの供給部を第2回転室316に接続すれば、第2回転室316に設けられた中心螺旋ガイド344(図96参照)により、正回転させると被処理体Sを、第1回転室315に導入することができる。なお、回転シャフト375はモーターを備えた回転保持具376に回転駆動する。また、回転保持具376は回転シャフト375を介して筒形回転容器310を片持ち梁状に保持可能な構成としてもよい。または、回転保持具376モータ下に支点ヒンジと上下に傾動可能の機構を設け、第2回転室316内の螺旋をなくした形状(図示しない)にして、被処理体Sの供給時は上向きで供給を行い、被処理体Sの排出時は下向きで排出を行い用いてもよい。 (7) As shown in FIG. 121, the first rotating end wall 312 of the cylindrical rotating container 310 may be sealed and a rotating shaft 375 may be provided. At this time, if the supply portion of the object to be processed S is connected to the second rotation chamber 316, the object to be processed S is rotated forward by the central spiral guide 344 (see FIG. 96) provided in the second rotation chamber 316. The first rotation chamber 315 can be introduced. The rotary shaft 375 is driven to rotate by a rotary holder 376 having a motor. Further, the rotation holder 376 may be configured to be able to hold the cylindrical rotary container 310 in a cantilever shape via the rotation shaft 375. Alternatively, a fulcrum hinge and a mechanism capable of tilting up and down are provided under the rotary holder 376 motor, and the spiral shape in the second rotation chamber 316 is eliminated (not shown), and the workpiece S is supplied upward. Supply may be performed, and when the object to be processed S is discharged, it may be discharged downward and used.
(8)筒形回転容器310に回転・ねじり・反転の異なる3つの動作を連続的に行う容器回転三次元運動撹拌を行える構造を具備させてもよい。 (8) The cylindrical rotating container 310 may be provided with a structure capable of performing container rotating three-dimensional motion agitation that continuously performs three different operations of rotation, twisting, and reversal.
(9)上記実施形態の筒形回転処理装置300では、粉砕メディア336中に内部電極355を埋没させた状態としているが、内部電極355を小さくまたは、粉砕メディア336の量を減らし、内部電極355と粉砕メディア336との間に距離(プラズマが生成する距離)を持たせた構成としてもよい。これにより、内部電極355と粉砕メディア336が接触することなく被処理体Sを粉砕又は撹拌処理が行えるので、粉砕メディア336による内部電極355を摩滅を抑制することができる。また、誘電体からなる粉砕メディア336を使用する場合に、導電体を誘電体で被覆した誘電体被覆粉砕メディア又は導体で形成された導電体粉砕メディアを適量導入することで、誘電体被覆粉砕メディア又は導体粉砕メディアが始動電極の働きをするので、内部電極355を小さく、又は筒形回転容器310の直径の大きくすることができ、筒形回転容器310でプラズマ照射できる被処理体Sの量を増やすことができる。 (9) In the cylindrical rotation processing apparatus 300 of the above embodiment, the internal electrode 355 is embedded in the pulverization media 336. However, the internal electrode 355 is made smaller or the amount of the pulverization media 336 is reduced to reduce the internal electrode 355. Further, a configuration may be adopted in which a distance (a distance at which plasma is generated) is provided between the pulverization medium and the pulverization medium 336. Thereby, since the to-be-processed object S can be grind | pulverized or stirred without the internal electrode 355 and the grinding | pulverization media 336 contacting, abrasion of the internal electrode 355 by the grinding | pulverization media 336 can be suppressed. In addition, when the grinding media 336 made of a dielectric is used, the dielectric coated grinding media can be obtained by introducing an appropriate amount of the dielectric coated grinding media in which the conductor is coated with the dielectric or the conductor grinding media formed of the conductor. Alternatively, since the conductor grinding medium serves as a starting electrode, the internal electrode 355 can be made smaller or the diameter of the cylindrical rotating container 310 can be increased, and the amount of the object S that can be irradiated with plasma in the cylindrical rotating container 310 can be reduced. Can be increased.
(10)筒形回転処理装置300として特開2014−083510の段落[0070]に記載されている容器回転装置のように、第1回転室の内側に、第1螺旋ガイド及び第1サブ螺旋ガイドを設けた構成とし、その筒形回転処理装置に上記実施形態の外部電極350及び内部電極355を設けて、誘電体バリア放電プラズマを生成しプラズマ処理を行う構成としてもよい。なお、特開2014−083510に記載された機器、装置、機構等に、本考案のプラズマトーチまたは、プラズマ生成機構を具備し設け、ないしは、これらを応用発展させた形で組み込み用いてもよい。 (10) As the cylindrical rotation processing apparatus 300, as in the container rotation apparatus described in paragraph [0070] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-083510, the first spiral guide and the first sub-spiral guide are provided inside the first rotation chamber. The cylindrical rotation processing apparatus may be provided with the external electrode 350 and the internal electrode 355 of the above embodiment to generate dielectric barrier discharge plasma and perform plasma processing. Note that the devices, devices, mechanisms, and the like described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-083510 may be provided with the plasma torch or the plasma generation mechanism of the present invention, or may be incorporated and used in a form in which these are applied and developed.
[第30実施形態]
以下、図122に基づいて、本発明の「プラズマ処理装置」に相当する縦形回転処理装置380について説明する。図122に示す縦形回転容器381は、粉粒体である処理対象Wと粉砕メディア336とを内側に収容可能な両端が閉塞された円筒形をなすと共に中心軸J3が、略鉛直になるように配置されており、その中心軸J3回りに回転駆動される。
[Thirty Embodiment]
A vertical rotation processing apparatus 380 corresponding to the “plasma processing apparatus” of the present invention will be described below with reference to FIG. The vertical rotating container 381 shown in FIG. 122 has a cylindrical shape with both ends closed that can accommodate the processing object W and the pulverization medium 336, which are powder particles, and the central axis J3 is substantially vertical. It is arranged and is driven to rotate around its central axis J3.
縦形回転容器381は上端が開放した筒形の縦形回転容器部382と、その縦形回転容器部382の上部を閉塞する蓋部383とを備えている。縦形回転容器部382は導体または誘電体で被覆された導体からなる外部電極382A(本発明の「第1プラズマ生成電極」に相当する)で少なくとも側壁の一部が構成されている。蓋部383は、外蓋部383Aと内蓋部383Bとを備え、外蓋部383Aの下端部が縦形回転容器部382の上縁部を覆うように固定されている。また蓋部383の中央部にはガス及び液体を縦形回転容器部382の内部へ注入可能な出入機構部383Tが設けられている。また、縦形回転容器381の下面には下方に向けて円筒状の外部電極筒384が備えられ、外部電極筒384が一方のブラシ電極又は集電電極391が接続されている。 The vertical rotary container 381 includes a cylindrical vertical rotary container part 382 whose upper end is open, and a lid part 383 that closes the upper part of the vertical rotary container part 382. The vertical rotary container 382 is formed of an external electrode 382A (corresponding to the “first plasma generation electrode” of the present invention) made of a conductor or a conductor covered with a dielectric, and at least a part of the side wall is formed. The lid portion 383 includes an outer lid portion 383A and an inner lid portion 383B, and the lower end portion of the outer lid portion 383A is fixed so as to cover the upper edge portion of the vertical rotary container portion 382. In addition, an entrance / exit mechanism 383T capable of injecting gas and liquid into the inside of the vertical rotary container 382 is provided at the center of the lid 383. A cylindrical external electrode cylinder 384 is provided on the lower surface of the vertical rotary container 381 downward, and one brush electrode or current collecting electrode 391 is connected to the external electrode cylinder 384.
縦形回転容器381の略中央部には内部電極390(本発明の「第2プラズマ生成電極」に相当する)は、円板状に形成された円板部390Aと、円板部390Aから上方に向けて窄まる円錐状の突出部390Bと、円板部390Aから垂下して縦形回転容器381の底部を貫通するシャフト部390Cとが備えられている。シャフト部390Cは縦形回転容器381の底部に螺合して固定され、外部電極筒384を貫通している。また、シャフト部390Cは他方のブラシ電極又は集電電極391が接続されている。なお、一対のブラシ電極又は集電電極391はプラズマ電源部15の異極にそれぞれ電気的に接続されている。 An internal electrode 390 (corresponding to the “second plasma generation electrode” of the present invention) is provided at a substantially central portion of the vertical rotary container 381, and a disc portion 390A formed in a disc shape and a disc portion 390A upward. A conical protrusion 390B that narrows toward the bottom and a shaft portion 390C that hangs down from the disc portion 390A and penetrates the bottom of the vertical rotary container 381 are provided. The shaft portion 390 </ b> C is screwed and fixed to the bottom portion of the vertical rotary container 381 and penetrates the external electrode cylinder 384. Further, the other brush electrode or current collecting electrode 391 is connected to the shaft portion 390C. Note that the pair of brush electrodes or current collecting electrodes 391 are electrically connected to different polarities of the plasma power supply unit 15, respectively.
外部電極382Aと内部電極390にプラズマ電源部15を通じて一定以上の電力が印加されると、内部電極390と外部電極382Aとの間に、粉砕メディア336を経由してプラズマが発生する。なお、縦形回転容器381内にヘリウムガスやアルゴンガス等の希ガス、または、他のプラズマ生成ガスを充填しておくことで、より安定してプラズマを生成することができる。 When a certain amount of electric power is applied to the external electrode 382A and the internal electrode 390 through the plasma power supply unit 15, plasma is generated between the internal electrode 390 and the external electrode 382A via the grinding media 336. Note that plasma can be generated more stably by filling the vertical rotary container 381 with a rare gas such as helium gas or argon gas or other plasma generation gas.
また、縦形回転容器381の下方には、縦形回転容器381を回転可能に支持する回転駆動機構386が設けられている。回転駆動機構386は、駆動部386Bと支持シャフト386Aとを備え、円筒状の形状をなした軸受支持部385によって外部電極筒384を外側から回転可能に支持している。なお、支持シャフト386A、外部電極筒384、シャフト部390Cはそれぞれ円筒状に形成され、外側から支持シャフト386A、外部電極筒384、シャフト部390Cの順に同軸上に配置されている。 A rotation drive mechanism 386 that rotatably supports the vertical rotary container 381 is provided below the vertical rotary container 381. The rotation drive mechanism 386 includes a drive unit 386B and a support shaft 386A, and supports the external electrode cylinder 384 rotatably from the outside by a bearing support unit 385 having a cylindrical shape. The support shaft 386A, the external electrode cylinder 384, and the shaft portion 390C are each formed in a cylindrical shape, and are arranged coaxially in this order from the outside in the order of the support shaft 386A, the external electrode cylinder 384, and the shaft portion 390C.
ここで、本実施形態の縦形回転容器381では、縦形回転容器381の回転に伴い、粉砕メディア336が遠心力により上方に持ち上げられ内蓋部383Bに衝突する。その後に縦形回転容器381の回転を急停止すると、遠心力の惰性で粉砕メディア336は縦形回転容器381の底に戻る。これにより、処理対象Wにプラズマ照射すると共に、被処理体Sの解砕または、粉砕を行うことができる。 Here, in the vertical rotating container 381 of the present embodiment, as the vertical rotating container 381 rotates, the grinding media 336 is lifted upward by centrifugal force and collides with the inner lid portion 383B. Thereafter, when the rotation of the vertical rotating container 381 is suddenly stopped, the grinding media 336 returns to the bottom of the vertical rotating container 381 due to the inertia of centrifugal force. Thereby, while being irradiated with plasma to the process target W, the to-be-processed object S can be crushed or grind | pulverized.
また、縦形回転容器381の回転数高速立ち上げ時間、急停止のタイミングと、回転と停止のタクト時間を、添加物の供給、添加ガスの供給を、所望するプログラムで制御することで、所望する、被処理体Sの粉砕及びプラズマ処理を行うことができる。なお、一定の速度と、一定の時間で処理を行うようにプログラムを制御してもよい。 Further, the vertical rotation container 381 has a desired high-speed start-up time, sudden stop timing, and rotation and stop tact time by controlling the supply of additive and supply of additive gas with a desired program. The object S can be pulverized and plasma-treated. Note that the program may be controlled so that processing is performed at a constant speed and at a constant time.
本実施形態の縦形回転処理装置380は、以下のように変更してもよい。 The vertical rotation processing device 380 of the present embodiment may be modified as follows.
(1)縦形回転処理装置380では、被処理体Sとして、粉粒体からなる処理対象Wだけでなく、気体、液体、固体、又はこれらの混合物であってもよい。処理する目的の撹拌は上記粉砕以外の、数種類の材料を均一にする混合、分散媒体に分散質を均一にする分散、ペーストまたは高粘度の材料を均一にする混練、材料の気体を除去する脱気、溶液中の気泡を除去する脱泡、互いに混ざり合わない性質をもった液体(水と油等)同士を均一に分散させる乳化等に用いてもよい。 (1) In the vertical rotation processing apparatus 380, the object to be processed S may be not only the processing target W made of powder and particles but also gas, liquid, solid, or a mixture thereof. Other than the above-mentioned pulverization, the stirring for the purpose of processing is mixing to homogenize several kinds of materials, dispersing to make the dispersoid uniform in the dispersion medium, kneading to make the paste or high-viscosity material uniform, and removing to remove the gas of the material. It may be used for air removal, defoaming for removing bubbles in the solution, emulsification for uniformly dispersing liquids (water and oil, etc.) that do not mix with each other.
(2)内部電極390の位置は所望するプラズマ処理に合わせて用いてもよい。プラズマ生成ガスを置換後に停止し、被処理体Sにプラズマ照射及び粉砕処理行ってもよい。また、本発明の技術範囲には属さないが、粉砕メディア336を用いないで縦形回転容器381内で、被処理体Sのプラズマ処理を行ってもよい。さらに、装置チャンバー内を真空減圧または高圧加圧、容器内のみを真空減圧または高圧加圧し、真空減圧下または高圧加圧で被処理体Sのプラズマ処理を行ってもよい。ロータリージョイントは1系統を模しているが、内部電極ガス供給を2重円筒構造(図示しない)とし、ガス供給口と排気口とを設け、2系統ロータリージョイントを具備し、処理を行ってもよい。 (2) The position of the internal electrode 390 may be used in accordance with a desired plasma treatment. The plasma generation gas may be stopped after replacement, and the object to be processed S may be subjected to plasma irradiation and pulverization. Although not belonging to the technical scope of the present invention, the plasma processing of the object S may be performed in the vertical rotary container 381 without using the grinding media 336. Furthermore, the processing chamber S may be subjected to plasma processing under vacuum or high pressure while the apparatus chamber is vacuum depressurized or pressurized and the container only is vacuum depressurized or pressurized. The rotary joint imitates one system, but the internal electrode gas supply has a double cylindrical structure (not shown), a gas supply port and an exhaust port are provided, a dual system rotary joint is provided, and processing is performed. Good.
(3)図123に示すように、縦形回転容器381Zとして、上方にむけて広がる円錐台状の筒形の縦形回転容器部382Zと、その縦形回転容器部382Zの上部を閉塞すると共に、内蓋部383BZの内面がアール形状をなした蓋部383Zとを備えた縦形回転容器381Zで構成してもよい。上方にむけて広がる円錐台状の縦形回転容器部382Zにしたことで、縦形回転容器部382Z底部に堆積した粉砕メディア336は、回転容器の回転数を加速することで、図123に示すAの位置に達する。Aの位置下部における回転数を「回転数Xrpm+α0」とした場合、この回転数を増速すると「回転数Xrpm+α1」の位置に、さらに回転数を増速すると「回転数Xrpm+α2」の位置に達し、メディアは容器内壁に張り付いてと容器と共に回転する。回転数を「回転数Xrpm+α0」から増速し、「回転数Xrpm+α2」まで増速された時、メディアは容器内壁をメディア自身が転がり上方に移動する。回転数を「回転数Xrpm+α2」から減速し、「回転数Xrpm+α0」まで減速された時、粉砕メディア336は縦形回転容器部382Zの内壁を粉砕メディア336自身が転がり下方へ移動する。この時の、粉砕メディア336自身が転がり、上下方へ移動するメディアは、メディアAの位置に達する時点で、粉砕メディア336には遠心力×gが与えられており、容器内壁とメディアとの間にある被処理体Sは、粉砕メディア336の遠心力×gの力で踏まれていることになり、より高効率で粉砕処理が行える。 (3) As shown in FIG. 123, as the vertical rotary container 381Z, a truncated cone-shaped cylindrical vertical rotary container part 382Z extending upward, and the upper part of the vertical rotary container part 382Z are closed and the inner lid You may comprise by the vertical rotation container 381Z provided with the cover part 383Z which the inner surface of part 383BZ made the round shape. The grinding media 336 accumulated on the bottom of the vertical rotating container part 382Z is accelerated by the rotational speed of the rotating container by forming the truncated cone-shaped vertical rotating container part 382Z extending upward. Reach position. When the rotational speed at the lower position of A is “rotational speed Xrpm + α0”, if this rotational speed is increased, the rotational speed is further increased to the position of “rotational speed Xrpm + α1”, and if the rotational speed is further increased, “rotational speed Xrpm + α2”. ”And the media rotates with the container as it sticks to the inner wall of the container. When the rotational speed is increased from “rotational speed X rpm + α0” and is increased to “rotational speed X rpm + α 2”, the medium rolls on the inner wall of the container and moves upward. When the rotational speed is decelerated from “rotational speed Xrpm + α2” and decelerated to “rotational speed Xrpm + α0”, the grinding media 336 rolls on the inner wall of the vertical rotary container 382Z and moves downward. At this time, when the grinding media 336 itself rolls and moves upward and downward, when the media A reaches the position of the media A, a centrifugal force xg is applied to the grinding media 336, and the space between the inner wall of the container and the media The object to be processed S is stepped on by the centrifugal force × g force of the grinding media 336, so that the grinding process can be performed with higher efficiency.
また、縦形回転容器381Zの回転数を、被処理体Sと粉砕メディア336が縦形回転容器381Zの内蓋部383BZのアール頂点でまで移動できる回転数にすることで、粉砕メディア336は内蓋部383BZのアール頂点で衝突する。粉砕メディア336と共に移動した被処理体Sは粉砕メディア336の衝突で粉砕される。図123で示す内蓋部383BZのアール頂点に衝突したメディアBは、衝突による「メディアの遠心力×gの力」の減衰と、衝突により下方にしか移動できない構造と、容器内蓋アールの頂点では遠心力が得られないことから、図123で示す衝突後落下メディアCの挙動を取り下方に堆積される。これにより、被処理体Sと粉砕メディア336が内蓋部383BZのアール頂点まで移動できる回転数で運転することで、縦形回転容器381Z内では被処理体Sと粉砕メディア336の循環が形成され、被処理体Sの高効率粉砕処理とプラズマ生成によるプラズマ処理の併用が行える。 Further, the rotational speed of the vertical rotary container 381Z is set to a rotational speed at which the workpiece S and the grinding media 336 can move to the rounded apex of the inner lid portion 383BZ of the vertical rotary container 381Z. Collision at the corner of R of 383BZ. The object to be processed S moved together with the grinding media 336 is crushed by the collision of the grinding media 336. The media B that has collided with the radius apex of the inner lid portion 383BZ shown in FIG. 123 attenuates “the centrifugal force of the medium × g force” due to the collision, the structure that can only move downward due to the collision, and the apex of the container inner lid radius Then, since centrifugal force cannot be obtained, the behavior of the dropped media C after the collision shown in FIG. As a result, the object to be processed S and the grinding media 336 are operated at a rotational speed at which the workpiece S and the grinding media 336 can move to the top of the inner lid 383BZ, thereby forming a circulation of the material to be processed S and the grinding media 336 in the vertical rotary container 381Z. A high-efficiency pulverization treatment of the workpiece S and a plasma treatment by plasma generation can be used in combination.
(4)図124に示すように、縦形回転容器381Xは、縦形回転容器部382Xと蓋部383Xとで内部形状が球状となるように構成されている。変形例(3)で上述したように、粉砕メディア336の遠心力×gの力で踏まれることになり、より高効率で粉砕処理が行える。なお、図124における粉砕メディア336のDの位置は、図123における粉砕メディア336のAの位置に相当し、粉砕メディア336のEの位置は、粉砕メディア336のBの位置に相当し、粉砕メディア336のFの位置は、粉砕メディア336のCの位置に相当する。 (4) As shown in FIG. 124, the vertical rotary container 381X is configured such that the internal shape of the vertical rotary container part 382X and the lid part 383X is spherical. As described above in the modified example (3), it is stepped by the centrifugal force × g force of the grinding media 336, and the grinding process can be performed with higher efficiency. 124, the position D of the grinding media 336 corresponds to the position A of the grinding media 336 in FIG. 123, and the position E of the grinding media 336 corresponds to the position B of the grinding media 336. The position F of 336 corresponds to the position C of the grinding media 336.
また、縦形回転容器381Xは、断面形状が円形であるため、粉砕メディア336の縦形回転容器381Xの内壁移動における負荷が接触抵抗のみで済み、他の形状の縦形回転容器に比べ、粉砕メディア336の縦形回転容器381Xの内壁移動が円滑になり、容器内循環の効率がよい。また、回転数に対する、粉砕メディア336の移動の応答性がよい。なお、内部電極390Xの側面は、外部電極382Xと極力平行になるように構成されている。なお、図では縦形回転容器部382Xにおける半球の締結部がフランジねじ接合を模しているが、螺合可能なねじでもよい。また、集電電極391として、ブラシ電極、集電電極ではなくロータリーコネクタ等を用いてもよい。 Further, since the vertical rotary container 381X has a circular cross-sectional shape, the load for moving the inner wall of the vertical rotary container 381X of the grinding media 336 only needs to be contact resistance. Compared to other types of vertical rotary containers, the grinding media 336 The inner wall of the vertical rotating container 381X can be moved smoothly, and the efficiency of the container circulation is good. Moreover, the responsiveness of the movement of the grinding media 336 with respect to the rotational speed is good. The side surface of the internal electrode 390X is configured to be as parallel as possible with the external electrode 382X. In the drawing, the hemispherical fastening portion of the vertical rotating container portion 382X simulates flange screw joining, but a screw that can be screwed may be used. Further, as the current collecting electrode 391, a brush connector, a current collecting electrode, a rotary connector or the like may be used.
(5)図125に示すように、縦形回転処理装置380Yは、縦形回転容器381は傾きθ(概ね45°)に傾斜させた状態で、上述したように中心軸J3を中心として回転可能となっている。また、縦形回転容器381を傾きθに保った状態で、別の軸、例えば旋回軸J4を中心として旋回させる旋回構造を具備した機構としてもよい。これにより、縦形回転処理装置380Yは、中心軸J3を中心とした回転により発生する遠心力により縦形回転容器381の上部に持ち上げられ、旋回軸J4を中心とした旋回により発生する遠心力により強制落下と惰性落下をする。このように、上述した縦形回転容器381の中心軸J3を中心とした回転に加え、旋回軸J4を中心とした旋回により生じる強制落下及び惰性落下の衝突エネルギーにより粉砕メディア336が被処理体Sを粉砕し、粒子を微粒子化することができるので、粉砕処理の高効率化が図れる。また、プラズマ生成によるプラズマ処理の併用が行える。なお、J3を中心とした回転構造及び旋回構造を用いた方式は周知の技術であり、駆動機構は種々なものが考えられるので、ここでは図示しない。 (5) As shown in FIG. 125, the vertical rotation processing device 380Y can rotate around the central axis J3 as described above in a state where the vertical rotary container 381 is inclined at an inclination θ (approximately 45 °). ing. Alternatively, the vertical rotary container 381 may be a mechanism having a swivel structure that swivels around another swivel axis J4, for example, with the inclination θ maintained. Thereby, the vertical rotation processing device 380Y is lifted to the upper part of the vertical rotary container 381 by the centrifugal force generated by the rotation about the central axis J3, and is forcibly dropped by the centrifugal force generated by the rotation about the rotation axis J4. And it will fall by inertia. In this way, in addition to the rotation about the central axis J3 of the vertical rotating container 381 described above, the pulverization media 336 causes the object S to be processed by the collision energy of forced fall and inertial fall caused by turning about the turning axis J4. Since the particles can be pulverized into fine particles, the efficiency of the pulverization process can be increased. Moreover, the plasma treatment by plasma generation can be used together. Note that a method using a rotating structure and a turning structure centered on J3 is a well-known technique, and various driving mechanisms are conceivable, and therefore not shown here.
なお、本発明の技術範囲には含まれないが、縦形回転処理装置380、380X,380Y,380Zは、強力な遠心力を有するので、粉砕メディア336を使用せずに処理を行ってもよい。 Although not included in the technical scope of the present invention, the vertical rotation processing devices 380, 380X, 380Y, and 380Z have a strong centrifugal force, and therefore, the processing may be performed without using the grinding media 336.
[第31実施形態]
以下、図126及び図127に基づいて、本発明の第31実施形態に係る撹拌処理装置400について説明する。図126に示す、撹拌処理装置400は、粉粒体である処理対象Wや、泥漿やスラリー等の液体である処理対象Lや、その他流動性を有する処理対象からなる被処理体S及び撹拌子412を収容する一端有底の筒形形状をなした容器410(本発明の「筒形容器」に相当する)と、その容器410の下方に配されたマグネチックスターラ420とを備え、マグネチックスターラ420の駆動に伴い、撹拌子412が回転して被処理体Sを撹拌する。
[Thirty-first embodiment]
Hereinafter, based on FIG. 126 and FIG. 127, the stirring processing apparatus 400 which concerns on 31st Embodiment of this invention is demonstrated. The agitation processing apparatus 400 shown in FIG. 126 includes an object to be processed S and a stirrer that are a processing object W that is a granular material, a processing object L that is a liquid such as slurry and slurry, and other processing objects having fluidity. A container 410 having a cylindrical shape with a bottom and containing 412 (corresponding to the “tubular container” of the present invention), and a magnetic stirrer 420 disposed below the container 410. As the stirrer 420 is driven, the stirrer 412 rotates to stir the workpiece S.
容器410の上端開口には蓋体430が取り付けられ、容器410内を密閉している。蓋体430は、容器410の上端開口よりも大径で誘電体で形成された板状の電極ベース板431Bと、電極ベース板431Bの下側に固定された容器410の上端開口に受容される内固定板431Aとを備えている。 A lid 430 is attached to the upper end opening of the container 410 to seal the inside of the container 410. The lid 430 is received in a plate-like electrode base plate 431B formed of a dielectric material having a diameter larger than that of the upper end opening of the container 410, and an upper end opening of the container 410 fixed to the lower side of the electrode base plate 431B. And an inner fixing plate 431A.
図126及び図127に示すように、蓋体430には、処理対象供給口432、ガス供給口433、ガス排気口434が接続されている。処理対象供給口432には図示しないパイプを通じて被処理体Sを供給するための処理対象供給部440が接続されている。ガス供給口433からは希ガスやその他のプラズマ生成ガスが供給される。ガス排気口434は、容器410内のガスを外部に排出可能としている。なお、ガス排気口434から排出されたガスを、図示しないガス吸気処理部といった濾過装置を通してガス供給口433へと循環可能としてもよい。 As shown in FIGS. 126 and 127, the processing object supply port 432, the gas supply port 433, and the gas exhaust port 434 are connected to the lid 430. A processing target supply unit 440 for supplying the object to be processed S through a pipe (not shown) is connected to the processing target supply port 432. A rare gas or other plasma generation gas is supplied from the gas supply port 433. The gas exhaust port 434 can discharge the gas in the container 410 to the outside. The gas discharged from the gas exhaust port 434 may be circulated to the gas supply port 433 through a filtration device such as a gas intake processing unit (not shown).
図126で示すように、電極ベース板431Bに設けられた一対の電極配管部435,436には、1対の第1プラズマ生成電極450と第2プラズマ生成電極460とが容器410に向けて挿通されている。なお、第1プラズマ生成電極450及び第2プラズマ生成電極460は、各電極配管部435,436に設けられたネジ437、437によって固定されている。なお、第1プラズマ生成電極450と第2プラズマ生成電極460とはプラズマ電源部15の異極にそれぞれ電気的に接続されている。 As shown in FIG. 126, a pair of first plasma generation electrode 450 and second plasma generation electrode 460 are inserted toward the container 410 in the pair of electrode piping portions 435 and 436 provided on the electrode base plate 431B. Has been. The first plasma generation electrode 450 and the second plasma generation electrode 460 are fixed by screws 437 and 437 provided in the electrode pipe portions 435 and 436, respectively. The first plasma generation electrode 450 and the second plasma generation electrode 460 are electrically connected to different polarities of the plasma power supply unit 15.
一対の電極配管部435,436のうち電極ベース板431Bの略中央に設けられた第1電極配管部435に挿通された第1プラズマ生成電極450は、図126で示すように、円柱状の直線ポール部450Aと、ポール部の下端に設けられた円板状の円板電極450Bとを備えている。円板電極450Bは、円板電極450Bの下面と被処理体Sの粉面又は液面と略平行で、円板電極450Bは被処理体Sの粉面又は液面よりもやや上方になるように配置されている。なお、第1プラズマ生成電極450は導体を誘電体で被覆した構成となっている。 As shown in FIG. 126, the first plasma generation electrode 450 inserted through the first electrode piping portion 435 provided at the approximate center of the electrode base plate 431B among the pair of electrode piping portions 435 and 436 has a cylindrical straight line. A pole portion 450A and a disc-shaped disc electrode 450B provided at the lower end of the pole portion are provided. The disc electrode 450B is substantially parallel to the lower surface of the disc electrode 450B and the powder surface or liquid surface of the object to be processed S, and the disc electrode 450B is slightly above the powder surface or liquid surface of the object to be processed S. Is arranged. The first plasma generation electrode 450 has a configuration in which a conductor is covered with a dielectric.
一対の電極配管部435,436のうち電極ベース板431Bの外縁寄り位置に設けられた第2電極配管部436に挿通された第2プラズマ生成電極460は、図126で示すように下端がL字状に屈折したL字ポール部460Aと、L字ポール460Aの先端に設けられた円筒状の円筒電極460Bとを備えている。円筒電極460Bは円筒電極460Bの中心軸J2が円板電極450Bに対して略垂直で、円筒電極460Bの上面が被処理体Sの粉面又は液面よりもやや下方になるように配置されている。即ち、第2プラズマ生成電極460は、第1プラズマ生成電極450との間で、被処理体Sの粉面又は液面を挟むように配置されている。なお、第2プラズマ生成電極460も、第1プラズマ生成電極450と同様に導体を誘電体で被覆した構成となっている。 The second plasma generation electrode 460 inserted through the second electrode piping portion 436 provided near the outer edge of the electrode base plate 431B among the pair of electrode piping portions 435 and 436 has an L-shaped lower end as shown in FIG. And an L-shaped pole portion 460A that is refracted like a cylinder, and a cylindrical cylindrical electrode 460B provided at the tip of the L-shaped pole 460A. The cylindrical electrode 460B is arranged such that the central axis J2 of the cylindrical electrode 460B is substantially perpendicular to the disc electrode 450B, and the upper surface of the cylindrical electrode 460B is slightly below the powder surface or liquid surface of the workpiece S. Yes. That is, the second plasma generation electrode 460 is disposed so as to sandwich the powder surface or liquid surface of the workpiece S between the first plasma generation electrode 450. Note that the second plasma generation electrode 460 also has a configuration in which a conductor is covered with a dielectric, similarly to the first plasma generation electrode 450.
これにより、図126で示すように、第1プラズマ生成電極450と第2プラズマ生成電極460にプラズマ電源部15を通じて一定以上の電力が印加されると、第1プラズマ生成電極450と第2プラズマ生成電極460との間、即ち被処理体Sの粉面又は液面に円周状にプラズマが発生する。また、ガス供給口433からヘリウムガスやアルゴンガス等の希ガスやその他のプラズマ生成ガスを注入し容器410内をそれらのプラズマ生成ガスで充填しておくことで、より安定してプラズマを生成することができる。 As a result, as shown in FIG. 126, when a certain level of power is applied to the first plasma generation electrode 450 and the second plasma generation electrode 460 through the plasma power supply unit 15, the first plasma generation electrode 450 and the second plasma generation are performed. Plasma is generated circumferentially between the electrodes 460, that is, on the powder surface or liquid surface of the workpiece S. Further, a rare gas such as helium gas or argon gas or other plasma generation gas is injected from the gas supply port 433, and the inside of the container 410 is filled with the plasma generation gas, thereby generating plasma more stably. be able to.
本実施形態の撹拌処理装置400では、図126に示すように、マグネチックスターラ420の駆動に伴い撹拌子412が回転すると、撹拌子412の上方に渦流が発生して容器410内で被処理体Sが上下対流(図126矢印参照)をおこす。そして被処理体Sは第1プラズマ生成電極450と第2プラズマ生成電極460との間に発生したプラズマの間を通過しながら撹拌される。即ち、被処理体Sを撹拌しながらプラズマ照射することができるので、被処理体Sへのプラズマ照射の効率の向上を図ることができる。 In the agitation processing apparatus 400 of the present embodiment, as shown in FIG. 126, when the agitation element 412 rotates as the magnetic stirrer 420 is driven, a vortex is generated above the agitation element 412 and the object to be processed in the container 410. S causes vertical convection (see arrow in FIG. 126). Then, the object to be processed S is stirred while passing between the plasmas generated between the first plasma generation electrode 450 and the second plasma generation electrode 460. That is, since the object to be processed S can be irradiated with plasma while stirring, the efficiency of the plasma irradiation to the object to be processed S can be improved.
本実施形態の撹拌処理装置400は、以下のように変更してもよい。 The agitation processing apparatus 400 of the present embodiment may be modified as follows.
(1)図128で示すように、第1プラズマ生成電極450Zを、ポール部450Aと円板電極450Bと、円板電極450Bの中央から垂下した円錐状の円錐電極450Cとで構成し、第2プラズマ生成電極460Zを、円錐電極450よりも大径な円錐台筒状の円錐台電極460Dで構成してもよい。これにより、図129に示すように、円錐電極450Cと円錐台電極460Dとの間にもプラズマを発生させることができるので、撹拌子412によって被処理体Sが円錐電極450Cと円錐台電極460Dとの間を通過しながら撹拌される。即ち、被処理体Sがプラズマ照射される時間又は距離が長くなるので、より効率的に被処理体Sにプラズマを照射することができる。円錐電極450C及び円錐台電極460Dは図130に示すような大きさの関係となる。なお、第1プラズマ生成電極450Zは、図130(A)に示すように、円錐電極450Cをポール部450Aの先端部に設けた構成とし、中央部に開孔を備えた円板電極450Bを挿通可能な構成としてもよい。また、第2プラズマ生成電極460Zは、図130(B)に示すように、L字ポール部460Aの先端部にホルダー460Cを設け、L字ポール部460Aと円錐台電極60Dとが別体となるように構成してもよい。 (1) As shown in FIG. 128, the first plasma generating electrode 450Z includes a pole portion 450A, a disc electrode 450B, and a conical conical electrode 450C suspended from the center of the disc electrode 450B. The plasma generation electrode 460 </ b> Z may be configured by a truncated cone electrode 460 </ b> D having a larger diameter than the cone electrode 450. As a result, as shown in FIG. 129, plasma can also be generated between the conical electrode 450C and the truncated cone electrode 460D. Therefore, the workpiece S is moved by the stirrer 412 to the conical electrode 450C and the truncated cone electrode 460D. Stirring while passing between. That is, since the time or distance for which the object to be processed S is irradiated with plasma becomes longer, the object to be processed S can be irradiated with plasma more efficiently. The cone electrode 450C and the truncated cone electrode 460D have a size relationship as shown in FIG. As shown in FIG. 130 (A), the first plasma generation electrode 450Z has a configuration in which a conical electrode 450C is provided at the tip of the pole portion 450A, and a disc electrode 450B having a hole at the center is inserted. It is good also as a possible structure. As shown in FIG. 130 (B), the second plasma generation electrode 460Z is provided with a holder 460C at the tip of the L-shaped pole portion 460A, and the L-shaped pole portion 460A and the truncated cone electrode 60D are separated. You may comprise as follows.
(2)図131に示す撹拌処理装置400Xでは、第2プラズマ生成電極460Xの構成が上記実施形態と異なる。マグネチックスターラ420と誘電体からなる容器410Xとの間に挟まれた導体板461Xが備えられている。また、第2プラズマ生成電極460Xは、円筒状の円筒電極460BXと、円筒電極460BXから垂下する導体からなる複数本の脚部460EXとを備えている。これにより、導体板461Xに電力が印加されると、脚部460EXを介して円筒電極460BXも印加され、円筒電極460BXと、円板電極450Bとの間に円周状にプラズマを発生させることができる。このとき、図131に示すように、円筒電極460BXは弾性部材からなる固定片460GXで固定している。また、脚部460EXの下面に台座460FXを備えれば、導体板460Xからより広面積で給電することができる。なお、本変形例では容器410Xは、誘電体で構成されるが、容器410Xを導体で構成し、導体板461Xを誘電体で構成してもよい。 (2) In the agitation processing apparatus 400X shown in FIG. 131, the configuration of the second plasma generation electrode 460X is different from the above embodiment. A conductor plate 461X is provided between the magnetic stirrer 420 and a container 410X made of a dielectric. The second plasma generation electrode 460X includes a cylindrical electrode 460BX having a cylindrical shape and a plurality of legs 460EX made of a conductor that hangs down from the cylindrical electrode 460BX. Thereby, when electric power is applied to the conductor plate 461X, the cylindrical electrode 460BX is also applied via the leg portion 460EX, and plasma is generated between the cylindrical electrode 460BX and the disc electrode 450B in a circumferential shape. it can. At this time, as shown in FIG. 131, the cylindrical electrode 460BX is fixed by a fixing piece 460GX made of an elastic member. Further, if the base 460FX is provided on the lower surface of the leg portion 460EX, power can be supplied from the conductor plate 460X over a larger area. In this modification, the container 410X is made of a dielectric, but the container 410X may be made of a conductor, and the conductor plate 461X may be made of a dielectric.
(3)図132に示す撹拌処理装置400Yでは、撹拌子412Xをモータ412Mで回転駆動させる構成となっている。具体的には、撹拌子412Xに撹拌支持軸412Jを設け、その撹拌支持軸412Jが第1プラズマ生成電極450に固定されている。第1プラズマ生成電極450は、モータ412Mに接続されていて、モータ412Mが駆動されると、第1プラズマ生成電極450と共に第1プラズマ生成電極450に固定された撹拌子412Xが回転する。なお、本変形例では、第1プラズマ生成電極450に撹拌支持軸412Jを固定したが、撹拌支持軸412Jを蓋体430から突出させ、撹拌支持軸412Jをモータ412Mに接続する構成とする場合、第1プラズマ生成電極450のポール部の位置を中央からずらすと共に、円板電極450Bの中央部に撹拌支持軸412Jが挿通可能な開孔を設ければよい。なお、撹拌子412X及び撹拌支持軸412Jは導体のままでもよいし、誘電体の被覆を施して用いてもよい。また、第2プラズマ生成電極460Xを用いず、撹拌支持軸412J内に導体部を設けこれを延長し、撹拌子412Xを、一端有底の筒形形状をなした容器410の底近傍に設けた構成にし、撹拌子412Xを導体のままないし、誘電体の被覆を施して、撹拌子412Xと導体板461Xとの間でプラズマを生成してもよい。さらには、撹拌子412Xのモータ412Mを軸貫通中空モータモータに替え、軸中に撹拌子412X下端までの流路を設け、プラズマ生成ガスを送気して、撹拌子412Xと導体板461Xとの間にプラズマを生成してもよい。 (3) The stirrer 400Y shown in FIG. 132 has a configuration in which the stirrer 412X is rotationally driven by a motor 412M. Specifically, the stirring support shaft 412J is provided on the stirring bar 412X, and the stirring support shaft 412J is fixed to the first plasma generation electrode 450. The first plasma generation electrode 450 is connected to the motor 412M, and when the motor 412M is driven, the stirrer 412X fixed to the first plasma generation electrode 450 is rotated together with the first plasma generation electrode 450. In this modification, the stirring support shaft 412J is fixed to the first plasma generation electrode 450. However, when the stirring support shaft 412J protrudes from the lid 430 and the stirring support shaft 412J is connected to the motor 412M, The position of the pole portion of the first plasma generation electrode 450 may be shifted from the center, and an opening through which the stirring support shaft 412J can be inserted may be provided in the center portion of the disc electrode 450B. The stirrer 412X and the stirring support shaft 412J may be a conductor or may be used with a dielectric coating. Further, without using the second plasma generation electrode 460X, a conductor portion was provided in the stirring support shaft 412J and extended, and the stirring bar 412X was provided near the bottom of the container 410 having a bottomed cylindrical shape. Alternatively, the stirrer 412X may be left as a conductor, or a dielectric coating may be applied to generate plasma between the stirrer 412X and the conductor plate 461X. Furthermore, the motor 412M of the stirrer 412X is replaced with a shaft-through hollow motor motor, a flow path to the lower end of the stirrer 412X is provided in the shaft, and a plasma generation gas is supplied to the stirrer 412X and the conductor plate 461X. Plasma may be generated between them.
(4)上述した撹拌処理装置400、400X,00Yでは被処理体Sの液面又は粉面の上方に円板電極450B,450BXを配置していたが、第1プラズマ生成電極450の円板電極450B,450BXを被処理体Sの液面または粉面よりも下方に配置してもよい。これにより、被処理体Sの液中または粉体の中でプラズマを発生させることができる。なお、このときプラズマを生成するためのプラズマ生成ガスとして液中または粉中にプラズマ生成ガスを導入してもよい。 (4) In the above-described stirring treatment apparatuses 400, 400X, 00Y, the disk electrodes 450B, 450BX are disposed above the liquid surface or powder surface of the workpiece S, but the disk electrodes of the first plasma generation electrode 450 are disposed. You may arrange | position 450B and 450BX below the liquid level or powder surface of the to-be-processed object S. FIG. Thereby, plasma can be generated in the liquid or powder of the workpiece S. At this time, the plasma generation gas may be introduced into the liquid or powder as the plasma generation gas for generating plasma.
(5)また、図133で示すように、容器410を傾斜させると、容器410内の被処理体Sの液面又は粉面が傾き、被処理体Sは容器410の中心線410Jに対し、形状が非対称となり容積が異なる。被処理体Sの容積が異なることで、容器410内の被処理体Sの流れが均一な渦にならず、撹拌効率を向上させることができる。なお、傾斜角度は液体の粘度により2から5°前後で適時変更するのが好ましい。また、撹拌子412は容器410に対して平行に配置してもよいし、容器410に対して傾斜させて配置してもよい。 (5) Further, as shown in FIG. 133, when the container 410 is tilted, the liquid surface or powder surface of the object to be processed S in the container 410 is inclined, and the object to be processed S is in relation to the center line 410J of the container 410. The shape is asymmetric and the volume is different. Since the volumes of the objects to be processed S are different, the flow of the objects to be processed S in the container 410 does not form a uniform vortex, and the stirring efficiency can be improved. Note that the tilt angle is preferably changed as appropriate in the range of 2 to 5 ° depending on the viscosity of the liquid. Further, the stirring bar 412 may be arranged in parallel to the container 410 or may be arranged to be inclined with respect to the container 410.
(6)図134で示すように、一端有底の円筒ではなく、一端有底の多角形(図133は正方形)の容器410Zを用いてもよい。これにより、図134で示すように、撹拌子412の回転に伴い、中央部と、角部とに渦流Rが発生するので、角部に発生した渦流Rの回転方向が中央部に発生した渦流Rと逆になることで抵抗となり、容器内流体の流れが変則的になるため、撹拌効率を向上させることができる。 (6) As shown in FIG. 134, a container 410Z having a polygon with one end bottom (square in FIG. 133) may be used instead of a cylinder with one end bottom. Thereby, as shown in FIG. 134, the vortex flow R is generated at the central portion and the corner portion in accordance with the rotation of the stirrer 412. Therefore, the rotation direction of the vortex flow R generated at the corner portion is the vortex flow generated at the central portion. By reversing R, it becomes resistance and the flow of the fluid in the container becomes irregular, so that the stirring efficiency can be improved.
(7)また、容器410、410X,410Yに粉砕メディア336を収容し、被処理体Sのプラズマ照射及び粉砕・撹拌を支援する構成としてもよい。 (7) Moreover, it is good also as a structure which accommodates the grinding | pulverization media 336 in the container 410,410X, 410Y, and supports the plasma irradiation of the to-be-processed object S, and grinding | pulverization and stirring.
[第32実施形態]
図135及び図136に基づいて本発明の第32実施形態の「プラズマ処理装置」に相当する同芯平行平板電極470について説明する。図135に示すように、同芯平行平板電極470は、導体金属素地、または誘電体で被膜された導体金属素地から形成された第1プラズマ生成電極471と第2プラズマ生成電極472とが上下に対向配置されている。それら第1プラズマ生成電極471と第2プラズマ生成電極472との間に、粉粒体である処理対象Wや、泥漿やスラリー等の液体である処理対象Lや、その他処理対象からなる被処理体Sを収容する絶縁部材からなる一対のスライドガラス473A,473B(本発明の「中空絶縁部材」に相当する。)を側方から挿抜可能な構成となっている。なお、図135に示すように、プラズマ照射時にスライドガラス473A,473Bを戴置可能な支持台475が備えられている。
[Thirty-second embodiment]
A concentric parallel plate electrode 470 corresponding to a “plasma processing apparatus” according to a thirty-second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 135 and 136. As shown in FIG. 135, the concentric parallel plate electrode 470 has a first plasma generating electrode 471 and a second plasma generating electrode 472 formed vertically from a conductive metal substrate or a conductive metal substrate coated with a dielectric. Opposed. Between the first plasma generation electrode 471 and the second plasma generation electrode 472, a processing target W that is a granular material, a processing target L that is a liquid such as slurry or slurry, and an object to be processed that includes other processing targets. A pair of slide glasses 473A and 473B (corresponding to the “hollow insulating member” of the present invention) made of an insulating member that accommodates S can be inserted and removed from the side. As shown in FIG. 135, a support base 475 on which slide glasses 473A and 473B can be placed during plasma irradiation is provided.
図136に示すように、一対のスライドガラス473A,473Bは、長方形の平板状をなし、下側に配置されるスライドガラス473B(本発明の「第1平板」に相当する)には平坦面の一部に被処理体Sを戴置する窪み473Cが設けられている。そして上方から平坦なスライドガラス473A(本発明の「第2平板」に相当する)を重ねて窪み473Cを閉塞する構成となっている。 As shown in FIG. 136, the pair of slide glasses 473A and 473B has a rectangular flat plate shape, and the slide glass 473B (corresponding to the “first flat plate” of the present invention) disposed on the lower side has a flat surface. A recess 473C on which the object to be processed S is placed is provided in part. A flat slide glass 473A (corresponding to the “second flat plate” of the present invention) is stacked from above to close the recess 473C.
第1プラズマ生成電極471は円柱部471Aと、円柱部471Aの下端から側方にむけて張り出した円板部471Bとを備え、その円板部471Bの下面における外縁部471Gはアールに形成されている。第2プラズマ生成電極472は第1プラズマ生成電極471と同様に円柱部472Aと、円柱部471Aの上端から側方にむけて張り出した円板部472Bとを備えている。なお、第1プラズマ生成電極471と第2プラズマ生成電極472とはプラズマ電源部15の異極にそれぞれ接続されている。 The first plasma generation electrode 471 includes a columnar portion 471A and a disc portion 471B projecting laterally from the lower end of the columnar portion 471A, and an outer edge portion 471G on the lower surface of the disc portion 471B is formed in a round shape. Yes. Similar to the first plasma generation electrode 471, the second plasma generation electrode 472 includes a cylindrical portion 472A and a disc portion 472B that protrudes laterally from the upper end of the cylindrical portion 471A. The first plasma generation electrode 471 and the second plasma generation electrode 472 are respectively connected to different polarities of the plasma power supply unit 15.
本実施形態の構成は以上である。次に本実施形態の動作を説明する。第1プラズマ生成電極471及び第2プラズマ生成電極472に電圧が印加されると、第1プラズマ生成電極471と第2プラズマ生成電極472との間にプラズマが発生する。そのプラズマが発生した空間にスライドガラス473、473に狭持された被処理体Sを配置することで被処理体Sにプラズマが照射される。 The configuration of the present embodiment is as described above. Next, the operation of this embodiment will be described. When a voltage is applied to the first plasma generation electrode 471 and the second plasma generation electrode 472, plasma is generated between the first plasma generation electrode 471 and the second plasma generation electrode 472. The object to be processed S is irradiated with the plasma by arranging the object to be processed S sandwiched between the slide glasses 473 and 473 in the space where the plasma is generated.
このように、本実施形態の同芯平行平板電極470を使用すれば、第1プラズマ生成電極471と第2プラズマ生成電極472とに挟まれた空間に確実にプラズマを発生させることできる。そして、そのプラズマが発生した空間に被処理体Sが狭持された複数のスライドガラス473A,473Bを挿抜することできるので、複数種類の被処理体Sがある場合であっても効率的に被処理体Sにプラズマを照射することができる。 As described above, by using the concentric parallel plate electrode 470 of this embodiment, it is possible to reliably generate plasma in the space between the first plasma generation electrode 471 and the second plasma generation electrode 472. Since a plurality of glass slides 473A and 473B in which the object to be processed S is held in the space where the plasma is generated can be inserted and removed, even if there are a plurality of types of objects to be processed S, the object can be efficiently covered. The processing object S can be irradiated with plasma.
また、本実施形態の同芯平行平板電極470を使用すれば、少量の試料でプラズマ生成流路の長さ、プラズマ処理手段を確認できる。プラズマ処理試験結果とそれぞれの実際のプラズマ処理手段との効果を比較し、データー化することで、プラズマ処理試験結果から実処理でのプラズマ処理手段が把握できる。 Moreover, if the concentric parallel plate electrode 470 of this embodiment is used, the length of a plasma production | generation flow path and a plasma processing means can be confirmed with a small amount of samples. By comparing the results of the plasma processing test results with the actual plasma processing means and converting them into data, the plasma processing means in actual processing can be grasped from the plasma processing test results.
さらに、同芯平行平板電極470の放電側が平面の場合、円周上のエッジに電位が集中し、エッジ間で放電が発生するが、円周上のエッジ471Gにアールを付けることで、電位が集中せず均一な面放電が行うことができる。 Furthermore, when the discharge side of the concentric parallel plate electrode 470 is a flat surface, the electric potential concentrates on the edges on the circumference and discharge occurs between the edges, but the electric potential is reduced by adding a radius to the edge 471G on the circumference. Uniform surface discharge can be performed without concentration.
本実施形態の同芯平行平板電極470は、以下のように変更してもよい。 The concentric parallel plate electrode 470 of the present embodiment may be modified as follows.
(1)上記実施形態では「中空絶縁部材」として、長方形のガラス板に窪み473Cを有したスライドガラス473A,473Bを用いているが、粉粒体である処理対象Wをプラズマ照射する場合は、図137で示すように、下側に配置されるスライドガラス473Eの先端部に粘着部473Fが設けられた構成のものであってもよい。下側のスライドガラス473Eの粘着部473Fに粉粒体である処理対象Wをのせ、上方から平坦なスライドガラス473Dをかぶせて固定することができる。 (1) In the above embodiment, the slide glass 473A, 473B having a recess 473C in a rectangular glass plate is used as the “hollow insulating member”, but when the processing target W that is a granular material is irradiated with plasma, As shown in FIG. 137, the slide glass 473 </ b> E disposed on the lower side may have a configuration in which an adhesive portion 473 </ b> F is provided at the tip. The processing target W that is a granular material can be placed on the adhesive portion 473F of the lower slide glass 473E, and a flat slide glass 473D can be covered and fixed from above.
(2)また、板状の処理対象Bをプラズマ照射する場合は、図138に示すように平坦な長方形のガラス板473H,473Jを用いてもよい。スライドガラス473Hと、スライドガラス473Jとで板状の処理対象Bを挟んで固定することができる。 (2) When the plate-like processing object B is irradiated with plasma, flat rectangular glass plates 473H and 473J may be used as shown in FIG. The plate-shaped processing target B can be sandwiched and fixed between the slide glass 473H and the slide glass 473J.
(3)「中空絶縁部材」として円形板、正方形板、円形容器(丸型シャーレ)角型容器(角型シャーレ、マイクロプレート)を用いてもよい。なお、このとき、プラズマ処理平行平板電極は、各中空絶縁部材の大きさに合わせて、第1プラズマ生成電極450と第2プラズマ生成電極460との離間距離及び大きさ及び印加する電圧の大きさを調整すればよい。さらに、平行平板電極間に所望のガスを導入、円形板、正方形板、円形容器、角型容器に添加物を塗布し、同様の処理を行い所望するプラズマ処理効果を得てもよい。 (3) As the “hollow insulating member”, a circular plate, a square plate, a circular container (round petri dish) or a square container (square petri dish or microplate) may be used. At this time, the plasma-processed parallel plate electrode has a separation distance and a size between the first plasma generation electrode 450 and the second plasma generation electrode 460 and a magnitude of the applied voltage in accordance with the size of each hollow insulating member. Can be adjusted. Furthermore, a desired gas may be introduced between parallel plate electrodes, an additive may be applied to a circular plate, a square plate, a circular container, or a rectangular container, and the same processing may be performed to obtain a desired plasma processing effect.
(4)また、上側の第1プラズマ生成電極471に誘電体の被覆を施し、下側の第2プラズマ生成電極472を導体平板に代えた構成とし、導体平板上に「中空絶縁部材」を1つ、ないし複数並べ上側の誘電体が被覆された第1プラズマ生成電極471を順次移動させる機構、ないしは下側の導体平板からなる第2プラズマ生成電極472を順次移動させる機構を設け、プラズマ処理の高率化を図ってもよい。平行平板電極は水平、または斜めに保持して用いてもよい。 (4) Further, the upper first plasma generation electrode 471 is coated with a dielectric, and the lower second plasma generation electrode 472 is replaced with a conductor flat plate. Or a mechanism for sequentially moving the first plasma generation electrode 471 coated with a plurality of upper-side dielectrics, or a mechanism for sequentially moving the second plasma generation electrode 472 formed of the lower conductor flat plate. A higher rate may be achieved. The parallel plate electrodes may be used while being held horizontally or obliquely.
(5)また、同芯平行平板電極470に、図14に記載された第2プラズマ生成電極22Bを丸棒電極として用い、軸端で対向させて点のプラズマを生成、あるいは丸棒電極を平行に配置して平行丸棒電極間で線状のプラズマを生成してもよい。また、丸棒電極以外にも長さを持った角状(多角形を含む)の角棒電極を用い、面と面を平行に配置して、平行に配置された角棒電極間で幅のある線状のプラズマを生成してもよい。角棒電極では幅を任意で選択することで線状の幅を変えられ、また角棒電極先端を尖らせ端と端で対向させて点のプラズマを生成、長さ方向の角(かど)と角を平行に配置して線状のプラズマを生成でき、1組で数通りのプラズマを生成できる。 (5) The second plasma generating electrode 22B shown in FIG. 14 is used as the round bar electrode on the concentric parallel plate electrode 470, and the point plasma is generated by facing the end of the shaft, or the round bar electrode is parallel. The linear plasma may be generated between the parallel round bar electrodes. In addition to round bar electrodes, square (including polygonal) square bar electrodes with a length are used, the surfaces are arranged in parallel, and the width between the square bar electrodes arranged in parallel is A certain linear plasma may be generated. In the square bar electrode, the width of the line can be changed by selecting the width arbitrarily. Also, the tip of the square bar electrode is sharpened so that it is opposed to each other to generate a plasma of points. By arranging the corners in parallel, a linear plasma can be generated, and several plasmas can be generated in one set.
[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
(1)第8実施形態のリボン羽根混合機90は水平軸混合機であり、第20実施形態のスクリューコンベア160は水平輸送機であるが、どちらも容器内面とリボン羽根、円筒状パイプ内面とスクリューの間には隙間が設けられている。これに対しケーシング(容器)内で垂直軸シングルリボンで混合する混合機がある(株式会社大川原製作所 逆円錐型シングルリボン混合/乾燥装置参照)。また、傾斜軸スクリューでケーシング(容器)の内壁面に沿って自転、公転で混合する混合機がある(ホソカワミクロン株式会社 逆円錐型スクリュー混合装置参照)。いずれも撹拌機構部は、ケーシング(容器)の内壁面と隙間を保持した形で容器内を回転している。撹拌および混合等を目的とする機器、装置において、ケーシング(容器)を誘電体として、または、ケーシング(容器)の内壁に誘電体処理を施すと共に、撹拌を行う機材部(螺旋羽根、スクレッパ等)に誘電体処理を施し、または、誘電体処理を施さずにそのまま使用すると共に、容器側壁と撹拌を行う機材部から他に短絡しない絶縁処理を施した構成として、ケーシング(容器)外壁を外部電極として、撹拌を行う機材部を内部電極として用い、撹拌を行う機材部の軸端にロータリーコネクタを設けた構成で、ロータリーコネクタと外部電極はプラズマ電源部15に接続されていて、プラズマが生成できる機構を設け、ロータリーコネクタ・撹拌を行う機材部と、ケーシング(容器)の内壁間にプラズマを発生させてプラズマ処理を行ってもよい。他の混合機にこれを用いてもよい。 (1) The ribbon blade mixer 90 of the eighth embodiment is a horizontal axis mixer, and the screw conveyor 160 of the twentieth embodiment is a horizontal transporter, both of which are the container inner surface, the ribbon blade, and the cylindrical pipe inner surface. A gap is provided between the screws. On the other hand, there is a mixer that mixes with a vertical axis single ribbon in a casing (container) (see Okawara Manufacturing Co., Ltd., reverse cone type single ribbon mixing / drying device). There is also a mixer that mixes by rotating and revolving along the inner wall surface of the casing (container) with an inclined shaft screw (refer to Hosokawa Micron Corporation inverted cone screw mixing device). In any case, the stirring mechanism portion rotates in the container in a form that maintains a gap with the inner wall surface of the casing (container). In equipment and devices for the purpose of stirring and mixing, the casing (container) is used as a dielectric, or the inner wall of the casing (container) is subjected to dielectric treatment, and the equipment section (spiral blade, scraper, etc.) that performs stirring The outer wall of the casing (container) is connected to the outer electrode as a configuration in which the dielectric treatment is applied to the container, or it is used without being subjected to the dielectric treatment and is subjected to an insulation treatment that does not cause a short circuit from the container side wall and the stirring equipment part. As described above, a device part that performs stirring is used as an internal electrode, and a rotary connector is provided at the shaft end of the device part that performs stirring, and the rotary connector and the external electrode are connected to the plasma power supply unit 15 so that plasma can be generated. A mechanism is provided to generate plasma between the rotary connector and the equipment section for stirring, and the inner wall of the casing (container) for plasma treatment It may be. You may use this for another mixer.
また、外部電極に格子網、エキスパンドメタル、パンチングメタルを使用して放電密度を上げ用いてもよい。 Further, a grid network, expanded metal, or punching metal may be used for the external electrode to increase the discharge density.
(2)各種プラズマトーチの内部の棒電極に、リボン羽根電極160E、コイル形状、および、格子網、エキスパンドメタル、パンチングメタルを使用してプラズマの密度を上げ用いてもよい。 (2) For the rod electrodes inside various plasma torches, the density of the plasma may be increased by using ribbon blade electrode 160E, coil shape, lattice network, expanded metal, and punching metal.
(3)上記実施形態では、主に処理対象を固体および粉粒体、液体で記述しているが、使用できる範囲であれば、主処理対象を気体として用いてもよい。他の成分ガスを添加または、液体を添加ないしは、粉粒体を添加または、これらの配合物を導入し、固形物、溶液、ガスを生成し成長させる、またはこれらに順次違う添加物を添加する処理を繰り返して生成物を得る方式を用いてもよい。 (3) In the said embodiment, although the process target is mainly described by solid, a granular material, and the liquid, if it is the range which can be used, you may use the main process target as gas. Add other component gases, add liquids or powders, or introduce these blends to form and grow solids, solutions, gases, or add different additives sequentially You may use the system which repeats a process and obtains a product.
(4)第20実施形態のスクリューコンベア160は水平輸送機であるが、円筒状パイプ内面とスクリューの間には隙間が設けられている。同様にケーシング(容器)内でケーシングに装着された、無端の走行するチェーンフライト(羽根、バー、スクレッパ等)により、輸送物を搬送するフローコンベア((株)杉原エンジニアリングのフローコンベア等)がある。このフローコンベアにおいても、ケーシングとチェーンフライトの間に隙間が設けられている。輸送を目的とする機器、装置において、ケーシング(容器)を誘電体として、または、ケーシング(容器)の内壁に誘電体処理を施すと共に、搬送を行う走行するチェーンフライト機材部に誘電体処理を施し、または、誘電体処理を施さずにそのまま使用すると共に、容器側壁と搬送を行う機材部から他に短絡しない絶縁処理を施した構成として、ケーシング底面と側面外側を外部電極として用いると共に、チェーンフライトを内部電極として用い、輸送を行う機材部の軸端にロータリーコネクタを設けた構成で、ロータリーコネクタとを外部電極はプラズマ電源部15に接続されていて、プラズマが生成できる機構を設け、ロータリーコネクタ・搬送を行う機材部チェーンフライトと、ケーシング(容器)の内壁間にプラズマを発生させてプラズマ処理を行ってもよい。他の輸送装置にこれを用いてもよい。 (4) The screw conveyor 160 of the twentieth embodiment is a horizontal transporter, but a gap is provided between the inner surface of the cylindrical pipe and the screw. Similarly, there is a flow conveyor (such as Sugihara Engineering Co., Ltd.) that transports transported goods by endless running chain flights (blades, bars, scrapers, etc.) mounted on the casing in the casing (container). . Also in this flow conveyor, a gap is provided between the casing and the chain flight. In equipment and devices intended for transportation, the casing (container) is used as a dielectric, or the inner wall of the casing (container) is subjected to dielectric treatment, and the chain flight equipment section that is transported is subjected to dielectric treatment. Or, as it is used as it is without being subjected to dielectric treatment, and the insulation processing is performed so as not to short-circuit the container side wall and the equipment part that carries it, the casing bottom surface and the outside of the side surface are used as external electrodes, and chain flight Is used as an internal electrode, and a rotary connector is provided at the shaft end of the equipment part to be transported. The external connector is connected to the plasma power supply unit 15 and the rotary connector is provided with a mechanism capable of generating plasma.・ Plasma is generated between the chain flight of the equipment section to be transported and the inner wall of the casing (container). Plasma treatment may be performed. This may be used for other transport devices.
(5)さらには、特開2014−083510に開示されている機器、装置、機構等に、本発明のプラズマトーチまたは、プラズマ生成機構を具備し設け、ないしは、これらを応用発展させた形で組み込み用いてもよい。 (5) Furthermore, the plasma torch or the plasma generation mechanism of the present invention is provided in the device, apparatus, mechanism or the like disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-083510, or these are incorporated in an application developed form. It may be used.
(6)本発明のプラズマ処理装置において、上記実施形態の機器および装置を、研究分野、工業分野のいずれであっても、外部を絶縁物である誘電体カバーで覆い、安全性を高めた構成で用いるものとする。誘電体カバーの材質および形状等は機器および装置構成に合わせ、本実施例を使用するオペレーター側の安全性を鑑み用いてよい。また、外部を絶縁物である誘電体カバーで覆い、安全性を高めた構成にするために、機械加工成型ないしは、射出成型等を用いて一体化を図ってもよい。 (6) In the plasma processing apparatus of the present invention, the apparatus and apparatus of the above embodiment are covered with a dielectric cover that is an insulator to enhance safety in both the research field and the industrial field. It shall be used in The material, shape, and the like of the dielectric cover may be used in consideration of the safety of the operator using the present embodiment in accordance with the equipment and the device configuration. Further, in order to cover the outside with a dielectric cover, which is an insulator, and to increase the safety, integration may be achieved using machining molding or injection molding.
(7)上記実施形態の構成によれば、既存の装置(すでに製品化され販売されているものを指す)に、本発明のプラズマトーチやプラズマを生成する構成を取り入れることで、容易に、各装置の処理にプラズマ処理を加えることができる(特に、第1〜13実施形態、第19〜22実施形態参照)。つまり、従来からある産業機器および産業装置等を、プラズマ処理機器およびプラズマ処理装置に転用して使用することができる。また、既存の装置とプラズマ処理のみを行う装置とを別個に設ける構成よりも、コストを低くすることができ、また、効率よくプラズマ処理を行うことができる。また、所望するプラズマ処理によってプラズマ生成電源を選択することで、低温プラズマから高温プラズマまで幅広く生成して、処理対象に所望のプラズマ処理効果を付与することができる。また、本発明のプラズマ生成手段と機構および機能、ないしはそれらを応用したプラズマ生成手段と機構を使用できる産業機器および産業装置等であれば、上記実施形態以外の産業機器および産業装置等に、本発明のプラズマ処理手段と機構および機能を組み込み、液体、固体、気体、粉粒体等の処理にプラズマ処理を加えて用いてもよい。 (7) According to the configuration of the above-described embodiment, each configuration can be easily obtained by incorporating the plasma torch or the configuration for generating plasma of the present invention into an existing device (which is already commercialized and sold). Plasma processing can be added to the processing of the apparatus (see especially the first to thirteenth and nineteenth to twenty-second embodiments). That is, conventional industrial equipment and industrial equipment can be used as plasma processing equipment and plasma processing equipment. Further, the cost can be reduced and the plasma processing can be performed efficiently as compared with the configuration in which the existing device and the device that performs only the plasma processing are separately provided. Further, by selecting a plasma generation power source according to the desired plasma processing, it is possible to generate a wide range from a low temperature plasma to a high temperature plasma, and to impart a desired plasma processing effect to the processing target. In addition, the present invention can be applied to industrial equipment and industrial devices other than the above-described embodiment as long as it is an industrial device and industrial device that can use the plasma generating means and mechanism and function of the present invention, or plasma generating means and mechanism to which they are applied. The plasma processing means, mechanism and function of the invention may be incorporated, and plasma processing may be added to the processing of liquid, solid, gas, powder and the like.
また、特許庁の標準技術集(農薬製剤技術)データベースにおける、「混合、混練技術」に記載の混合装置、「粉砕技術」に記載の粉砕装置、「造粒、成形技術」に記載の造粒装置、「被覆技術」に記載の被覆装置、「乾燥技術」に記載の乾燥装置、「篩い分け技術」に記載の篩い分け装置、及び、粉体工学便覧(1998年、粉体工学会編、日刊工業新聞社発行)に記載されている粉粒体操作に使用する各装置、並びに、以下の処理を目的とする、「システム(混合、撹拌、 分散、 解砕、破砕、粗砕、粉砕、微粉砕、ふるい分け、整粒、乾式分級、湿式分級、乾燥、冷却、加湿、調湿、固液分離、ろ過、脱水、濃縮、滅菌、殺菌)機器、装置(混合、撹拌、分散、混練、捏和、造粒、成形、打錠、焼成、貯留、架橋対策、供給、排出、集じん、空気輸送、ガス輸送、機械式輸送、定量供給、充填、計量、開袋、包装、異物除去、表面改質、コーティング、晶析、乳化、溶解、フィルター処理、付着対策、洗浄、分析、化学反応等)」の、液体、固体、気体、粉粒体等の処理装置、ならびに化学装置に、本発明の機能及び機構、また、それらを応用したプラズマ処理手段を具備させて用いてもよい。 In addition, in the JPO standard technology collection (agrochemical formulation technology) database, the mixing device described in “Mixing and kneading technology”, the grinding device described in “Crushing technology”, and the granulation described in “Granulation and molding technology” Device, coating device described in “Coating Technology”, drying device described in “Drying Technology”, screening device described in “Sieving Technology”, and Powder Engineering Handbook (1998, edited by Powder Engineering Society, Nikkan Kogyo Shimbun Co., Ltd.), which is used for the operation of the powder and granular materials, and for the following processing, "system (mixing, stirring, dispersing, crushing, crushing, crushing, crushing, Fine grinding, sieving, sizing, dry classification, wet classification, drying, cooling, humidification, humidity conditioning, solid-liquid separation, filtration, dehydration, concentration, sterilization, sterilization) equipment, equipment (mixing, stirring, dispersion, kneading, koji) Sum, granulation, molding, tableting, baking, storage, cross-linking measures, supply, discharge, collection Air transportation, gas transportation, mechanical transportation, quantitative supply, filling, weighing, bag opening, packaging, foreign matter removal, surface modification, coating, crystallization, emulsification, dissolution, filtering, anti-adhesion, cleaning, analysis, Chemical reaction, etc.) ", treatment equipment for liquids, solids, gases, granular materials, etc., and chemical equipment may be used with the functions and mechanisms of the present invention, or plasma treatment means applying them. .
(8)誘電体バリア放電は、1対の電極の両方ないし片方に誘電体を具備した形で行ってもよい。電極の誘電体被覆は、誘電体の貼り付け、誘電体内への電極の挿入、セラミックス溶射、フッ素樹脂塗装、グラスライニング、乾燥により石英ガラス被覆が行える塗装(液状化した石英ガラスを生活温度でガラス塗膜化、熱のいらないガラス塗料(例えば、(有)タートル製、FLUID GLASS 液体ガラス))等を誘電体として用いる。さらに、誘電体の材質は、入手可能なものを選定して用いてよい。 (8) The dielectric barrier discharge may be performed in a form in which a dielectric is provided on both or one of the pair of electrodes. Electrode dielectric coating is made by applying dielectric material, inserting electrodes into the dielectric, ceramic spraying, fluororesin coating, glass lining, and coating that allows quartz glass coating by drying. A coating material, a glass paint that does not require heat (for example, manufactured by Turtle, FLUID GLASS liquid glass) or the like is used as a dielectric. Furthermore, a dielectric material may be selected and used.
(9)傾転排出機構により、原料とメディアを密閉タンク内で分離するボールミル((株)セイワ技研製自動排出ボールミルAXBー100)、または、3次元複合の振動による分散、混合、粉砕機((株)セイワ技研製ロッキングミルRM−10)、または、容器回転型メディア粉砕機ポットミル(日陶科学(株)製 AZN−51S)等を用いて、本発明のメディア粉砕と、プラズマ生成によるプラズマ処理併用の処理物処理を行ってもよい。 (9) A ball mill that separates raw materials and media in a sealed tank by a tilting discharge mechanism (automatic discharge ball mill AXB-100 manufactured by Seiwa Giken Co., Ltd.), or a dispersion, mixing, and pulverizer (three-dimensional composite vibration) Using the rocking mill RM-10 manufactured by Seiwa Giken Co., Ltd. or the pot mill (AZN-51S manufactured by Nissho Science Co., Ltd.), etc. You may perform the processed material process of a process combined use.
(10)上述した装置内および、容器内、流路内、チャンバー内は大気圧を基準としているが、これらを真空減圧または高圧加圧できる構造にし、真空減圧下または高圧加圧で、プラズマを生成し、処理物のプラズマ処理を行ってもよい。 (10) The inside of the apparatus, the container, the flow path, and the chamber are based on the atmospheric pressure. However, these can be vacuum-depressurized or pressurized, and plasma can be generated under vacuum-depressurized or pressurized. It may be generated and plasma treatment of the processed material may be performed.
(11)流路内でプラズマを生成しプラズマ処理を行う構成において、プラズマを生成できる電源を1ユニットとし、隣り合う電源間での短絡防止構造を設け、これを直列に配置してプラズマを生成し、プラズマ処理を行ってもよい。 (11) In a configuration in which plasma is generated in a flow path and plasma processing is performed, a power source capable of generating plasma is set as one unit, a structure for preventing a short circuit between adjacent power sources is provided, and this is arranged in series to generate plasma. However, plasma treatment may be performed.
なお、プラズマ生成ガスを構成する原子あるいは原子団を結合させる工程では、反応性ガスに、プラズマ処理を施した粉粒体をさらすことで、反応性ガスを構成する原子あるいは原子団を結合できるため、多量の粉粒体を一度に処理することが可能となる。さらに、粉粒体粒子表面を修飾する原子あるいは原子団の密度は、プラズマ生成ガスとの反応時間や、プラズマ生成ガスの濃度を所望する効果が発現するまで制御することでコントロールできる。以上より、本発明によれば、表面を修飾する原子あるいは原子団の密度を制御することができ、かつ、生産性に優れた粉粒体粒子製造が行える。 Note that in the step of bonding the atoms or atomic groups constituting the plasma generating gas, the reactive gas can be bonded to the atoms or atomic groups constituting the reactive gas by exposing the powdered particles to the reactive gas. It becomes possible to process a large amount of powder particles at once. Furthermore, the density of atoms or atomic groups that modify the surface of the granular particles can be controlled by controlling the reaction time with the plasma generation gas and the concentration of the plasma generation gas until a desired effect is exhibited. As described above, according to the present invention, it is possible to control the density of atoms or atomic groups that modify the surface, and it is possible to produce granular particles with excellent productivity.
また、各実施形態の説明において記載された図中に回転方向の矢印は一形態として示されているものであり、例えば逆向きの回転方向で作用するように構成してもよい。 Moreover, the arrow of the rotation direction is shown as one form in the figure described in description of each embodiment, For example, you may comprise so that it may act in the reverse rotation direction.
本発明は、産業分野を主としているが、これらを家電製品等の民生用品分野、漁業・農業等の分野、航空・宇宙等の分野など、他の分野に用いてもよい。 The present invention is mainly in the industrial field, but these may be used in other fields such as consumer products such as home appliances, fishery and agriculture, aviation, space, and the like.
10 ジェットミル(プラズマ処理装置)
15 プラズマ電源部
21〜30 プラズマトーチ
21A〜30A 第1プラズマ生成電極
21B〜30B 第2プラズマ生成電極
21P〜30P パイプ(中空絶縁部材)
40 ジェットミル(プラズマ処理装置)
40K 本体ケース(中空絶縁部材)
45,45 3連オリフィスノズル(第1プラズマ生成電極、第2プラズマ生成電極)
50 粉砕装置(プラズマ処理装置)
50A 本体ケース
60,60W 分散装置(プラズマ処理装置)
60A 本体ケース
61,61W 撹拌棒
63A 第1プラズマ生成電極
63B 第2プラズマ生成電極
70 混合機(プラズマ処理装置)
71 円筒容器
75,75W 振動ふるい機(プラズマ処理装置)
75A 第1プラズマ生成電極
75B 第2プラズマ生成電極
80 集塵装置(プラズマ処理装置)
85 垂直回転混合機(プラズマ処理装置)
90 リボン羽根混合機(プラズマ処理装置)
90A 容器
91 リボン羽根
100,105 ガス輸送装置
101,106 輸送配管(プラズマ処理装置)
101A,106A 第1プラズマ生成電極
101B,106B 第2プラズマ生成電極
110 流路ケース(プラズマ処理装置)
110X 第1平行電極(第1プラズマ生成電極)
110Y 第2平行電極(第2プラズマ生成電極)
110C 仕切り壁(第1及び第2プラズマ生成電極)
120 格子流路(プラズマ処理装置)
123A 第1プラズマ生成電極
123B 第2プラズマ生成電極
130 プラズマトーチ
133A 第1プラズマ生成電極
133B 第2プラズマ生成電極
140 チューブ処理装置(プラズマ処理装置)
145A〜145E プラズマ処理室(プラズマ処理装置)
145P 絶縁パイプ(中空絶縁部材)
147A 第1プラズマ生成電極
147B 第2プラズマ生成電極
150 振動コンベア(プラズマ処理装置)
150A 第1プラズマ生成電極
150B 第2プラズマ生成電極
150V ベルトコンベア(プラズマ処理装置)
150W 回転テーブルコンベア(プラズマ処理装置)
160,160V スクリューコンベア(プラズマ処理装置)
160A 外部電極(第1プラズマ生成電極)
160B スクリュー(第2プラズマ生成電極)
160P 絶縁パイプ(中空絶縁部材)
161 ローラー電極
167 メディア
170A 第1螺旋電極
170B 第2螺旋電極
170C 第3螺旋電極
180 プラズマ移動装置(プラズマ処理装置)
180D 電極シート(第1プラズマ生成電極)
180P 絶縁パイプ(中空絶縁部材)
181 電極シャフト(第2プラズマ生成電極)
200 プラズマ処理システム
201 プラズマ処理部(プラズマ処理装置)
270,271 始動電極
276A,276B プラズマ生成電極
280 面処理プラズマトーチ
280A 固定電極(第1プラズマ生成電極)
280B 可動電極(第2プラズマ生成電極)
300 筒形回転処理装置(プラズマ処理装置)
310,310Z 筒形回転容器
336,336Z 粉砕メディア
350,350Z 外部電極(第1プラズマ生成電極)
355,355Z 内部電極(第2プラズマ生成電極)
357 ロータリーコネクタ
358,358Y,358Z 分割円筒電極
380,380X,380Y,380Z 縦形回転処理装置
381,381X,381Z 縦形回転容器
382A,382X 外部電極(第1プラズマ生成電極)
390,390X 内部電極(第2プラズマ生成電極)
400、400X,400Y 撹拌処理装置(プラズマ処理装置)
410、410X,410Y 容器(筒形容器)
412,412X 撹拌子
420 マグネチックスターラ
450,450X,450Z 第1プラズマ生成電極
460,460X,460Z 第2プラズマ生成電極
470 同芯平行平板電極
471 第1プラズマ生成電極
472 第2プラズマ生成電極
473 スライドガラス(中空絶縁部材)
S 被処理体
B,W,L,G 処理対象
10 Jet mill (plasma processing equipment)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Plasma power supply part 21-30 Plasma torch 21A-30A 1st plasma production electrode 21B-30B 2nd plasma production electrode 21P-30P Pipe (hollow insulation member)
40 Jet mill (plasma processing equipment)
40K body case (hollow insulation member)
45,45 triple orifice nozzle (first plasma generating electrode, second plasma generating electrode)
50 Crusher (Plasma treatment device)
50A Main unit case 60, 60W Dispersing device (plasma processing device)
60A body case 61, 61W stirring rod 63A first plasma generating electrode 63B second plasma generating electrode 70 mixer (plasma processing apparatus)
71 Cylindrical container 75, 75W Vibrating sieve (plasma processing equipment)
75A First plasma generating electrode 75B Second plasma generating electrode 80 Dust collector (plasma processing apparatus)
85 Vertical rotary mixer (plasma processing equipment)
90 Ribbon blade mixer (plasma processing equipment)
90A Container 91 Ribbon blade 100, 105 Gas transport device 101, 106 Transport piping (plasma processing device)
101A, 106A First plasma generation electrode 101B, 106B Second plasma generation electrode 110 Channel case (plasma processing apparatus)
110X first parallel electrode (first plasma generating electrode)
110Y second parallel electrode (second plasma generation electrode)
110C Partition wall (first and second plasma generation electrodes)
120 lattice flow path (plasma processing equipment)
123A First plasma generating electrode 123B Second plasma generating electrode 130 Plasma torch 133A First plasma generating electrode 133B Second plasma generating electrode 140 Tube processing apparatus (plasma processing apparatus)
145A to 145E Plasma processing chamber (plasma processing apparatus)
145P Insulation pipe (hollow insulation member)
147A First plasma generating electrode 147B Second plasma generating electrode 150 Vibrating conveyor (plasma processing apparatus)
150A First plasma generating electrode 150B Second plasma generating electrode 150V Belt conveyor (plasma processing apparatus)
150W rotary table conveyor (plasma processing equipment)
160,160V screw conveyor (plasma processing equipment)
160A External electrode (first plasma generation electrode)
160B screw (second plasma generating electrode)
160P Insulated pipe (hollow insulation member)
161 Roller electrode 167 Media 170A First spiral electrode 170B Second spiral electrode 170C Third spiral electrode 180 Plasma transfer device (plasma processing device)
180D electrode sheet (first plasma generation electrode)
180P Insulated pipe (hollow insulation member)
181 Electrode shaft (second plasma generation electrode)
200 Plasma Processing System 201 Plasma Processing Unit (Plasma Processing Apparatus)
270, 271 Start electrode 276A, 276B Plasma generation electrode 280 Surface treatment plasma torch 280A Fixed electrode (first plasma generation electrode)
280B Movable electrode (second plasma generation electrode)
300 Cylindrical rotation processing equipment (plasma processing equipment)
310, 310Z Cylindrical rotating containers 336, 336Z Grinding media 350, 350Z External electrode (first plasma generating electrode)
355, 355Z Internal electrode (second plasma generation electrode)
357 Rotary connectors 358, 358Y, 358Z Split cylindrical electrodes 380, 380X, 380Y, 380Z Vertical rotary processing devices 381, 381X, 381Z Vertical rotary containers 382A, 382X External electrodes (first plasma generating electrodes)
390, 390X Internal electrode (second plasma generation electrode)
400, 400X, 400Y Stir processing equipment (plasma processing equipment)
410, 410X, 410Y Container (tubular container)
412, 412X Stirrer 420 Magnetic stirrer 450, 450X, 450Z First plasma generating electrode 460, 460X, 460Z Second plasma generating electrode 470 Concentric parallel plate electrode 471 First plasma generating electrode 472 Second plasma generating electrode 473 Slide glass (Hollow insulation member)
S Object B, W, L, G Process target
Claims (2)
前記中空絶縁部材の外側に配置された第1プラズマ生成電極と、
前記中空絶縁部材の中心部に配されて、前記中空絶縁部材の内面との間に隙間を有し、前記処理空間内にプラズマを発生させるための電圧が前記第1プラズマ生成電極との間に印加される棒状の第2プラズマ生成電極と、を備えたプラズマ処理装置であって、
前記中空絶縁部材のうち前記処理対象が通過する方向に交互に並んだ前記第1プラズマ生成電極としての第1電極及び第2電極と、
一極が前記第2プラズマ生成電極に接続される一方、他極が前記第1電極と前記第2電極とに交互に切り替えて接続され、前記第2プラズマ生成電極と前記第1電極との間と、前記第2プラズマ生成電極と前記第2電極との間とに交互に電圧を印加して交互にプラズマを発生させる電源部とを有し、それら交互に発生するプラズマの圧力によって前記処理対象を前記処理空間内で一方向に移動させるプラズマ処理装置。 And sky insulating member in a pipe shape having a processing space of the processing target passes inwardly,
A first plasma generating electrode disposed outside the hollow insulating member;
Disposed at the center of the hollow insulating member, has a gap with the inner surface of the hollow insulating member, and a voltage for generating plasma in the processing space is between the first plasma generating electrode A plasma processing apparatus comprising: a rod-shaped second plasma generation electrode to be applied;
A first electrode and a second electrode as the first plasma generation electrode alternately arranged in a direction in which the processing object passes among the hollow insulating members;
One pole is connected to the second plasma generation electrode, and the other pole is alternately connected to the first electrode and the second electrode, and is connected between the second plasma generation electrode and the first electrode. And a power supply unit that alternately applies a voltage between the second plasma generation electrode and the second electrode to generate plasma alternately, and the object to be processed by the pressure of the alternately generated plasma A plasma processing apparatus that moves the substrate in one direction within the processing space.
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