JPH05159861A - コロナ放電の発生方法 - Google Patents
コロナ放電の発生方法Info
- Publication number
- JPH05159861A JPH05159861A JP36124591A JP36124591A JPH05159861A JP H05159861 A JPH05159861 A JP H05159861A JP 36124591 A JP36124591 A JP 36124591A JP 36124591 A JP36124591 A JP 36124591A JP H05159861 A JPH05159861 A JP H05159861A
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- JP
- Japan
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- corona discharge
- electrode
- corona
- discharge generating
- generating
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- Pending
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コロナ放電を応用したプラズマリアクターに
よってオゾンの生成や各種のガス処理，プラズマ処理，
プラズマ化学合成等を行う際に，コロナ放電の安定を安
定に持続させコロナ放電電力を増大することが必要であ
る．この目的を達成するためのコロナ放電発生方法を示
したものである． 【構成】コロナ放電発生用電極１１の周囲に設けたコロ
ナ放電発生点１２とコロナ放電発生点１２との間の電極
上を絶縁体１３で被覆して構成し，コロナ放電発生用電
極１１と対向電極１４の間に高電圧を印加して，コロナ
放電発生点１１と対向電極１４の間に安定なコロナ１５
を生じさせることが出来る．この様な構成にすることに
よって，コロナ放電発生点１２を増やして行くことがで
き，コロナ放電発生点１２の数に比例した放電電力を得
ることが出来る．
よってオゾンの生成や各種のガス処理，プラズマ処理，
プラズマ化学合成等を行う際に，コロナ放電の安定を安
定に持続させコロナ放電電力を増大することが必要であ
る．この目的を達成するためのコロナ放電発生方法を示
したものである． 【構成】コロナ放電発生用電極１１の周囲に設けたコロ
ナ放電発生点１２とコロナ放電発生点１２との間の電極
上を絶縁体１３で被覆して構成し，コロナ放電発生用電
極１１と対向電極１４の間に高電圧を印加して，コロナ
放電発生点１１と対向電極１４の間に安定なコロナ１５
を生じさせることが出来る．この様な構成にすることに
よって，コロナ放電発生点１２を増やして行くことがで
き，コロナ放電発生点１２の数に比例した放電電力を得
ることが出来る．
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】近年，コロナ放電を応用したプラ
ズマリアクターが各種のプラズマ処理や化学合成炉とし
てその用途が増大している。 特に（１）オゾンの生
成，（２）燃焼ガス・排気ガス中のＮＯｘ、ＳＯ２、Ｃ
Ｏ２の処理，（３）フロンガス等有害物質の分解，
（４）化学合成反応，（５）プラスチックの表面処
（６）気体放電励起型レーザへの応用，（７）プラズマ
ＣＶＤへの応用（８）電気集塵機をはじめ半導体産業な
どハイテク分野にも広く応用の道が開かれている．
ズマリアクターが各種のプラズマ処理や化学合成炉とし
てその用途が増大している。 特に（１）オゾンの生
成，（２）燃焼ガス・排気ガス中のＮＯｘ、ＳＯ２、Ｃ
Ｏ２の処理，（３）フロンガス等有害物質の分解，
（４）化学合成反応，（５）プラスチックの表面処
（６）気体放電励起型レーザへの応用，（７）プラズマ
ＣＶＤへの応用（８）電気集塵機をはじめ半導体産業な
どハイテク分野にも広く応用の道が開かれている．
【０００２】
【発明の技術的背景】コロナ放電によって生成された電
子やイオンが周辺の気体分子と衝突しこれを電離、励
起、イオン化して、反応性に富んだ化学的活性種（ラジ
カル、励起分子、イオン等）を生成し、オゾンの生成な
ど有益な生成反応や化学反応を行わせることが可能であ
る。ストリーマコロナ放電によって生成されるプラズマ
は電子や分子の励起に十分な高い電子温度の状態を形成
することが出来る一方ガス温度は装置温度に近く低温プ
ラズマ（非平衡プラズマ）の状態を保つことが出来，有
機化合物からラジカルやイオンを生成するだけでなく、
水素、酸素、窒素など比較的安定な分子ガスも原子化す
ることができるので，この様なプラズマ化学反応によっ
て生成された活性物質が種々の化学反応に利用され応用
されている。
子やイオンが周辺の気体分子と衝突しこれを電離、励
起、イオン化して、反応性に富んだ化学的活性種（ラジ
カル、励起分子、イオン等）を生成し、オゾンの生成な
ど有益な生成反応や化学反応を行わせることが可能であ
る。ストリーマコロナ放電によって生成されるプラズマ
は電子や分子の励起に十分な高い電子温度の状態を形成
することが出来る一方ガス温度は装置温度に近く低温プ
ラズマ（非平衡プラズマ）の状態を保つことが出来，有
機化合物からラジカルやイオンを生成するだけでなく、
水素、酸素、窒素など比較的安定な分子ガスも原子化す
ることができるので，この様なプラズマ化学反応によっ
て生成された活性物質が種々の化学反応に利用され応用
されている。
【０００３】元来，プラズマ化学反応は外殻電子の状態
変化よるものであり、その際放出又は吸収される数ｅＶ
〜数十ｅＶの電子エネルギーの変化に起因している。活
性種の中で最も重要なものは最外殻軌道の対電子の一つ
が失われて、スピンがアンバランスとなったラジカルで
ある。このようなラジカルは他の分子から電子を奪い極
めて強い酸化力を有する物質となる。
変化よるものであり、その際放出又は吸収される数ｅＶ
〜数十ｅＶの電子エネルギーの変化に起因している。活
性種の中で最も重要なものは最外殻軌道の対電子の一つ
が失われて、スピンがアンバランスとなったラジカルで
ある。このようなラジカルは他の分子から電子を奪い極
めて強い酸化力を有する物質となる。
【０００４】従来はこのような変化を行わせるのに （１）温度を上昇して原子や分子の熱運動を促進し、衝
突時の外殻電子の状態を変化させる。 （２）圧力を上げて平均自由行程を下げ衝突確率を上げ
る。 （３）触媒に原子や分子を吸着させ、その活性中心にお
ける特有の電子軌道である不純物準位や欠陥準位に電子
を導いて反応の活性化エネルギーを下げる。等の方法が
用いられていたが、近年は （４）放射線、紫外線，Ｘ線、電子線、ストリーマコロ
ナ放電等，原子や分子の外殻電子に直接作用する方式が
効果をあげている。
突時の外殻電子の状態を変化させる。 （２）圧力を上げて平均自由行程を下げ衝突確率を上げ
る。 （３）触媒に原子や分子を吸着させ、その活性中心にお
ける特有の電子軌道である不純物準位や欠陥準位に電子
を導いて反応の活性化エネルギーを下げる。等の方法が
用いられていたが、近年は （４）放射線、紫外線，Ｘ線、電子線、ストリーマコロ
ナ放電等，原子や分子の外殻電子に直接作用する方式が
効果をあげている。
【０００５】ことにコロナ放電により生成されるプラズ
マは （１）電子温度を容易に数千度に上げうるために熱プラ
ズマでも生成困難なラジカルを容易に作り出して有益な
化学反応を行わせることが出来る。 （２）有機化合物合成等高温を嫌う材料物質や条件にも
適用出来る。 （３）電界分布を考慮して設計することにより小型で容
量の大きいプラズマリアクターを容易に製作することが
出来る等の特色を有している．
マは （１）電子温度を容易に数千度に上げうるために熱プラ
ズマでも生成困難なラジカルを容易に作り出して有益な
化学反応を行わせることが出来る。 （２）有機化合物合成等高温を嫌う材料物質や条件にも
適用出来る。 （３）電界分布を考慮して設計することにより小型で容
量の大きいプラズマリアクターを容易に製作することが
出来る等の特色を有している．
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この様にコロナ放電を
応用したプラズマリアクターは有益な特性を有するので
コロナ放電（ストリーマコロナ放電を含む．）を安定に
生じさせ，かつコロナ放電電力を増大させる方法を見い
だすことが重要な課題であった．
応用したプラズマリアクターは有益な特性を有するので
コロナ放電（ストリーマコロナ放電を含む．）を安定に
生じさせ，かつコロナ放電電力を増大させる方法を見い
だすことが重要な課題であった．
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はこの点について
明らかにしたもので，コロナ放電発生用電極の周辺又は
コロナ放電発生点とコロナ放電発生点間の電極面上を絶
縁体（ゴム，プラスチック，樹脂，テフロン，ビニー
ル，各種誘電体，半導体等）によって被覆又は離隔し，
これを直列または並列に接続して用いることにより数多
くのコロナ放電発生点をコロナ放電電極上に生じさせる
ことが出来る様になり任意のコロナ放電電力を得ること
が可能になる．
明らかにしたもので，コロナ放電発生用電極の周辺又は
コロナ放電発生点とコロナ放電発生点間の電極面上を絶
縁体（ゴム，プラスチック，樹脂，テフロン，ビニー
ル，各種誘電体，半導体等）によって被覆又は離隔し，
これを直列または並列に接続して用いることにより数多
くのコロナ放電発生点をコロナ放電電極上に生じさせる
ことが出来る様になり任意のコロナ放電電力を得ること
が可能になる．
【０００８】
【作用】コロナ放電発生点間のコロナが発生しない部分
を絶縁体で被覆することによってコロナ放電発生点の電
界は強まり，コロナ放電開始電圧が低くなりコロナ放電
が発生し易くなるばかりでなく近傍の電界分布を変える
ことが出来，コロナ放電の安定度を向上することが出来
るのでコロナ放電発生点を直列または並列に接続してゆ
くことが可能になりコロナ放電発生点の数を増すことが
出来コロナ放電発生点の数に応じた放電電力を得ること
が出来るようになる．
を絶縁体で被覆することによってコロナ放電発生点の電
界は強まり，コロナ放電開始電圧が低くなりコロナ放電
が発生し易くなるばかりでなく近傍の電界分布を変える
ことが出来，コロナ放電の安定度を向上することが出来
るのでコロナ放電発生点を直列または並列に接続してゆ
くことが可能になりコロナ放電発生点の数を増すことが
出来コロナ放電発生点の数に応じた放電電力を得ること
が出来るようになる．
【０００９】
【実施例】図１はコロナ放電発生装置の断面図の一部分
である． 金属導体で構成したコロナ放電発生用電極１
１の周囲に設けたコロナ放電発生点１２とコロナ放電発
生点１２との間を絶縁体１３で被覆して構成している．
この方法を次々と繰り返すことによってコロナ放電発
生点１２の数を増やすことが出来る．この様にしてコロ
ナ放電発生用電極１１と対向電極１４の間に高電圧を印
加してコロナ放電発生点１２と対向電極１４の間に安定
なコロナ１５を生じさせることが出来，コロナ放電発生
点１２に比例した電力が得られる．
である． 金属導体で構成したコロナ放電発生用電極１
１の周囲に設けたコロナ放電発生点１２とコロナ放電発
生点１２との間を絶縁体１３で被覆して構成している．
この方法を次々と繰り返すことによってコロナ放電発
生点１２の数を増やすことが出来る．この様にしてコロ
ナ放電発生用電極１１と対向電極１４の間に高電圧を印
加してコロナ放電発生点１２と対向電極１４の間に安定
なコロナ１５を生じさせることが出来，コロナ放電発生
点１２に比例した電力が得られる．
【００１０】図２はコロナ放電発生用電極２１の一部分
で，コロナ放電発生用電極２１の周囲に設けたコロナ放
電発生点２２とコロナ放電発生点２２との間を絶縁体２
３で被覆して構成している．
で，コロナ放電発生用電極２１の周囲に設けたコロナ放
電発生点２２とコロナ放電発生点２２との間を絶縁体２
３で被覆して構成している．
【００１１】図３は図２のコロナ放電発生用電極２１を
説明するために描いた断面図で，コロナ放電発生用電極
２１の周囲に設けたコロナ放電発生点３２とコロナ放電
発生点３２との間を絶縁体３３で被覆して構成している
様子を示している．
説明するために描いた断面図で，コロナ放電発生用電極
２１の周囲に設けたコロナ放電発生点３２とコロナ放電
発生点３２との間を絶縁体３３で被覆して構成している
様子を示している．
【００１２】図４はコロナ放電発生用電極４１上にネジ
状に設けたコロナ放電発生点４２とコロナ放電発生点４
２との間を絶縁体４３で被覆して構成した場合である．
状に設けたコロナ放電発生点４２とコロナ放電発生点４
２との間を絶縁体４３で被覆して構成した場合である．
【００１３】図５は薄い金属板でコロナ放電発生用電極
５１を構成した場合で，コロナ放電発生用電極５１の一
端をコロナ放電発生点５２としコロナ放電発生点５２周
辺を絶縁体５３で被覆して構成している． このことに
よりコロナ放電発生点５２と対向電極５４との間にコロ
ナ５５を安定して生じさせることが出来る．
５１を構成した場合で，コロナ放電発生用電極５１の一
端をコロナ放電発生点５２としコロナ放電発生点５２周
辺を絶縁体５３で被覆して構成している． このことに
よりコロナ放電発生点５２と対向電極５４との間にコロ
ナ５５を安定して生じさせることが出来る．
【００１４】図６は平面６０上にコロナ放電を発生さる
ために，突起状のコロナ放電発生点６２を設けコロナ放
電発生点６２の周辺を絶縁体６３で被覆した場合であ
る．この様にすることによって平行平板間においてもコ
ロナ放電を安定に形成することが出来る．
ために，突起状のコロナ放電発生点６２を設けコロナ放
電発生点６２の周辺を絶縁体６３で被覆した場合であ
る．この様にすることによって平行平板間においてもコ
ロナ放電を安定に形成することが出来る．
【００１５】図７は極めて細いコロナ電極発生用電極７
１を局部的に絶縁体７３で被覆することによって絶縁体
７３と絶縁体７３との間をコロナ放電発生点７２として
コロナ放電を生じさせることが出来る． この様にして
コロナ放電発生点７２と対向電極７４との間に均一にコ
ロナ７５を生じさせることが出来る．
１を局部的に絶縁体７３で被覆することによって絶縁体
７３と絶縁体７３との間をコロナ放電発生点７２として
コロナ放電を生じさせることが出来る． この様にして
コロナ放電発生点７２と対向電極７４との間に均一にコ
ロナ７５を生じさせることが出来る．
【００１６】
【発明の効果】本発明を用いることによりコロナ放電を
安定に均一に生じさせることが出来るので，数多くのコ
ロナ放電を同時に生じさせることが出来，これによって
コロナ放電の発生点を増やすことが出来，コロナ放電発
生点の数に比例したコロナ放電電力を生じさせることが
出来る． 更に絶縁体を被覆することによりコロナ放電
発生点の電界は強まるが他の部分は電界が緩和されるこ
とになりコロナ放電の発生と安定な継続のために極めて
好都合なことになる． またコロナ放電発生点の電界の
向きを対向電極に対して一定の角度を持たせることによ
り放電の安定度を向上することが出来る．
安定に均一に生じさせることが出来るので，数多くのコ
ロナ放電を同時に生じさせることが出来，これによって
コロナ放電の発生点を増やすことが出来，コロナ放電発
生点の数に比例したコロナ放電電力を生じさせることが
出来る． 更に絶縁体を被覆することによりコロナ放電
発生点の電界は強まるが他の部分は電界が緩和されるこ
とになりコロナ放電の発生と安定な継続のために極めて
好都合なことになる． またコロナ放電発生点の電界の
向きを対向電極に対して一定の角度を持たせることによ
り放電の安定度を向上することが出来る．
【００１７】
【図１】 はコロナ放電発生用電極の一部断面図であ
る．
る．
【図２】 はコロナ放電発生用電極の一実施例である．
【図３】 は図２のコロナ放電発生用電極２１の断面図
を示したものである．
を示したものである．
【図４】 はコロナ放電発生用電極の一実施例でネジ状
に設けたコロナ放電発生点４２とコロナ放電発生点４２
との間を絶縁体４３で被覆して構成した場合である．
に設けたコロナ放電発生点４２とコロナ放電発生点４２
との間を絶縁体４３で被覆して構成した場合である．
【図５】 はコロナ放電発生用電極を薄い金属板で構成
した例である．
した例である．
【図６】 は平面上にコロナ放電発生点を設けたコロナ
放電発生用電極である．
放電発生用電極である．
【図７】 は極めて細いコロナ放電発生用電極を局部的
に絶縁体被覆することによってコロナ放電発生点とした
コロナ放電発生用電極である．
に絶縁体被覆することによってコロナ放電発生点とした
コロナ放電発生用電極である．
１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１はそれぞれ
コロナ放電発生用電極．１２，２２，３２，４２，５
２，６２，７２はそれぞれコロナ放電発生点．１３，２
３，３３，４３，５３，６３，７３はそれぞれ絶縁体．
１４，５４，７４はそれぞれ対向電極．１５，５５，７
５はそれぞれコロナである．６０は平板絶縁体である．
コロナ放電発生用電極．１２，２２，３２，４２，５
２，６２，７２はそれぞれコロナ放電発生点．１３，２
３，３３，４３，５３，６３，７３はそれぞれ絶縁体．
１４，５４，７４はそれぞれ対向電極．１５，５５，７
５はそれぞれコロナである．６０は平板絶縁体である．
Claims (5)
- 【請求項１】 コロナ放電発生点とコロナ放電発生点と
の間の電極面上を絶縁体で被覆又は絶縁体で離隔したコ
ロナ放電発生用電極． - 【請求項２】 コロナ放電発生点の周囲又は周辺の電極
面上を絶縁体で被覆又は絶縁体で離隔したコロナ放電発
生用電極． - 【請求項３】 請求項１又は請求項２を特徴とした電
極を用いてコロナ放電発生点を直列又は並列に接続し
て，コロナ放電発生点を複数箇所生じさせることにより
コロナ放電電力を増大する方法． - 【請求項４】 請求項１又は請求項２を特徴とした電極
を用いてコロナ放電を安定化する方法． - 【請求項５】 請求項１又は請求項２を特徴とした電極
を装着した装置．
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36124591A JPH05159861A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | コロナ放電の発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36124591A JPH05159861A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | コロナ放電の発生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05159861A true JPH05159861A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18472791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36124591A Pending JPH05159861A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | コロナ放電の発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05159861A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5847494A (en) * | 1993-10-07 | 1998-12-08 | Aea Technology Plc | Corona discharge reactor |
| KR20020083989A (ko) * | 2002-10-04 | 2002-11-04 | 엄환섭 | 대면적 대기압 저항체 장벽 방전 방법 및 장치 |
-
1991
- 1991-12-02 JP JP36124591A patent/JPH05159861A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5847494A (en) * | 1993-10-07 | 1998-12-08 | Aea Technology Plc | Corona discharge reactor |
| KR20020083989A (ko) * | 2002-10-04 | 2002-11-04 | 엄환섭 | 대면적 대기압 저항체 장벽 방전 방법 및 장치 |
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