JPH039779B2

JPH039779B2 -

Info

Publication number: JPH039779B2
Application number: JP60099381A
Authority: JP
Inventors: Toshio Tanaka; Yasuaki Nagashima
Original assignee: Shinryo Air Conditioning Co Ltd
Current assignee: Shinryo Air Conditioning Co Ltd
Priority date: 1985-05-10
Filing date: 1985-05-10
Publication date: 1991-02-12
Also published as: JPS61257253A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は放電装置に係り、特に各放電ギヤツプ
で均等に放電を形成することのできる放電装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a discharge device, and more particularly to a discharge device capable of uniformly generating discharge in each discharge gap.

従来技術とその問題点従来から種々の分野において放電装置が用いら
れている。例えば、廃ガス中の粉塵を除去する電
気集塵装置あるいはオゾン発生装置などにおいて
放電装置が組み込まれている。近年、これらの分
野以外でも放電による種々の特性を利用して、殺
菌、脱臭の分野においても放電装置が適用されつ
つある。Prior Art and its Problems Discharge devices have been used in various fields. For example, a discharge device is incorporated in an electrostatic precipitator or an ozone generator that removes dust from waste gas. In recent years, in addition to these fields, electric discharge devices are being applied in the fields of sterilization and deodorization by taking advantage of the various characteristics of electric discharge.

この種の放電装置においては、針対平板あるい
は針対針のごとく不平等電界を電極間に形成し、
放電条件を適宜設定することによりコロナ放電、
グロー放電、アーク放電あるいは火花放電を発生
させている。何れの放電形式を採用する場合にお
いても、放電それ自体が不安定な現象であること
から、工業規模の装置においては複数の対の電極
を用いることにより所望の放電場を形成してい
る。この場合、各電極を直接電源と接続すると、
各放電ギヤツプ内の被処理流体の状態が必ずしも
均一でないことあるいは放電ギヤツプ長のわずか
な相異により各放電ギヤツプで均等に放電させる
ことは容易でない。さらには放電により瞬間的に
電流が急激に増加して電極を破損するおそれもあ
る。このため、従来の装置では電極と電源とを結
ぶ回路内に電気抵抗体を介在させていたのである
（例えば、特公昭54−23147号公報）。電極抵抗体
は通常は各電極ごとに介在させるため、使用する
電極の数が増加すると電気抵抗体もそれにみあう
数だけ用いる必要がある。また、放電時にはそれ
らの電気抵抗体によつて電力を消費するが、この
電気エネルギーは全て熱となつて放散してしまい
放電には何ら寄与しないという問題もある。 In this type of discharge device, an unequal electric field is formed between electrodes like needle-to-flat or needle-to-needle,
By setting the discharge conditions appropriately, corona discharge,
Generating glow discharge, arc discharge or spark discharge. No matter which type of discharge is employed, discharge itself is an unstable phenomenon, so in industrial-scale devices, a desired discharge field is formed by using a plurality of pairs of electrodes. In this case, if you connect each electrode directly to the power source,
It is not easy to discharge uniformly in each discharge gap because the condition of the fluid to be treated in each discharge gap is not necessarily uniform or because the length of the discharge gap is slightly different. Furthermore, there is a risk that the electric current will suddenly increase instantaneously due to discharge, which may damage the electrodes. For this reason, in conventional devices, an electric resistor is interposed in the circuit connecting the electrode and the power source (for example, Japanese Patent Publication No. 54-23147). Since an electrode resistor is usually provided for each electrode, as the number of electrodes used increases, it is necessary to use a corresponding number of electrical resistors. Furthermore, during discharging, power is consumed by these electrical resistors, but there is also the problem that all of this electrical energy is dissipated as heat and does not contribute to the discharging at all.

発明の要点本発明は前記従来技術の欠点を解消するもので
あつて、前記従来技術において用いられている電
気抵抗体の役割を放電ギヤツプを直列にすること
により達成して各放電ギヤツプ間で均等に放電さ
せるとともに電力消費量の少ない放電装置を提供
するものである。すなわち本発明は、電圧が印加
されかつ相対向するように配置された印加電極
と、前記両印加電極の放電部を結ぶ線上に位置し
かつこれら電極の間にこれら電極から間隔をもつ
て配置された中間電極とからなる放電装置であ
る。Summary of the Invention The present invention solves the drawbacks of the prior art, and achieves the role of the electrical resistor used in the prior art by arranging discharge gaps in series so that each discharge gap is uniformly distributed. The present invention provides a discharging device that allows discharge to occur quickly and consumes little power. That is, the present invention provides application electrodes to which a voltage is applied and which are arranged to face each other, and an electrode which is located on a line connecting the discharge portions of the two application electrodes and is arranged between these electrodes with a distance from these electrodes. This is a discharge device consisting of an intermediate electrode.

発明の好ましい態様以下、添付図面を参照しつつ本発明を詳細に説
明する。Preferred Embodiments of the Invention The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第１図は、本発明の一例を示す構成図である。
電極支持枠４には左側および右側にそれぞれ印加
電極１が５本づつ並列に配置されている。同一水
平面上に位置する印加電極１はその尖端部が対向
するように配置され、これら尖端部を結ぶ線上に
は中間電極２を配置するとともに、印加電極１と
中間電極２並びに各中間電極２は所定の間隔をお
いて隔てられている。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of the present invention.
Five application electrodes 1 are arranged in parallel on the left and right sides of the electrode support frame 4, respectively. The application electrodes 1 located on the same horizontal plane are arranged so that their pointed ends face each other, and the intermediate electrode 2 is arranged on the line connecting these pointed ends, and the application electrode 1 and the intermediate electrode 2 as well as each intermediate electrode 2 are They are separated by a predetermined interval.

印加電極１は好ましくは針状電極であるが、そ
の他平板電極、棒状電極をも用いることができ
る。針状電極では尖端部を、平板電極では端部
を、棒状電極では長さ方向を互いに対向して配置
する。印加電極１の材料は鉄、アルミニウム、タ
ングステンなど従来周知の導電性材料を用いるこ
とができる。 The application electrode 1 is preferably a needle-shaped electrode, but a flat plate electrode or a rod-shaped electrode can also be used. For needle-like electrodes, the tip portions are arranged opposite to each other, for flat electrodes, the end portions are arranged opposite to each other, and for rod-like electrodes, the length directions are arranged opposite to each other. As the material of the application electrode 1, conventionally known conductive materials such as iron, aluminum, and tungsten can be used.

中間電極２も前記と同様に種々の形状、材料を
用いることができるが、好ましくは針状電極であ
る。この中間電極により各放電ギヤツプにおいて
均等に放電させることができる。ここで放電ギヤ
ツプ長とは、左側の印加電極１の尖端から右側の
印加電極１の尖端までの長さから中間電極２の長
さを引いた値である。すなわち、放電ギヤツプ長
ｌは、ｌ＝l₁＋l₂＋l₃ （式中、l₁、l₂、l₃はそれぞれ図に示す通り電極
間の距離を示す）である。従来の装置においては
両印加電極間の長さがｌに相当するが、本発明に
係る装置においてはｌを中間電極２を介在させて
分割する。図においてはｌは三分されている。一
般的に言えば同一水平線上に位置する中間電極の
数をｎとすれば、ｌはｎ＋１に分割される。l₁、
l₂、l₃は等距離であつても異なつていてもよい。
しかしながらl₁＝l₂＝l₃のときに最も安定しかつ
均一な放電が形成される。中間電極２の長さは適
宜選定できる。中間電極２は支持枠４に左右に移
動可能な状態にして、l₁、l₂、l₃の微調整を行う
ようにできるのが好ましい。 Although various shapes and materials can be used for the intermediate electrode 2 as described above, a needle-shaped electrode is preferable. This intermediate electrode enables uniform discharge in each discharge gap. Here, the discharge gap length is a value obtained by subtracting the length of the intermediate electrode 2 from the length from the tip of the application electrode 1 on the left side to the tip of the application electrode 1 on the right side. That is, the discharge gap length l is l=l ₁ +l ₂ +l ₃ (in the formula, l ₁ , l ₂ , and l ₃ each indicate the distance between the electrodes as shown in the figure). In the conventional device, the length between both application electrodes corresponds to l, but in the device according to the present invention, l is divided by interposing the intermediate electrode 2. In the figure, l is divided into three parts. Generally speaking, if the number of intermediate electrodes located on the same horizontal line is n, then l is divided into n+1. _l1 ,
l ₂ and l ₃ may be equidistant or different.
However, the most stable and uniform discharge is formed when l ₁ =l ₂ =l ₃ . The length of the intermediate electrode 2 can be selected as appropriate. It is preferable that the intermediate electrode 2 be movable left and right on the support frame 4 so that fine adjustments of l ₁ , l ₂ and l ₃ can be made.

放電特性は放電ギヤツプ長、電極表面形状、放
電ギヤツプ間にある被処理ガスの状態等により影
響を受ける。従来の装置ではこれらの影響を直接
受けるために各放電ギヤツプにおける放電ギヤツ
プ長のわずかの差、あるいは被処理ガス雰囲気の
わずかの差により最も放電しやすいギヤツプが選
択的に放電するという欠点があつた。本発明に係
る装置では放電ギヤツプ長ｌを分割しているの
で、l₁、l₂、l₃において生じる放電に与える影響
を低減しあるいは相殺して各放電ギヤツプ長ｌに
おいて均一な放電を可能にする。例えば、l₁にお
ける放電を考えてみると（l₁、l₂では所望の放電
が形成されるものとする）、ここにおける電極間
距離l₁は全放電ギヤツプ長ｌに対してl₁／l₁＋l₂＋l₃ となるから、電極間距離およびこの放電ギヤツプ
内における被処理流体がそれぞれ放電に与える影
響をｌ／l₁＋l₂＋l₃に低下できると考えられる。l₂、l₃ に対しても同様である。その観点からは、中間電
極を多く用いるほど、各列における均一な放電を
行うことができるといえる。しかし、ｌは一般に
は１〜５cmであるからｎをあまり多くするとl₁、
l₂、l₃が小さくなり装置を製作するうえで精度向
上を図る必要がある。よつて、ｎ＝２〜５が好ま
しい。 The discharge characteristics are affected by the length of the discharge gap, the shape of the electrode surface, the state of the gas to be treated between the discharge gaps, etc. Conventional devices are directly affected by these effects, and therefore have the disadvantage that the gaps that are most likely to discharge are selectively discharged due to slight differences in discharge gap length between discharge gaps or slight differences in the gas atmosphere to be treated. . In the device according to the present invention, since the discharge gap length l is divided, the influence on the discharge occurring at l ₁ , l ₂ , and l ₃ can be reduced or offset, and uniform discharge can be achieved at each discharge gap length l. do. For example, considering the discharge at l ₁ (assuming that the desired discharge is formed at l ₁ and l ₂ ), the interelectrode distance l ₁ here is l ₁ /l with respect to the total discharge gap length l. ₁ + l ₂ + l ₃ , it is considered that the influence of the distance between the electrodes and the fluid to be treated in this discharge gap on the discharge can be reduced to l/l ₁ + l ₂ + l ₃ . The same applies to l ₂ and l ₃ . From this point of view, it can be said that the more intermediate electrodes are used, the more uniform discharge can be performed in each column. However, since l is generally 1 to 5 cm, if n is too large, l ₁ ,
As l ₂ and l ₃ become smaller, it is necessary to improve the precision in manufacturing the device. Therefore, n=2 to 5 is preferable.

電源３から印加電極１に与える電圧には、交流
であつても直流であつてもよい。電圧は後記する
所望の放電形式により種々選定できるが、好まし
くは放電ギヤツプ長ｌの単位長さ当り0.7kv／mm
以上である。ｌが長いほど必要な電圧は高くなり
また並列接続された電極の数が多いほど大電流が
必要となる。 The voltage applied from the power source 3 to the application electrode 1 may be alternating current or direct current. Various voltages can be selected depending on the desired discharge type as described below, but preferably 0.7 kv/mm per unit length of discharge gap length l.
That's all. The longer l is, the higher the required voltage is, and the greater the number of electrodes connected in parallel, the greater the current required.

本発明の装置においては、コロナ放電、火花放
電、グロー放電、アーク放電等を形成できるが、
グロー放電が特に好ましい。グロー放電では自続
放電の一形態であるため本発明の特徴を十分に発
揮できる。一方、アーク放電あるいは火花放電に
おいても本発明により均一放電は可能である。 The device of the present invention can generate corona discharge, spark discharge, glow discharge, arc discharge, etc.
Glow discharge is particularly preferred. Since glow discharge is a form of self-sustaining discharge, the features of the present invention can be fully exhibited. On the other hand, even in arc discharge or spark discharge, uniform discharge is possible according to the present invention.

本発明の効果以上述べた通り、本発明においては放電ギヤツ
プを中間電極てもつて分割することにより従来の
電気抵抗体を使用しなくても、並列に配置された
各印加電極間で均一な放電場を形成することがで
きる。これにより装置の容積効率を高めることが
でき、装置の小型化を図ることができる。また、
電気抵抗体を使用する必要がないため、放電時に
消費する電力の大部分が放電に寄与することにな
りエネルギー効率を高めることができる。さらに
は、中間電極を適宜移動可能にすることにより
l₁、l₂あるいはl₃を微調整して均一放電させるた
めの条件を簡単に設定できるという利点もある。Effects of the Invention As described above, in the present invention, by dividing the discharge gap with intermediate electrodes, a uniform discharge can be achieved between each application electrode arranged in parallel without using a conventional electric resistor. It is possible to create a field. Thereby, the volumetric efficiency of the device can be increased, and the device can be made smaller. Also,
Since there is no need to use an electrical resistor, most of the power consumed during discharging contributes to discharging, which can improve energy efficiency. Furthermore, by making the intermediate electrode movable as appropriate,
Another advantage is that conditions for uniform discharge can be easily set by finely adjusting l ₁ , l ₂ or l ₃ .

実施例第２図に示す放電装置を用いて放電特性を検討
した。本装置の仕様ならびに放電条件は下記の通
りである。Example The discharge characteristics were investigated using the discharge device shown in FIG. The specifications and discharge conditions of this device are as follows.

直列ギヤツプ数：各３並列ギヤツプ数：各７各ギヤツプ数：５mm 全ギヤツプ数：15mm 電極材料：タングステン印加電圧：交流15kv 全放電電流：25ｍＡ本装置に空気を流入させて放電を行つた結果、
全ての放電ギヤツプにおいて放電することを確認
した。Number of series gap: 3 each Number of parallel gap: 7 each Number of each gap: 5 mm Total number of gaps: 15 mm Electrode material: tungsten Applied voltage: AC 15 kV Total discharge current: 25 mA As a result of discharging by flowing air into this device,
It was confirmed that discharge occurred in all discharge gaps.

[Brief explanation of drawings]

第１図は、本発明に係る装置の構成図である。
第２図は、実施例で用いた放電装置の構成図であ
る。１……印加電極、２……中間電極、３……高圧
電源、４……電極支持枠。 FIG. 1 is a block diagram of an apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of the discharge device used in the example. 1... Application electrode, 2... Intermediate electrode, 3... High voltage power supply, 4... Electrode support frame.

Claims

[Scope of Claims] 1. Application electrodes to which a voltage is applied and which are arranged to face each other, and an electrode located on a line connecting the discharge portions of both of the application electrodes and with a space between these electrodes. consisting of an intermediate electrode arranged;
Discharge device. 2. The discharge device according to claim 1, wherein the application electrode and the intermediate electrode are needle-shaped electrodes. 3. The discharge device according to claim 2, wherein a plurality of intermediate electrodes are provided, and at least one end of each intermediate electrode is located so as to face an adjacent intermediate electrode. 4. The discharge device according to any one of claims 1 to 3, which performs glow discharge.