WO2006035744A1 - 絶縁体被膜層担持電極を有する気体励起装置、及び気体励起方法 - Google Patents

絶縁体被膜層担持電極を有する気体励起装置、及び気体励起方法 Download PDF

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protective
plate
gas
coating layer
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Hitoshi Otaka
Takayuki Kawakita
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Nittetsu Mining Co., Ltd.
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    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
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    • H05H1/2431—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes using cylindrical electrodes, e.g. rotary drums

Definitions

  • the present invention relates to a gas excitation device having an insulating film layer carrying electrode and a gas excitation method.
  • the present invention relates to a gas excitation device having an insulating film layer-carrying electrode and a gas excitation method. According to the present invention, by replacing the protective electrode in the conventional gas excitation device and gas excitation method with the insulator coating layer-supporting electrode, the gas excitation efficiency is improved and the manufacturing cost and the running cost are reduced. can do.
  • FIG. 25 is a schematic perspective view in which a part of the side wall of the housing 1 of the gas excitation device P is cut away.
  • the gas excitation device P includes a substantially rectangular parallelepiped housing 1 having an inflow opening 2 for a gas to be processed G and an opening 3 for exhausting a processed gas C, and is disposed inside the housing 1. Includes a large number of cylindrical protective electrodes 6. As shown in the schematic cross-sectional view of FIG.
  • the cylindrical protective electrode 6 includes a rod-shaped electrode 6X and a cylindrical sheath body 6Y surrounding the rod-shaped electrode 6X, and the cylindrical sheath body 6Y Insulator material strength also becomes. Further, the cylindrical protective electrode 6 is divided into two groups of electrode groups 6A and 6B, which are connected to the electric wires 9A and 9B, respectively, and the electric wires 9A and 9B are connected to the AC power source 9. In general, the electric wire 9B connected to the electrode group 6B of one series is grounded. As shown in FIG. 26, each protective electrode 6B, which is disposed on the outermost side inside the housing 1 and faces the inner wall of the housing 1, does not generate a discharge between the inner wall of the housing 1. It is preferable to connect to the grounded electric wire 9B. In principle, it is not necessary to ground the housing 1 itself or the electrode group 6B, but it is preferable to ground them for safety.
  • FIG. 25 and FIG. 26 show a simplified configuration for the purpose of showing an electrode arrangement structure in a typical embodiment of a conventional gas excitation device, for example, the number of electrode groups is extremely reduced. It is shown. Actually, since it is necessary to arrange a large number of electrode groups in the gas excitation device, for example, as shown in FIG. A plurality of the block bodies Q are arranged in the gas excitation device.
  • the electrode group block body Q shown in FIG. 27 includes a cylindrical protective electrode 6, a left side plate 8A, a right side plate 8B, a central support plate 8C, and lead wires 9A and 9B.
  • the left side plate 8A and the right side plate 8B are held by penetrating through a through hole provided in a central support plate 8C disposed between the left side plate 8A and the right side plate 8B. It is held by inserting an end portion into a non-through hole provided on each surface of each.
  • a deodorizing device and an air purifier using low-temperature non-equilibrium plasma generated by the gas excitation device are also known.
  • a low-temperature plasma deodorization apparatus having a high-pressure discharge part that generates low-temperature plasma and a catalyst part that is disposed downstream of the high-pressure discharge part and filled with an oxidation promoting catalyst is known (Patent Document 3).
  • Patent Document 3 a low-temperature plasma deodorization apparatus having a high-pressure discharge part that generates low-temperature plasma and a catalyst part that is disposed downstream of the high-pressure discharge part and filled with an oxidation promoting catalyst.
  • radicals are generated by giving dissociation energy to the gas to be treated by high-pressure discharge. That is, the electrons released into the gas by the discharge collide with the gas molecules in the odor gas and activate the molecules.
  • Some of the active molecules are dissociated into radicals, which may oxidize and decompose malodorous substances in odorous gas or generate ozone.
  • the ozone generated by radicals is also considered to oxidize malodorous substances and contribute to the treatment of malodorous substances.
  • the odor decomposition of odorous substances is performed by the energy of the discharge itself.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 9 199261
  • Patent Document 2 U.S. Patent No. 5, 483, 117
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-293079
  • the cylindrical protective electrode 6 used in the conventional gas excitation device P of the type shown in FIGS. 25 and 26 includes the rod-shaped electrode 6X and the cylinder surrounding the periphery thereof.
  • a metal electrode rod is usually used as the rod-shaped electrode 6X, and the cylindrical sheath 6Y.
  • a glass tube was used as the body 6Y. Since such a cylindrical protective electrode 6 is manufactured by inserting a metal electrode rod 6 mm into a glass sheath 6 mm, a gap exists between the glass sheath 6 mm and the metal electrode rod 6 X, The cylindrical sheath body 6 ⁇ surrounds the rod-shaped electrode 6 ⁇ ⁇ with a gap therebetween.
  • the conventional protective electrode has a drawback in that a discharge occurs in the protective electrode and the metal electrode deteriorates severely. In addition, the production and assembly with a large number of parts took time, which caused high costs. Furthermore, since the conventional protective electrode exposes a glass tube having a gap inside, it was necessary to be careful not to break it when assembling the electrode group block body Q.
  • the object of the present invention is to achieve the problem of improvement in gas excitation efficiency and at the same time solve the various drawbacks of the protective electrode. It is in.
  • At least a pair of electrodes connected to an AC power source is provided in a housing having an inflow opening for a gas to be processed and an opening for exhausting a processed gas.
  • a gas excitation device wherein the electrode is a combination of a protective electrode and a protective electrode, or a combination of a protective electrode and an exposed electrode, wherein at least one protective electrode is entirely on the surface of the core electrode and the core electrode. It can be solved by the gas excitation device described above, characterized by comprising an insulating coating layer supported so as to cover the surface.
  • the insulator coating layer is a gas excitation device wherein the enamel coating layer, the ceramic coating layer, the glass coating layer, or the resin coating layer.
  • the apparatus comprises a first electrode group composed of a plurality of protective electrodes, and a second electrode group composed of a plurality of protective electrodes or exposed electrode caps, A gas excitation device in which at least one of the protective electrode belonging to one electrode group and / or the protective electrode belonging to the second electrode group is a protective electrode carrying the insulator coating layer.
  • the protective electrode is a gas excitation device in which all of the protective electrodes are protective electrodes carrying the insulator coating layer.
  • a protective battery carrying the insulator coating layer is provided.
  • the electrode core electrode is a gas excitation device having a columnar shape, a cylindrical shape, or a plate shape.
  • the internal plate electrode is a gas excitation device that is a plate electrode, a concavo-convex plate electrode, or a porous plate electrode.
  • the present invention has an opening for inflow of a gas to be processed and an opening for discharge of a processed gas, and includes at least a pair of electrodes, and the pair of electrodes is a combination of a protective electrode and a protective electrode.
  • a method of exciting a gas to be processed by passing a gas to be processed through a housing that is a combination of a protective electrode and an exposed electrode, and applying an AC potential between the pair of electrodes,
  • the present invention also relates to a gas excitation method characterized by comprising at least one protective electrode force core electrode and an insulating coating layer supported on the surface of the core electrode so as to cover the entire surface.
  • a protective electrode is provided.
  • the insulating coating layer (b) is formed on the metal electrode rod (a) because the insulating coating layer (b) is directly formed on the surface of the core electrode (a). There is no gap between them. Therefore, deterioration of the metal electrode due to ozone generated by internal discharge does not occur, and the life of the protective electrode is extended. Moreover, since ozone is not generated by internal discharge, gas excitation efficiency is also improved. Further, since there is no gap between the core electrode (a) and the insulating coating layer (b), the size of the protective electrode itself can be made smaller than before, and accordingly, the gas excitation device or the electrode group block body can be reduced. (See Fig. 27) Space saving is possible.
  • the insulator coating layer (b) is formed by, for example, baking a glassy paste on the surface of the metal electrode to form a enamel coating layer, or spraying or dipping the metal compound melt on the electrode surface.
  • a ceramic film, a glass film (for example, a glass plate), or a resin film, which has been formed in advance is applied onto the electrode surface with an adhesive to form an insulator coating layer. Can be formed Therefore, the complexity of manufacturing is eliminated and the strength is improved, so that cracking occurs, and the assembly work of the gas excitation device and the electrode group block body is facilitated.
  • FIG. 1 (a) is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of an electrode of a conventional protective 'protective electrode type device.
  • FIG. 1 (b) is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of an electrode of a protective device according to the present invention.
  • FIG. 2 (a) is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of an electrode of a conventional protective / exposed electrode type device.
  • FIG. 2 (b) is a schematic cross-sectional view showing the basic structure of the electrode of the protective 'exposed electrode type device of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing a part of a side wall of a housing of the device of the present invention cut away.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the device of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view showing a part of the side wall of the housing of the device according to the present invention with a part cut away.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the device of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view of a flat electrode that can be used in the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of another flat electrode that can be used in the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of an uneven plate electrode that can be used in the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view of another uneven plate electrode that can be used in the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view of still another uneven plate electrode that can be used in the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view of still another uneven plate electrode that can be used in the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view of a through-hole plate electrode that can be used in the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the basic configuration of the electrode of the device of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing the basic structure of the electrode of the device of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of an electrode of a device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing the basic structure of the electrode of the device of the present invention according to still another embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing the basic configuration of the electrode of the device of the present invention according to still another embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing the basic structure of the electrode of the device of the present invention according to still another embodiment.
  • FIG. 20 is a schematic perspective view of an exposed electrode having a rectangular parallelepiped creeping discharge preventing sheath for preventing creeping discharge.
  • FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing the basic structure of an exposed electrode having a cylindrical creeping discharge preventing sheath for preventing creeping discharge.
  • FIG. 22 is a schematic perspective view showing a part of the side wall of the housing of the device according to the present invention using a plate-like exposed electrode.
  • FIG. 23 is a schematic cross-sectional view of the device of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 24 is a schematic perspective view of a plate-like exposed electrode having a creeping discharge preventing sheath for preventing creeping discharge at the periphery.
  • FIG. 25 is a schematic perspective view showing a conventional gas processing apparatus with a part of the side wall of the housing cut away.
  • FIG. 26 is a schematic cross-sectional view of the conventional gas processing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 27 is a schematic perspective view of an electrode group block body used in a conventional gas processing apparatus.
  • the device according to the present invention has at least a pair of electrodes connected to an AC power supply, as in the conventional device. With a pair of electrodes
  • the mode of the combination (1) is referred to as a protection'protective electrode type device
  • the mode of the combination (2) is referred to as a protection'exposed electrode type device.
  • Fig. 1 (a) is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of an electrode of a conventional protective 'protective electrode type device P1
  • Fig. 1 (b) is a protection which is an embodiment of the present invention.
  • the conventional apparatus PI shown in FIG. 1 (a) has a housing 1 having an inflow opening 2 for a gas to be processed G and an opening 3 for exhausting a processed gas C. Is provided with a pair of cylindrical protective electrodes 6A and 6B.
  • the cylindrical protective electrodes 6A and 6B each include an inner rod-shaped electrode 6X and a cylindrical sheath body 6Y.
  • the cylindrical sheath body 6Y is usually a glass tube and surrounds the inner rod-shaped electrode 6X with a gap 6Z therebetween.
  • the cylindrical protective electrode 6A is connected to the electric wire 9A
  • the cylindrical protective electrode 6B is connected to the electric wire 9B
  • the electric wires 9A and 9B are connected to the AC power source 9, respectively.
  • the wires and the nosing can be V, the gap must be grounded! /, It is not necessary to be! /, Either or both of them may be grounded! / ⁇ , as shown in Figure 1 (a) In the embodiment, the housing 1 and the electric wire 9B are both grounded.
  • the internal rod-like electrode 6X is made of a conductive material (for example, aluminum or an alloy thereof, copper, a carbonaceous material, iron or the like). Alloy or tungsten) forces are also constructed.
  • the shape of the internal rod-shaped electrode 16X is generally a rod-shaped body (for example, a cylindrical body or a columnar body), or a stranded wire electrode manufactured by twisting the conductor itself or the conductor.
  • the cylindrical sheath 6Y is made of an insulating material (usually glass as described above), and the gap 6Z between the glass tube sheath 6Y and the internal rod electrode 6X is filled with air or a suitable protective gas. Or filled with liquid (eg oil or water).
  • the protective 'protective electrode type device 10A of the present invention shown in FIG. 1 (b) has an inflow opening 102 for the gas G to be treated and an opening 103 for exhausting the treated gas C.
  • the housing 101 is provided with a pair of cylindrical protective electrodes 106A and 106B.
  • Each of the columnar protective electrodes 106A and 106B includes an inner rod-shaped electrode 106X and an insulating coating layer 106Y.
  • the insulator coating layer 106Y is supported on the surface of the inner rod electrode 106X so as to cover the entire surface. Therefore, there is no gap between the inner rod electrode 106X and the insulating coating layer 106Y.
  • the gas to be treated is in contact with the insulating coating layer 106Y and is not in contact with the internal rod-like electrode 106X.
  • the columnar protective electrode 106A is connected to the electric wire 109A
  • the columnar protective electrode 106B is connected to the electric wire 109B
  • the electric wires 109A and 109B are connected to the AC power source 109, respectively.
  • both the wire and the nosing need not be grounded, in the embodiment shown in FIG. 1 (b), one or both of them may be grounded. Are both grounded.
  • the combination of the pair of protective electrodes is a pair of cylindrical protective electrodes that carry the insulating coating layer in a close contact state as shown in FIG. 1 (b).
  • Fig. 1 (b) one is a cylindrical protective electrode that supports the insulator coating layer in close contact, and the other is as shown in Fig. 1 (a).
  • it may be a cylindrical protective electrode having a void inside.
  • FIG. 2 (a) is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of an electrode of a conventional protection / exposed electrode type device P2
  • FIG. 2 (b) is an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of electrodes of the protection / exposed electrode type device 10B.
  • the conventional apparatus P2 shown in FIG. 2 (a) has a housing 1 having an inflow opening 2 for the gas to be treated G and an opening 3 for the discharge of the treated gas C. Is provided with a cylindrical protective electrode 6A and a cylindrical exposed electrode 7.
  • the cylindrical protective electrode 6A includes an inner rod-shaped electrode 6X and a cylindrical sheath body 6Y, similarly to the cylindrical protective electrode 6A of the conventional apparatus P1 shown in FIG. 1 (a).
  • the cylindrical sheath 6Y is usually a glass tube, and surrounds the inner rod-shaped electrode 6X with a gap 6Z therebetween.
  • the cylindrical protective electrode 6A is connected to the electric wire 9A
  • the cylindrical exposed electrode 7 is connected to the electric wire 9B
  • the electric wires 9A and 9B are connected to the AC power source 9, respectively.
  • the electric wire and the nosing need not be grounded, but one or both of them may be grounded as shown in Fig. 2 (a).
  • the housing 1 and the electric wire 9B are both grounded.
  • the exposed electrode may be cylindrical.
  • the cylindrical exposed electrode corresponds to a form in which the cylindrical sheath body in the cylindrical protective electrode is removed and the internal rod-shaped electrode is exposed as it is.
  • the cylindrical exposed electrode can be made of any conductive material, for example, aluminum or its alloy, copper, carbonaceous material, iron or its alloy. Or tungsten.
  • the cylindrical exposed electrode (or columnar exposed electrode) has a corrosion resistance because the electrode surface is in direct contact with the gas to be treated, and a metal that is easy to maintain such as a cleaning operation or a replacement operation.
  • stainless steel for example, SUS.
  • the shape of the cylindrical exposed electrode is not particularly limited, but is a rod-shaped body (for example, a cylindrical body or a columnar body, in particular, a cylindrical body or a columnar body). ) Or a stranded wire electrode produced by twisting the wire itself or the wire.
  • the protection 'exposed electrode type device 10B of the present invention shown in FIG. 2 (b) includes an inflow opening 102 for the gas to be processed G and an exhaust opening 103 for the processed gas C. It has a nosing 101 provided with a columnar protective electrode 106A and a cylindrical exposed electrode 107B.
  • the cylindrical protective electrode 106A includes an inner rod-shaped electrode 106X and an insulating coating layer 106Y.
  • the insulator coating layer 106Y is supported in a close contact state covering the entire surface of the inner rod electrode 106X. Therefore, there is no gap between the inner rod electrode 106X and the insulating coating layer 106Y.
  • the gas to be treated is in contact with the insulating coating layer 106Y and is not in contact with the internal rod electrode 106X.
  • the cylindrical exposed electrode 107B like the cylindrical exposed electrode 7 of the conventional apparatus P2 shown in FIG. 2 (a), can also have a columnar shape. This corresponds to a form in which the cylindrical sheath body in the cylindrical protective electrode is removed, and the internal rod electrode is exposed as it is.
  • the cylindrical protective electrode 106A is connected to the electric wire 109A
  • the cylindrical exposed electrode 107B is connected to the electric wire 109B
  • the electric wires 109A and 109B are connected to the AC power source 109, respectively.
  • both the electric wire and the nosing need not be grounded, but one or both of them may be grounded.
  • the housing 101 and the electric wire 109B are both grounded. The It is.
  • the gas to be processed G flows from the inflow opening 102 of the gas processing apparatus according to the present invention shown in FIGS. 1 (b) and 2 (b), the gas to be processed G is divided into a cylindrical protective electrode and a cylindrical shape. After passing between the protective electrode (Fig. L (b)) or between the columnar protective electrode and the cylindrical exposed electrode (Fig. 2 (b)), it is finally discharged from the discharge opening 103. . In addition, if a voltage is applied between the pair of cylindrical protective electrodes 106A and 106B [Fig. L (b)] or between the cylindrical protective electrode 106A and the cylindrical exposed electrode 107, the gap between the electrodes Discharge occurs and gas molecules are excited to generate radicals.
  • radicals malodorous substances in the gas to be treated are oxidatively decomposed or ozone is generated, so that the gas to be treated is oxidized.
  • the gas to be treated is discharged from the discharge opening together with the radicals and ozone thus generated, and sent to a catalyst part (not shown) filled with an oxidation promoting catalyst, so that the radical, ozone and the gas to be treated are discharged. It is possible to continue the gas treatment by further proceeding with the reaction.
  • FIG. 1 (b) and FIG. 2 (b) schematically show the electrode configuration of the gas treatment device of the present invention for convenience of explanation, and only two electrodes (only a pair of electrodes) are shown.
  • a first electrode group composed of a plurality of electrodes and a second electrode group composed of a plurality of electrodes are arranged, Gas can be treated by applying a voltage between them.
  • at least one of the protective electrode belonging to the first electrode group and / or the protective electrode belonging to the second electrode group protects the insulator coating layer. Any electrode may be used, but it is preferable that all of the protective electrodes are protective electrodes carrying the insulator coating layer.
  • the insulator coating layer carried on the surface of the core electrode is, for example, a enamel coating layer, a ceramic coating layer, a glass coating layer, or a resin coating layer.
  • the enamel coating layer can be formed by baking a glassy paste on the surface of the metal core electrode by a known method.
  • the metal material capable of forming the enamel film layer include aluminum, iron, steel, and copper.
  • the ceramic coating layer is formed by a known method using a core electrode (for example, a metal or carbonaceous core electrode). It can be formed by spraying a molten metal compound on the surface and cooling it, or by dipping a core electrode (for example, metal or carbonaceous core electrode) on the molten metal compound and cooling.
  • a core electrode for example, a metal or carbonaceous core electrode
  • the material used for the ceramic coating layer is not particularly limited as long as it is an insulating metal compound. For example, alumina, zirconia, titania, magnesia
  • the glass coating layer is formed by spraying molten glass on the surface of the core electrode (for example, metal or carbonaceous core electrode) and cooling it, or melting the core electrode (for example, metal or carbonaceous core electrode). It can be formed by dipping into glass and cooling.
  • the material used for the glass coating layer is not particularly limited, and can be, for example, borosilicate glass.
  • the resin coating layer can also be formed on the surface of the core electrode (for example, a metal or carbonaceous core electrode) by a known method.
  • a molten synthetic resin is applied to the surface of the core electrode. It can be formed by thermal spraying, extrusion molding, injection molding, dating, electrostatic coating, or fluid immersion.
  • the material used for the resin coating layer is not particularly limited as long as it is an insulating synthetic resin.
  • thermosetting resin for example, urethane resin, phenol resin, diallyl phthalate resin, epoxy resin) Or silicone resin
  • thermoplastic resin eg, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polysulfone resin, polysulfone resin
  • the thickness of the insulating coating layer carried on the surface of the core electrode is not particularly limited as long as it can cause a discharge between the electrodes and generate a radical by exciting the gas molecules. However, it is, for example, 0.1 to 5 mm, preferably 0.2 to 1 mm. In the range of practical voltage applied for the purpose of exciting the gas, when the layer thickness of the insulator coating layer becomes thinner than 0.1 mm, dielectric breakdown of the insulator coating layer is likely to occur, When the layer thickness is greater than mm, it is difficult to perform silent discharge in the gas excitation device.
  • the conventional gas excitation device of the type shown in FIGS. 25 and 26 is generally manufactured by providing a large number of cylindrical electrodes in the housing 1 as described above. Each of these cylindrical The work of fixing the poles to the housing one by one was extremely complicated and caused an increase in manufacturing cost.
  • a method of installing the electrode group block body in the shape of an electrode group block body including a certain number of cylindrical electrodes in a block form is also used. In itself, it is the work of fixing each cylindrical electrode to the side plate one by one, and the effect of cost reduction is limited.
  • a gas excitation device including a first electrode group composed of a plurality of cylindrical or columnar electrodes and a second electrode group composed of a plurality of cylindrical or columnar electrodes.
  • a plurality of cylindrical or columnar electrodes belonging to the first electrode group ! or a plurality of cylindrical or columnar electrodes belonging to the second electrode group can be replaced with one plate electrode. Therefore, it can be solved.
  • the present invention relates to a gas excitation device including a first electrode group and a second electrode group each composed of a plurality of cylindrical or columnar electrodes, and belongs to the first electrode group and the Z or second electrode group.
  • a plurality of cylindrical or columnar electrodes, The present invention can also be effectively applied to an embodiment in which one plate electrode is replaced.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing a part of the side wall of the housing 11 of the device 10 of the present invention having a configuration in which a plurality of cylindrical or columnar electrodes are replaced with one plate electrode.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view thereof. 3 and 4 (the present invention), and FIG. 25 and FIG. 26 (the prior art), it is clear that the device 10 of the present invention has the first configuration of the conventional device P (FIGS. 25 and 26).
  • Each electrode group 6L has a structure in which a plurality of cylindrical protective electrode groups in each row are replaced with one plate-shaped protective electrode 14B.
  • the first plate-like protective electrode 14B force is disposed in a direction parallel to the flow direction of the gas to be processed G at a position (one end portion of the electrode group) facing the inner wall of the housing 11. (Thus, it is arranged parallel to the inner wall of the housing 11).
  • the first row of the second electrode group in which the cylindrical protective electrodes 16A constitute one group in a row is arranged in a direction parallel to the first plate-like protective electrode 14B.
  • the following plate-like protective electrodes 14B and the second row or lower cylindrical protective electrode groups are alternately arranged in parallel and are in contact with the other inner wall of the housing 11 (the other end of the electrode group). Part) is provided with a plate-like protective electrode 14B.
  • the plate-like protective electrode 14B includes an inner plate-like electrode 14X and an insulating coating layer 14Y.
  • the insulator coating layer 14Y is supported on the surface of the internal plate electrode 14X so as to cover the entire surface of the internal plate electrode 14X. Therefore, there is no gap between the internal plate electrode 14X and the insulating coating layer 14Y.
  • the gas to be treated is in contact with the insulating coating layer 14Y and not the inner plate electrode 14X.
  • Each cylindrical protective electrode 16A is connected to the electric wire 19A
  • each plate-like protective electrode 14B is connected to the electric wire 19B
  • the electric wires 19A and 19B are connected to the AC power source 19. Therefore, a high voltage is applied between the cylindrical protective electrode 16A and the plate-shaped protective electrode 14B.
  • both the electric wire and the nosing need not be grounded, but in the embodiment shown in FIGS. 3 and 4 where one or both of them may be grounded, both the housing 11 and the electric wire 19B are Grounded.
  • the plate-like protective electrode 14B is arranged along the flow direction of the gas G to be processed, as shown in FIG.
  • the force in the vicinity of the end of the inflow opening 12 in the housing 11 can be constituted by a single plate-like protective electrode that continues to the vicinity of the end of the discharge opening 13.
  • one continuous plate-like protective electrode described above is divided into a plurality of pieces along the flow direction of the gas to be treated G, that is, two or more plate-like protective electrodes are treated. It can also be arranged in a line along the gas G flow direction.
  • each of the plate-like protective electrodes has a function corresponding to a plurality of conventional cylindrical protective electrodes.
  • the row group force of the electrode group 6L is configured to include a large number of cylindrical protective electrodes 6B.
  • the cost was high.
  • the apparatus 10 of the present invention shown in FIGS. 3 and 4 includes a single plate-like protective electrode 14B instead of a large number of cylindrical protective electrodes, so that manufacturing costs and maintenance costs are greatly reduced. Is done.
  • a conventional protective electrode including a glass sheath 16Y and a metal electrode rod 16X and having an internal space 16Z is used.
  • the cylindrical protective electrode shown in FIGS. 1 (b) and 2 (b) that is, the inner rod-shaped electrode 6X, and its It is also possible to use a columnar protective electrode comprising an insulating coating layer 6Y that surrounds and surrounds the inner rod electrode 6X in close contact with the inner rod electrode 6X.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view showing a part of the side wall of the housing 21 of the present invention device 20 having a configuration in which all of the cylindrical or columnar electrodes are replaced with plate electrodes
  • Fig. 6 is a schematic cross-sectional view thereof.
  • the device 20 of the present invention is the first of the conventional device P (FIGS. 25 and 26).
  • the plurality of cylindrical protective electrode groups in each row of the electrode group 6L are replaced with one plate-like protective electrode 24B, and the second electrode group 6H of the conventional device P (Figs. 25 and 26)
  • Each of the plurality of cylindrical protective electrode groups has a structure in which one plate-like protective electrode 24A is replaced. That is, in this embodiment, since all the electrode groups are plate-like protective electrodes, the manufacturing cost and the maintenance cost are further greatly reduced.
  • the plate-like protective electrodes 24A and 24B are insulated from the inner plate-like electrode 24X, respectively.
  • the insulating coating layer 24Y is supported on the surface of the internal plate electrode 24X so as to cover the entire surface of the inner coating electrode 24X. Therefore, there is no gap between the inner plate electrode 24X and the insulating coating layer 24Y.
  • the gas to be treated is in contact with the insulating coating layer 24 Y and is not in contact with the internal plate electrode 24X.
  • the plate-like protective electrodes 24A and 24B are arranged along the flow direction of the gas to be treated G, and the force near the end of the inflow opening 22 in the housing 21 is not limited to the end of the discharge opening 23. It can be composed of a single plate-like protective electrode that continues to the vicinity. Alternatively, it may be composed of two or more plate-like protective electrodes.
  • the shape of the internal plate electrode is not particularly limited as long as it is a plate shape capable of stable discharge. Specifically, it can be, for example, a smooth plate electrode having a smooth surface, an uneven plate electrode having an uneven structure on the surface, or a through hole plate electrode having a through hole.
  • the smooth plate electrode include a flat plate electrode 310 having a smooth flat surface 310a as shown in FIG. 7, or a flat plate electrode 320 having a curved surface 320a as shown in FIG.
  • the smooth curved surface includes not only a smooth convex curved surface as shown in FIG. 8, but also a smooth concave curved surface.
  • the concavo-convex plate electrode having a concavo-convex structure on the surface for example, as shown in FIG. 9, a concavo-convex plate shape in which a large number of conical protrusions 331 are arranged in a dot shape on a flat surface 330a.
  • An electrode 330 may be mentioned.
  • the shape of the protrusion is not limited to a conical shape, and may be a hemispherical shape or a cubic shape.
  • FIG. 10 there can be mentioned a concavo-convex plate electrode 340 having a large number of cuboidal concave portions 341 in the form of dots on a plane 340a.
  • the shape of the concave portion is not limited to a cubic shape, and may be a conical shape or a hemispherical shape.
  • concavo-convex plate electrode 350 having a large number of strip grooves 350a and strip projections 350b provided in parallel.
  • the belt-like grooves and belt-like projections may have a number of curved shapes provided in parallel only on a straight line.
  • a corrugated surface is formed by a belt-like groove 360a having a substantially semicircular cross section and a belt-like protrusion 360b having a substantially semicircular cross section.
  • An uneven plate electrode 360 can be mentioned.
  • One surface of the internal plate electrode is a smooth plate, and the other surface is an uneven plate. It can also be in the form.
  • the inner plate electrode may have a smooth plate shape or an uneven plate shape on both sides. In this case, the smooth plate shape and the uneven plate shape on each surface may be the same or different.
  • the through-hole plate-like electrode for example, as shown in FIG. 13, there can be mentioned a porous plate-like electrode 370 formed by punching a large number of holes 370a in a plate made of a conductive material. Further, as will be described later, the through-hole plate electrode may be a mesh electrode composed of thin conductive material fibers, for example.
  • An insulator coating layer (for example, a boron coating layer, a ceramic coating layer, a glass coating layer, or a resin coating layer) carried on the surface of each of the various internal plate-like electrodes is also the above-mentioned circle. Similarly to the insulator coating layer carried on the surface of the columnar core electrode, it can be formed on the surface of the various internal plate electrodes by a known method.
  • an insulator coating layer for example, a ceramic coating layer, a glass coating layer (for example, a glass plate), or a resin coating layer (for example, a resin film) carried on the surface of the internal plate electrode is used.
  • the forming method is performed after a ceramic coating plate, a glass coating plate, or a resin coating plate is formed in advance.
  • the insulating coating layer is carried by adhering to the surface of the internal plate electrode using an adhesive.
  • both electrodes are in close contact with the inner plate electrode 24X, covering the entire surface thereof, as shown in FIGS.
  • a combination comprising a plate-like protective electrode (adhesive plate-like protective electrode) composed of the supported insulating coating layer 24Y and having no voids therebetween is preferable.
  • the pair of electrodes one electrode is the contact-type plate-like protective electrode, and the other electrode is an insulating sheath (in particular, a glass plate or a synthetic resin plate).
  • a plate-like protective electrode space-type plate-like protective electrode having a gap between the outer insulating sheath and the inner plate-like electrode. It can also be a combination.
  • One of the pair of electrodes is a plate-shaped protective electrode, and the other is a columnar protective electrode (ie, the inner rod-shaped electrode 6X and the periphery of the inner rod-shaped electrode 6X are connected to the inner rod-shaped electrode 6X.
  • Cylindrical protective electrode consisting of an insulating coating layer 6 Y that closely surrounds
  • the plate-like protective electrode the contact-type plate-like protective electrode or the gap-type plate-like protective electrode can be used as the plate-like protective electrode.
  • the shape of the internal plate-like electrode of the gap-type plate-like protective electrode is not particularly limited as long as it is a plate shape capable of stable discharge.
  • It can be a smooth plate electrode having a smooth surface, an uneven plate electrode having an uneven structure on the surface, or a through hole plate electrode having a through hole.
  • a concavo-convex plate electrode having a concavo-convex structure on the surface internal discharge occurs in the gap between the external insulating sheath and the internal plate electrode, and the life of the internal electrode It is preferable to use a smooth plate-like electrode because the gas excitation efficiency may decrease or the gas excitation efficiency may decrease.
  • the layer thickness of the insulating coating layer carried on the surface of the internal plate electrode is not particularly limited as long as it can generate a radical by generating a discharge between the electrodes and exciting gas molecules. Although not, for example, 0.1 to 5 mm, preferably 0.2 to Lmm.
  • the thickness of the insulating coating layer is less than 0.1 mm, the dielectric breakdown of the insulating coating layer is likely to occur.
  • the layer thickness is thicker than 5 mm, it is difficult to perform silent discharge in the gas excitation device.
  • the gas excitation device of the present invention including the plate-like electrode described with reference to Figs. 3 to 6 has a plurality of cylindrical or circular shapes belonging to the first electrode group and the Z or second electrode group.
  • the columnar electrode is replaced with one plate electrode, and the first electrode group and the second electrode group are
  • the gas excitation device of the present invention includes a mode in which the plate electrode is a protective electrode and a mode in which the plate electrode is an exposed electrode.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the basic configuration of the electrode in the embodiment shown in FIG. 3 and FIG. 4, and the protective / protective electrode type device 10 of the present invention shown in FIG.
  • a housing having an opening 12 for the gas to be treated G and an opening 13 for the discharge of the treated gas C 11 is provided with a cylindrical protective electrode 16A and a plate-shaped protective electrode 14B.
  • One protective electrode, the plate-like protective electrode 14B is composed of an inner plate-like electrode 14X and an insulator coating layer 14Y.
  • the insulator coating layer 14Y is entirely formed on the surface of the inner plate-like electrode 14X. It covers the surface and is carried in close contact. There is no gap between the internal plate electrode 14X and the insulating coating layer 14Y.
  • the cylindrical protective electrode 16A which is the other protective electrode, has a gap portion 16Z between the inner rod-shaped electrode 16X and the cylindrical sheath body 16Y.
  • the cylindrical protective electrode 16A is connected to the electric wire 19A
  • the plate-like protective electrode 14B is connected to the electric wire 19B
  • the electric wires 19A and 19B are connected to the AC power source 19.
  • the electric wire and the nosing may or may not be grounded together.
  • the cylindrical protective electrode 16A and the plate-shaped protective electrode 14B are arranged at a position facing and in contact with the housing 11, as shown in the embodiment shown in FIG. 14, it occurs between the electrodes 16A and 14B.
  • a discharge may occur between the housing 11 and one or both of the electrodes 16A and 14B.
  • the housing 11 originally has a function of fixing electrodes and holding other electrode group block bodies Q (FIG. 27) in the gas excitation device, and the above-described deterioration is not desirable. Therefore, it is desirable to prevent discharge between the housing 11 and the electrodes 16A and 14B for safety.
  • the purpose of grounding (grounding) the electrode group (outer electrode) arranged at a position facing the inner wall of the housing 11 and the housing 11 is the housing 11 and the cylindrical protective electrode 16A or plate. This is for the purpose of preventing electric discharge generated between the protective electrode 14B.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing the basic configuration of the electrode in the embodiment shown in FIG. 5 and FIG. 6, and the protection / protection electrode type device 20 of the present invention shown in FIG.
  • the housing 21 has a nozzle 21 having an inflow opening 22 for the gas to be treated G and an opening 23 for the discharge of the treated gas C, and the housing 21 has plate-like protective electrodes 24A, 24B. It has.
  • the plate-like protective electrodes 24A and 24B are composed of an inner plate-like electrode 24X and an insulating coating layer 24Y.
  • the insulating coating layer 24Y covers the entire surface of the inner plate-like electrode 24X. To be carried in close contact. There is no gap between the internal plate electrode 24X and the insulating coating layer 24Y.
  • the plate protection electrode 24A is connected to the wire 29A
  • the plate protection electrode 24B is connected to the wire 29B
  • the wires 29A and 29B are connected to the AC power source 29.
  • the plate protection electrode 24A and the plate protection electrode A high voltage is applied to 24B.
  • the electric wire and housing may or may not be grounded together. In the device 20 of the present invention shown in FIG. 15, the discharge between the housing 21 and the plate-like protective electrodes 24A and 24B can be prevented by the same method as described above.
  • one of the plate-like protective electrode 24A or the plate-like protective electrode 24B can be a contact-type plate-like protective electrode, and the other can be a gap-type plate-like protective electrode. Further, when the plate-like protective electrode 24A or the plate-like protective electrode 24B is composed of a plurality of plate-like protective electrodes, a part of them can be used as a gap-type plate-like protective electrode.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing the basic configuration of the electrode in the protection / protection electrode type apparatus according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 shows the protection 'protection electrode type apparatus 30 of the present invention shown in FIG.
  • a cylindrical protective electrode 36A and a plate-like protective electrode are provided inside the housing 31, a cylindrical protective electrode 36A and a plate-like protective electrode are provided.
  • a protective electrode 34B is provided.
  • the columnar protective electrode 36A includes an inner rod-shaped electrode 36X and an insulator coating layer 36Y.
  • the insulator coating layer 36Y is supported on the surface of the internal rod electrode 36X so as to cover the entire surface. Therefore, there is no gap between the inner rod-like electrode 36X and the insulating coating layer 36Y.
  • the plate-like protective electrode 34B includes an inner plate-like electrode 34X and an insulator coating layer 34Y.
  • the insulator coating layer 34Y is formed on the entire surface of the inner plate-like electrode 34X. It is carried in close contact. There is no gap between the internal plate electrode 34X and the insulating coating layer 34Y.
  • the cylindrical protective electrode 36A is connected to the electric wire 39A
  • the plate-like protective electrode 34B is connected to the electric wire 39B
  • the electric wires 39A and 39B are connected to the AC power source 39.
  • the cylindrical protective electrode 36A and the plate-like protective electrode 34B A high voltage is applied between the two.
  • cables and cables The uzings may or may not be grounded together.
  • the discharge of the housing 31 and the columnar protective electrode 36A or the plate-shaped protective electrode 34B can be prevented by the same method as described above.
  • the plate-like protective electrode 34B can be a contact-type plate-like protective electrode or a gap-type plate-like protective electrode. Further, when the plate-like protective electrode 34B is composed of a plurality of plate-like protective electrodes, a part of them can be used as a gap-type plate-like protective electrode.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing the basic configuration of the electrode in one embodiment of the protection'exposed electrode type apparatus of the present invention.
  • the protection / exposed electrode type apparatus 40 of the present invention shown in FIG. The housing 41 has a housing 41 having an inflow opening 42 for the gas to be treated G and an opening 43 for the discharge of the treated gas C. Inside the housing 41, a cylindrical protective electrode 46A and a plate-like electrode are provided. It has an exposed electrode 45B.
  • the cylindrical protective electrode 46A includes an inner rod-shaped electrode 46X and an insulating coating layer 46Y.
  • the insulator coating layer 46Y is supported on the surface of the internal rod-shaped electrode 46X so as to cover the entire surface. Therefore, there is no gap between the inner rod electrode 46X and the insulator film layer 46Y.
  • the plate-like exposed electrode 45B corresponds to a state in which the insulating coating layer is removed from the plate-like protective electrode and the inner plate-like electrode is exposed, and as long as the plate-like exposed electrode 45B has a plate shape capable of stable discharge, It is not particularly limited. Specifically, a smooth plate-like electrode having a smooth surface, a concavo-convex plate-like electrode having a concavo-convex structure on the surface, or a through-hole plate-like electrode having a through-hole is used. For example, aluminum or an alloy thereof, copper, a carbonaceous material, iron or an alloy thereof, or tungsten can be used. Since the exposed electrode is in direct contact with the gas to be treated, a metal having corrosion resistance and easy maintenance such as a cleaning operation or a replacement operation, for example, stainless steel (for example, SUS) is used. Is preferred.
  • the cylindrical protective electrode 46A is connected to the electric wire 49A
  • the plate-like exposed electrode 45B is connected to the electric wire 49B
  • the electric wires 49A and 49B are connected to the AC power source 49
  • the cylindrical protective electrode 46A and the plate-like electrode A high voltage is applied between the exposed electrode 45B.
  • both electric wire and nosing It may or may not be grounded.
  • the discharge between the housing 41 and the columnar protective electrode 46A or the plate-like exposed electrode 45B can be prevented by the same method as described above.
  • both end portions of the plate-like exposed electrode 45B are generally held on the same wall surface of the housing 41 as the both end portions of the cylindrical protective electrode 46A. If the distance from the protective electrode 46A is narrow, creeping discharge may occur on the holding wall surface of the housing 41.
  • a sheath body 60Z made of an insulating material is provided at both ends of the plate-like exposed electrode 5, and the sheath body 60Z is provided.
  • the plate-like exposed electrode 5 is fixed to a housing (not shown), and the distance over which creeping discharge is possible between the exposed end 5A of the plate-like exposed electrode 5 and the adjacent cylindrical protective electrode is substantially extended. A method can be mentioned.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing the basic configuration of the electrode in another embodiment of the protection'exposed electrode type apparatus of the present invention, and the protection / exposed electrode type of the present invention shown in FIG.
  • the apparatus 50 includes a housing 51 having an inflow opening 52 for the gas to be processed G and an opening 53 for discharging the processed gas C. Inside the housing 51, a plate-like protective electrode 54A, A plate-shaped exposed electrode 55B is provided inside the housing 51.
  • the plate-like protective electrode 54A comprises an inner plate-like electrode 54X and an insulator coating layer 54Y.
  • the insulator coating layer 54Y covers the entire surface of the inner plate-like electrode 54X and is in close contact with it. It is supported by.
  • the plate-like exposed electrode 55B is a plate-like exposed electrode similar to the plate-like exposed electrode 45B shown in FIG.
  • the plate-like protective electrode 54A is connected to the electric wire 59A
  • the plate-like exposed electrode 55B is connected to the electric wire 59B
  • the wires 59A and 59B are connected to the AC power source 59.
  • the plate-like protective electrode 54A and the plate-like exposed electrode A high voltage is applied to 55B.
  • the electric wire and the nosing may or may not be grounded together.
  • the discharge between the housing 51 and the plate-like protective electrode 54A or the plate-like exposed electrode 55B can be prevented by the same method as described above, and on the holding wall surface of the housing 51. Creeping discharge can also be prevented by the same method as described above.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing the basic configuration of an electrode in still another embodiment of the protection / exposed electrode type device of the present invention, and shows the protection / exposed electrode type device 60 of the present invention shown in FIG. Is
  • the housing 61 is provided with an opening 62 for inflow of the gas G to be processed and an opening 63 for discharge of the gas C to be processed, and the housing 61 has a plate-like protective electrode 64A and a cylinder. Or cylindrical exposed electrode 67B.
  • the plate-like protective electrode 64A is composed of an inner plate-like electrode 64X and an insulator coating layer 64Y.
  • the insulator coating layer 64Y covers the entire surface of the inner plate-like electrode 64X and is in close contact therewith. It is carried in a state. There is no gap between the internal plate electrode 64X and the insulating coating layer 64Y!
  • the cylindrical or columnar exposed electrode corresponds to a form in which the cylindrical sheath is removed from the cylindrical protective electrode and the internal rod-shaped electrode is exposed as it is. That is, the cylindrical or columnar exposed electrode can be made of any conductive material, for example, aluminum or an alloy thereof, copper, a carbonaceous material, iron or an alloy thereof, or tungsten. it can. In addition, since the cylindrical or columnar exposed electrode is also in direct contact with the gas to be processed, it has corrosion resistance and is easy to maintain such as cleaning operation and replacement operation, for example, stainless steel (for example, SUS) is preferred.
  • stainless steel for example, SUS
  • the shape of the cylindrical or columnar exposed electrode is not particularly limited, but a rod-shaped body (for example, a cylindrical body or a columnar body, particularly a cylindrical body or a columnar body), or It can also be a stranded wire electrode produced by twisting the conductor itself or the conductor.
  • a rod-shaped body for example, a cylindrical body or a columnar body, particularly a cylindrical body or a columnar body
  • It can also be a stranded wire electrode produced by twisting the conductor itself or the conductor.
  • the plate-like protective electrode 64A is connected to the electric wire 69A
  • the cylindrical or columnar exposed electrode 67B is connected to the electric wire 69B
  • the electric wires 69A, 69B is connected to an AC power source 69, and a high voltage is applied between the plate-shaped protective electrode 64A and the cylindrical or columnar exposed electrode 67B.
  • the electric wire and the nosing may or may not be grounded together.
  • the discharge between the node and lousing 61 and the plate-like protective electrode 64A or the cylindrical or columnar exposed electrode 67B can be prevented by the same method as described above.
  • Creeping discharge on the holding wall can also be prevented by the same method as described above.
  • a sheath body 60Z that also has an insulating material force is provided at both ends of a cylindrical or columnar exposed electrode 7, and the cylindrical or circular shape is interposed through the sheath body 60Z.
  • the columnar exposed electrode 7 is fixed to the housing 1, and the creepable discharge distance between the exposed end 7A of the plate-shaped exposed electrode 7 and the adjacent cylindrical protective electrode Can be substantially extended.
  • the gas excitation device of the present invention includes an opening for inflow of the gas G to be processed in a portion corresponding to the upper surface of a substantially rectangular parallelepiped housing, and corresponds to the bottom surface of the housing.
  • an opening for discharging the treated gas C is provided in the part to be treated.
  • a plurality of various electrodes are provided in the housing where the high-pressure discharge treatment (excitation treatment) is performed, each being spaced apart from each other and having a dischargeable distance. They are arranged in a direction that does not obstruct the flow, and both ends of each electrode are supported by a housing support wall.
  • the arrangement of the electrode groups inside the housing is such that the discharge is generated almost evenly inside the housing and the gas to be processed passing between the electrodes is processed almost evenly. Is preferred.
  • the gas to be processed G flows from the inflow opening of the gas processing apparatus according to the present invention
  • the gas to be processed G is protected between the cylindrical or columnar protective electrode and the plate-shaped protective electrode.
  • the discharge opening force is finally discharged.
  • a voltage is applied to the first electrode group and the second electrode group in the meantime, a discharge occurs between the electrodes, and gas molecules are excited to generate radicals.
  • radicals oxidize and decompose malodorous substances in the gas to be processed or generate ozone, so that the gas to be processed is oxidized.
  • the gas to be treated is discharged from the discharge opening together with the radicals and ozone thus generated, and sent to the catalyst part filled with the oxidation promoting catalyst, so that the reaction between the radicals and ozone and the gas to be treated proceeds further. Gas treatment can continue.
  • the protection / exposed electrode type device when a through-hole plate electrode is used as the plate-like exposed electrode, for example, as shown in FIGS. 22 and 23, the first electrode group and the second electrode group are used. It is possible to arrange the electrode groups so as to be perpendicular to the flow direction of the gas G to be treated.
  • FIG. 22 is a schematic perspective view showing a part of the side wall of the housing 71 of the device 70 of the present invention in such an embodiment
  • FIG. 23 is a schematic cross-sectional view thereof. Shown in Fig. 22 and Fig. 23
  • the apparatus 70 of the present invention has a housing 71 having an inflow opening 72 for the gas to be processed G and an opening 73 for discharging the treated gas, and the housing 71 has a first inside.
  • a columnar protective electrode 76A belonging to the electrode group and a plate-like exposed electrode 75B belonging to the second electrode group are provided.
  • the cylindrical protective electrode 76A includes an inner rod-shaped electrode 76X and an insulator coating layer 76Y.
  • the insulator coating layer 76Y covers the entire surface of the inner rod-shaped electrode 76X and is supported in a close contact state. Therefore, there is no gap between the inner rod electrode 76X and the insulating coating layer 76Y.
  • the gas to be treated comes into contact with the insulating coating layer 76Y and does not come into contact with the internal rod-like electrode 76X.
  • the cylindrical protective electrode 76A is connected to an electric wire (not shown)
  • the plate-like exposed electrode 75B is connected to an electric wire (not shown)
  • each electric wire is connected to an AC power source (not shown).
  • the wire and the nosing need not be grounded, but one or both of them may be grounded. In the embodiment shown in FIGS. 22 and 23, the housing 71 is grounded! /
  • the gas to be processed G flows from the inflow opening 72 of the gas processing apparatus 70 according to the present invention shown in Figs. 22 and 23, the gas to be processed G opens the openings in the respective plate-like exposed electrodes 75B. Then, the gas passes through between the cylindrical protective electrodes 76A, and is finally discharged from the discharge opening 73. In addition, if a voltage is applied to the cylindrical protective electrode 76A and the plate-like exposed electrode 75B during that time, a discharge occurs between the cylindrical protective electrode 76A and the plate-like exposed electrode 75B, and gas molecules are excited. Radicals are generated.
  • a through-hole plate-like protective electrode can be used instead of the through-hole plate-like exposed electrode 75B.
  • This through-hole plate-like protective electrode includes a through-hole plate-like internal electrode and an insulator coating layer.
  • the insulating coating layer maintains the state in which the force through-holes that cover the entire surface of the through-hole plate-like internal electrode and are carried in close contact can pass the gas to be treated. There is no gap between the through-hole plate-like internal electrode and the insulator film layer.
  • the gas to be treated is in contact with the insulating coating layer and is not in contact with the through hole plate-like internal electrode.
  • the through-hole plate-like protective electrode can be a cylindrical or columnar protective electrode or an exposed electrode as the other electrode combined therewith.
  • a conventionally known gas excitation device for example, the above-mentioned specially disclosed flat plate 9-
  • the plate-like protective electrode for example, the above-mentioned specially disclosed flat plate 9-
  • the plate-like exposed electrode for example, the above-mentioned specially disclosed flat plate 9-
  • the cylindrical or columnar exposed electrode for example, the above-mentioned specially disclosed flat plate 9-
  • Each component used in the apparatus described in Japanese Patent No. 199261 or US Pat. No. 5,483,117 can be used as it is.
  • the present invention by inducing gas under AC high-pressure discharge conditions to excite gas molecules and generating low-temperature plasma, it can be used, for example, in a deodorizing device or an air purifier. .

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Abstract

　被処理気体の流入用開口部と処理済み気体の排出用開口部とを有するハウジング内に、交流電源と接続する少なくとも一対の電極を備え、前記の一対の電極が保護電極と保護電極との組合せであるか又は保護電極と露出電極との組合せである気体励起装置であって、少なくとも１つの保護電極が、芯電極と、その芯電極の表面上に全表面を覆って担持された絶縁体被膜層とからなることを特徴とする、前記の気体励起装置を開示する。

Description

絶縁体被膜層担持電極を有する気体励起装置、及び気体励起方法 技術分野
[0001] 本発明は、絶縁体被膜層担持電極を有する気体励起装置、及び気体励起方法に 関する。本発明によれば、従来の気体励起装置及び気体励起方法における保護電 極を、絶縁体被膜層担持電極に置き換えることによって、気体励起効率を向上させ、 製造コスト及びランニングコストの低減ィ匕を実現することができる。
背景技術
[0002] 交流高圧放電条件下に気体を誘導して気体分子を励起し、低温プラズマを発生さ せる気体励起装置としては種々の装置が知られている（例えば、特許文献 1や特許 文献 2)。こうした従来公知の気体励起装置の代表的な態様を図 25に示す。図 25は 、気体励起装置 Pのハウジング 1の側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図であ る。前記気体励起装置 Pは、被処理気体 Gの流入用開口部 2と処理済み気体 Cの排 出用開口部 3とを備えた大略直方体状のハウジング 1を有し、前記ハウジング 1の内 部には、多数の円筒状保護電極 6を備えている。前記の円筒状保護電極 6は、図 26 の模式的断面図に示すとおり、棒状電極 6Xと、その棒状電極 6Xの周囲を包囲する 円筒状鞘体 6Yとを含み、前記の円筒状鞘体 6Yは、絶縁体材料力もなる。更に、前 記の円筒状保護電極 6は、 2系列の電極群 6A, 6Bに分かれており、それぞれ電線 9 A, 9Bに接続し、電線 9A, 9Bは交流電源 9と接続している。また、一般的には、一 方の系列の電極群 6Bに接続する電線 9Bは、接地（アース）されている。なお、図 26 に示すとおり、ハウジング 1の内部において最も外側に配置され、ハウジング 1の内壁 と対向する各保護電極 6Bは、それぞれ、ハウジング 1の内壁との間で放電が発生し ないように、アースされる電線 9Bに接続するのが好ましい。原理的にはハウジング 1 それ自体や、前記電極群 6Bをアースする必要はないが、安全上の観点力 それらを アースするのが好ましい。
[0003] 図 25及び図 26は、従来の気体励起装置の代表的な態様における電極配置構造 などを示す目的のために、構成を単純化し、例えば、電極群の数も極端に減少して 図示している。実際には、気体励起装置内に大量の電極群を配設する必要があるた め、例えば、図 27に示すように、ある程度の個数の電極群をまとめて含む電極群プロ ック体 Qの形態とし、それらのブロック体 Qの複数個を気体励起装置内に配設する。 なお、図 27に示す電極群ブロック体 Qは、円筒状保護電極 6、左側板 8A、右側板 8 B、中央支持板 8C、及びリード線 9A, 9Bを含み、各円筒状保護電極 6は、前記左側 板 8Aと前記右側板 8Bとの中間に配置される中央支持板 8Cに設けた貫通孔を貫通 することによって保持されて 、ると共に、前記左側板 8Aの内側及び前記右側板 8B の内側の各表面にそれぞれ設けた非貫通孔内部に端部を装入されることによって保 持されている。
[0004] 前記の気体励起装置によって発生する低温非平衡プラズマを利用する脱臭装置 や空気浄ィ匕装置も知られている。例えば、低温プラズマを発生する高圧放電部と、そ の下流に配置され、酸化促進触媒が充填されて!ヽる触媒部とを有する低温プラズマ 脱臭装置が知られており（特許文献 3)、前記高圧放電部では、被処理気体に対して 高圧放電により解離エネルギーを与えることによりラジカルを発生させる。すなわち、 放電により気体中に放出された電子が、臭気ガス中の気体分子に射突し、分子を活 性化させる。その活性分子の一部は解離してラジカルとなり、臭気ガス中の悪臭物質 を酸化分解したり、あるいは、オゾンを生成させるものと考えられる。ラジカルにより生 成された前記オゾンも、悪臭物質を酸化させ、悪臭物質の処理に貢献するものと考 えられる。また、放電そのものの有するエネルギーによっても、悪臭物質の酸化分解 が行われる。
[0005] 特許文献 1 :特開平 9 199261号公報
特許文献 2 :米国特許第 5, 483, 117号明細書
特許文献 3：特開 2001— 293079号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 図 25及び図 26に示すタイプの従来の気体励起装置 Pにお 、て用いられて 、る円 筒状保護電極 6は、前記の通り、棒状電極 6Xと、その周囲を包囲する円筒状鞘体 6 Yとを含み、通常、前記棒状電極 6Xとしては金属電極棒が用いられ、前記円筒状鞘 体 6Yとしてはガラス管が用いられていた。このような円筒状保護電極 6は、ガラス製 鞘体 6Υに金属電極棒 6Χを挿入して製造するので、ガラス製鞘体 6Υと金属電極棒 6 Xとの間に空隙が存在しており、前記円筒状鞘体 6Υは、空隙を隔てて前記棒状電極 6Χの周囲を包囲している。従って、従来の保護電極では、その内部で放電が発生し て金属電極が激しく劣化するという欠点があった。また、部品数が多ぐ製造及び組 み立てに手間がかかり、コスト高の要因となっていた。更に、従来の保護電極は、内 部に空隙を有するガラス管が露出して 、るため、電極群ブロック体 Qの組み立て時な どに割れな 、ように注意する必要があった。
また、気体励起装置においては、気体励起効率の向上という要求が常に存在する 従って、本発明の課題は、気体励起効率の向上という課題を達成すると同時に、前 記保護電極の各種欠点を解決することにある。
課題を解決するための手段
前記の課題は、本発明により、被処理気体の流入用開口部と処理済み気体の排出 用開口部とを有するハウジング内に、交流電源と接続する少なくとも一対の電極を備 え、前記の一対の電極が保護電極と保護電極との組合せであるか又は保護電極と 露出電極との組合せである気体励起装置であって、少なくとも 1つの保護電極が、芯 電極と、その芯電極の表面上に全表面を覆って担持された絶縁体被膜層とからなる ことを特徴とする、前記の気体励起装置によって解決することができる。
本発明装置の好ましい態様によれば、前記絶縁体被膜層が、ホウロウ被膜層、セラ ミック被膜層、ガラス被膜層、又は榭脂被膜層である気体励起装置である。
本発明装置の他の好ましい態様によれば、複数の保護電極から構成される第 1電 極群と、複数の保護電極又は露出電極カゝら構成される第 2電極群とを備え、前記第 1 電極群に属する保護電極及び,又は前記第 2電極群に属する保護電極の少なくと も 1つの電極が前記絶縁体被膜層を担持する保護電極である気体励起装置である。 本発明装置の更に他の好ましい態様によれば、前記保護電極の全てが、前記絶縁 体被膜層を担持する保護電極である気体励起装置である。
本発明装置の他の好ま ヽ態様によれば、前記絶縁体被膜層を担持する保護電 極の芯電極が、円柱状、円筒状、又は板状である気体励起装置である。
本発明装置の更に他の好ましい態様によれば、前記内部板状電極が、平板状電 極、凹凸板状電極、又は多孔板状電極である気体励起装置である。
また、本発明は、被処理気体の流入用開口部と処理済み気体の排出用開口部とを 有すると共に、少なくとも一対の電極を備え、前記の一対の電極が保護電極と保護 電極との組合せであるか又は保護電極と露出電極との組合せであるハウジング内に 被処理気体を通過させ、前記一対の電極間に交流電位を印加することにより、被処 理気体を励起する方法であって、
少なくとも 1つの保護電極力 芯電極と、その芯電極の表面上に全表面を覆って担持 された絶縁体被膜層とからなることを特徴とする、気体の励起方法にも関する。 発明の効果
本発明にお 、ては、保護電極が
(a)芯電極と
(b)絶縁体被膜層と
力もなり、その芯電極 (a)の表面上に絶縁体被膜層（b)が直接形成されているので、 従来の保護電極とは異なり、絶縁体被膜層 (b)が金属電極棒 (a)と密着してそれらの 間に空隙が存在しない。従って、内部放電で発生するオゾンによる金属電極の劣化 が発生せず、保護電極の寿命が長くなる。また、内部放電でオゾンが発生しないの で、気体励起効率も向上する。更に、芯電極 (a)と絶縁体被膜層 (b)との間に空隙が なくなるので、保護電極自体の大きさを従来よりも細くすることができ、従って、気体 励起装置や電極群ブロック体（図 27参照）の省スペース化が可能になる。
また、絶縁体被膜層 (b)は、例えば、ガラス質ゥヮグスリを金属電極表面上で焼き付 けて、ホウロウ被膜層を形成したり、金属化合物溶融体を電極表面に溶射又はディッ ビングすることによって、セラミック被膜層を形成したり、溶融ガラスを電極表面に溶射 又はディッビングすることによってガラス被膜層を形成したり、あるいは、合成樹脂か ら種々の公知の成形方法によって、電極表面上に榭脂被膜層を形成することができ 、更には前もって成形した、セラミック被膜、ガラス被膜 (例えば、ガラス板)、又は榭 脂被膜を電極表面上に接着剤を用いて貼着して、絶縁体被覆層を形成することがで きるので、製造の煩雑性が解消されると共に、強度も向上するので、割れに《なり、 気体励起装置や電極群ブロック体の組み立て作業も容易になる。
図面の簡単な説明
[図 1(a)]従来の保護'保護電極型装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図で ある。
[図 1(b)]本発明の保護'保護電極型装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図 である。
[図 2(a)]従来の保護 ·露出電極型装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図で ある。
[図 2(b)]本発明の保護'露出電極型装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図 である。
[図 3]本発明装置のハウジングの側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図である [図 4]図 3に示す本発明装置の模式的断面図である。
[図 5]本発明装置のハウジングの側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図である
[図 6]図 5に示す本発明装置の模式的断面図である。
[図 7]本発明で用いることのできる平板状電極の斜視図である。
[図 8]本発明で用いることのできる別の平板状電極の斜視図である。
[図 9]本発明で用いることのできる凹凸板状電極の斜視図である。
[図 10]本発明で用いることのできる別の凹凸板状電極の斜視図である。
[図 11]本発明で用いることのできる更に別の凹凸板状電極の斜視図である。
[図 12]本発明で用いることのできる更に別の凹凸板状電極の斜視図である。
[図 13]本発明で用いることのできる貫通孔板状電極の斜視図である。
[図 14]図 3に示す本発明装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
[図 15]図 5に示す本発明装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
[図 16]別の態様の本発明装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
[図 17]更に別の態様の本発明装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である [図 18]更に別の態様の本発明装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である
[図 19]更に別の態様の本発明装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である
[図 20]沿面放電を防止するための直方体状沿面放電防止用鞘体を有する露出電極 の模式的斜視図である。
[図 21]沿面放電を防止するための円筒状沿面放電防止用鞘体を有する露出電極の 基本的構造を示す模式的断面図である。
[図 22]板状露出電極を用いる本発明装置のハウジングの側壁の一部を切り欠いて示 す模式的斜視図である。
[図 23]図 22に示す本発明装置の模式的断面図である。
[図 24]沿面放電を防止するための沿面放電防止用鞘体を周縁に有する板状露出電 極の模式的斜視図である。
[図 25]従来の気体処理装置のハウジングの側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜 視図である。
[図 26]図 16に示す従来の気体処理装置の模式的断面図である。
[図 27]従来の気体処理装置にぉ 、て使用されて 、る電極群ブロック体の模式的斜視 図である。
符号の説明
1, 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 101…ノ、ウジング；
2. 12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 102…流入用開口部；
3. 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73, 103…排出用開口部；
5…板状露出電極; 5Α· · ·露出端部; 6…円筒状保護電極；
6A, 6B- · '電極群； 6L' · '第 1電極群； 6Η· · '第 2電極群；
6Χ, 16X, 76Χ· · ·棒状電極（金属電極棒）；
6Υ, 16Υ· · ·円筒状鞘体 (ガラス製鞘体）； 6Ζ, 16Ζ· · ·空隙部；
7· · ·円筒状露出電極; 67Β· · ·円筒状又は円柱状露出電極； 8Α· ·，左側板; 8Β· ·，右側板; 8C， · ·中央支持板；
9, 19, 29, 39, 49, 59, 69…交流電源；
9A, 9B, 19A, 19B, 29A, 29B, 39A, 39B, 49A, 49B, 59A, 59B, 69A, 69 B…電線；
10, 20, 70···本発明装置；
10A, 30· · '保護'保護電極型装置； 10Β· · '保護'露出電極型装置；
14B, 24A, 24B, 34B, 54A, 64A…板状保護電極；
14X, 24X, 34X, 54X, 64X...内部板状電極；
14Y, 24Y, 34Y, 54Y, 64Υ· · ·絶縁体被膜層；
16Α· · ·円筒状保護電極； 34A, 46A, 76 A · · ·円柱状保護電極；
40, 50, 60···保護'露出電極型装置；
45B, 55B, 75Β···板状露出電極； 46X, 76Χ· · ·内部棒状電極；
46 Y, 76 Y · · ·絶縁体被膜層； 60Z · · ·鞘体；
106A, 106Β···円柱状保護電極；
106Χ· · ·内部棒状電極； 106Υ· · '絶縁体被膜層；
107Β···円筒状露出電極；
109···交流電源； 109A, 109Β···電線；
310, 320···平板状電極；
310a, 330a, 340a…平面； 320a…曲面；
330, 340, 350, 360· ··凹凸板状電極； 341· ··立方体状凹部;
350a, 360a…帯状溝； 350b, 360b…帯状突起；
370···多孔板状電極； 370a · · ·孔部；
C · · ·処理済み気体； G · · ·被処理気体；
Ρ· ·，気体励起装置 (従来型装置）；
P1 · · '保護'保護電極型装置; Ρ2· · '保護'露出電極型装置；
<3···ブロック体。
発明を実施するための最良の形態
本発明装置は、従来の装置と同様に、交流電源と接続する少なくとも一対の電極を 備えており、その一対の電極が
(1)保護電極と保護電極との組合せ、又は
(2)保護電極と露出電極との組合せ
である。以下、本明細書では、前記の組合せ（1)の態様を、保護'保護電極型装置と 称し、前記の組合せ (2)の態様を、保護'露出電極型装置と称する。
[0012] 図 1 (a)は、従来の保護'保護電極型装置 P1の電極の基本的構成を示す模式的断 面図であり、図 1 (b)は、本発明の一態様である保護'保護電極型装置 10Aの電極 の基本的構成を示す模式的断面図である。
図 1 (a)に示す従来型装置 PIは、被処理気体 Gの流入用開口部 2と処理済み気体 Cの排出用開口部 3とを備えたハウジング 1を有し、前記ハウジング 1の内部には、一 対の円筒状保護電極 6A, 6Bを備えている。前記の円筒状保護電極 6A, 6Bは、そ れぞれ内部棒状電極 6Xと円筒状鞘体 6Yとを含む。その円筒状鞘体 6Yは、通常、 ガラス管であり、空隙部 6Zを隔てて内部棒状電極 6Xの周囲を包囲している。前記円 筒状保護電極 6Aは電線 9Aに接続し、前記円筒状保護電極 6Bは電線 9Bに接続し 、電線 9A, 9Bはそれぞれ交流電源 9と接続している。また、電線及びノヽウジングは、 V、ずれもアースされて!/、る必要はな!/、が、それらの一方又は両方がアースされて!/ヽ てもよく、図 1 (a)に示す態様では、ハウジング 1及び電線 9Bが共にアースされている
[0013] 従来型装置 P1で用いられている円筒状保護電極 6A, 6Bにおいて、前記の内部 棒状電極 6Xは、導電性材料 (例えば、アルミニウム若しくはその合金、銅、炭素質材 料、鉄若しくはその合金、あるいはタングステン)力も構成される。また、前記の内部 棒状電極 16Xの形状は、一般的には、棒状体 (例えば、円筒状体若しくは円柱状体 )、あるいは、導線それ自体若しくは導線を撚つて製造した撚り線型電極である。前記 の円筒状鞘体 6Yは、絶縁体材料 (通常は、前記の通りガラス)からなり、ガラス管鞘 体 6Yと内部棒状電極 6Xとの空隙部 6Zには、空気又は適当な保護ガスが充填され ているか、あるいは液体 (例えば、油又は水)が充填されている。
[0014] これに対して、図 1 (b)に示す本発明の保護'保護電極型装置 10Aは、被処理気 体 Gの流入用開口部 102と処理済み気体 Cの排出用開口部 103とを備えたノ、ゥジン グ 101を有し、前記ハウジング 101の内部には、一対の円柱状保護電極 106 A, 10 6Bを備えている。前記の円柱状保護電極 106 A, 106Bは、それぞれ内部棒状電極 106Xと、絶縁体被膜層 106 Yとを含む。その絶縁体被膜層 106Yは、内部棒状電 極 106Xの表面上に全表面を覆って密着状態で担持されている。従って、内部棒状 電極 106Xと絶縁体被膜層 106Yとの間には、空隙部は存在しない。また、被処理気 体は、絶縁体被膜層 106Yと接触し、内部棒状電極 106Xとは接触しない。前記円 柱状保護電極 106Aは電線 109Aに接続し、前記円柱状保護電極 106Bは電線 10 9Bに接続し、電線 109A, 109Bはそれぞれ交流電源 109と接続している。また、電 線及びノヽウジングは、いずれもアースされている必要はないが、それらの一方又は両 方がアースされていてもよぐ図 1 (b)に示す態様では、ハウジング 101及び電線 109 Bが共にアースされている。
[0015] また、本発明の保護'保護電極型装置においては、一対の保護電極の組合せが、 図 1 (b)に示すとおり、絶縁体被膜層を密着状態で担持する一対の円柱状保護電極 の組合せであることもできるが、一方が図 1 (b)に示すように、絶縁体被覆層を密着状 態で担持する円柱状保護電極であり、もう一方が図 1 (a)に示すように、内部に空隙 を有する円筒状保護電極であることもできる。
[0016] 次に、図 2 (a)は、従来の保護'露出電極型装置 P2の電極の基本的構成を示す模 式的断面図であり、図 2 (b)は、本発明の一態様である保護 ·露出電極型装置 10Bの 電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
図 2 (a)に示す従来型装置 P2は、被処理気体 Gの流入用開口部 2と処理済み気体 Cの排出用開口部 3とを備えたハウジング 1を有し、前記ハウジング 1の内部には、円 筒状保護電極 6Aと円筒状露出電極 7とを備えている。前記の円筒状保護電極 6Aは 、前記図 1 (a)に示す従来型装置 P1の円筒状保護電極 6Aと同様に、内部棒状電極 6Xと円筒状鞘体 6Yとを含む。その円筒状鞘体 6Yは、通常、ガラス管であり、空隙部 6Zを隔てて内部棒状電極 6Xの周囲を包囲している。前記円筒状保護電極 6Aは電 線 9Aに接続し、前記円筒状露出電極 7は電線 9Bに接続し、電線 9A, 9Bはそれぞ れ交流電源 9と接続している。また、電線及びノヽウジングは、いずれもアースされてい る必要はないが、それらの一方又は両方がアースされていてもよぐ図 2 (a)に示す態 様では、ハウジング 1及び電線 9Bが共にアースされている。なお、前記の露出電極 は、円柱状であることもできる。
[0017] 前記の円筒状露出電極 (又は円柱状露出電極）は、前記の円筒状保護電極にお ける円筒状鞘体を取り払い、内部棒状電極をそのまま露出した形態に相当する。す なわち、前記の円筒状露出電極 (又は円柱状露出電極）は、任意の導電性材料から 構成することができ、例えば、アルミニウム若しくはその合金、銅、炭素質材料、鉄若 しくはその合金、あるいはタングステンを挙げることができる。また、前記の円筒状露 出電極 (又は円柱状露出電極）は、電極表面が被処理気体と直接に接触するので、 耐蝕性を有し、清浄操作や取替え操作などのメンテナンスが容易な金属、例えば、ス テンレススチール (例えば、 SUS)を用いるのが好ましい。更に、前記の円筒状露出 電極 (又は円柱状露出電極)の形状も特に限定されるものではないが、棒状体 (例え ば、筒状体若しくは柱状体、特には、円筒状体若しくは円柱状体）、あるいは、導線 それ自体若しくは導線を撚つて製造した撚り線型電極であることもできる。
[0018] これに対して、図 2 (b)に示す本発明の保護'露出電極型装置 10Bは、被処理気体 Gの流入用開口部 102と処理済み気体 Cの排出用開口部 103とを備えたノヽウジング 101を有し、円柱状保護電極 106Aと円筒状露出電極 107Bとを備えている。前記の 円柱状保護電極 106Aは、内部棒状電極 106Xと、絶縁体被膜層 106Yとを含む。 その絶縁体被膜層 106Yは、内部棒状電極 106Xの表面上に全表面を覆って密着 状態で担持されている。従って、内部棒状電極 106Xと絶縁体被膜層 106Yとの間に は、空隙部は存在しない。また、被処理気体は、絶縁体被膜層 106Yと接触し、内部 棒状電極 106Xとは接触しない。一方、前記円筒状露出電極 107Bは、前記図 2 (a) に示す従来型装置 P2の円筒状露出電極 7と同様に、円柱状であることもでき、その 円筒状又は円柱状露出電極は、前記の円筒状保護電極における円筒状鞘体を取り 払い、内部棒状電極をそのまま露出した形態に相当する。前記円柱状保護電極 106 Aは電線 109Aに接続し、前記円筒状露出電極 107Bは電線 109Bに接続し、電線 109A, 109Bはそれぞれ交流電源 109と接続している。また、電線及びノヽウジング は、いずれもアースされている必要はないが、それらの一方又は両方がアースされて いてもよく、図 2 (b)に示す態様では、ハウジング 101及び電線 109Bが共にアースさ れている。
[0019] 図 1 (b)及び図 2 (b)に示す本発明による気体処理装置の流入用開口部 102から 被処理気体 Gを流入すると、被処理気体 Gは、円柱状保護電極と円柱状保護電極と の間〔図 l (b)〕、又は円柱状保護電極と円筒状露出電極との間〔図 2 (b)〕を通過して 、最終的に排出用開口部 103から排出される。また、その間に、一対の円柱状保護 電極 106A, 106Bの間〔図 l (b)〕、あるいは円柱状保護電極 106Aと円筒状露出電 極 107との間に電圧を印加すると、それらの電極間で放電が起こり、気体分子が励 起状態となってラジカルが発生する。これらのラジカルにより、被処理気体中の悪臭 物質が酸化分解されたり、あるいは、オゾンを生成させるので、被処理気体は酸化処 理される。また、こうして発生したラジカル及びオゾンと共に被処理気体を排出用開 口部から排出し、酸化促進触媒が充填されている触媒部（図示せず）に送付して、ラ ジカル及びオゾンと被処理気体との反応を更に進行させ、気体の処理を続行するこ とがでさる。
[0020] 図 1 (b)及び図 2 (b)は、説明の便宜のために、本発明の気体処理装置の電極構成 を模式的に示すものであり、 2つの電極のみ（一対の電極のみ）を図示してあるが、本 発明の気体処理装置の実際の実施態様では、複数の電極から構成される第 1電極 群と、複数の電極から構成される第 2電極群とが配置され、それらの間に電圧を印加 して気体を処理することができる。なお、本発明においては、それらの電極群の内、 前記第 1電極群に属する保護電極及び,又は前記第 2電極群に属する保護電極の 少なくとも 1つの電極が前記絶縁体被膜層を担持する保護電極であればよいが、前 記保護電極の全てが、前記絶縁体被膜層を担持する保護電極であることが好まし ヽ
[0021] 芯電極の表面上に担持される絶縁体被膜層は、例えば、ホウロウ被膜層、セラミツ ク被膜層、ガラス被膜層、又は榭脂被膜層である。ホウロウ皮膜層は、公知の方法に より、金属芯電極の表面にガラス質ゥヮグスリを焼き付けて形成することができる。ホウ ロウ皮膜層を形成することのできる金属材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、鋼、 又は銅などを挙げることができる。
[0022] セラミック被膜層は、公知の方法により、芯電極 (例えば、金属又は炭素質芯電極） の表面に溶融した金属化合物を溶射して冷却する力、又は芯電極 (例えば、金属又 は炭素質芯電極)を溶融金属化合物にデイツビングして冷却することによって形成す ることができる。前記セラミック被膜層に用いる材料は、絶縁性を有する金属化合物 であれば特に限定されないが、例えば、アルミナ、ジルコニァ、チタニア、マグネシア
、及び Z又はシリコンカーバイトであることができる。
[0023] ガラス被覆層は、芯電極 (例えば、金属又は炭素質芯電極)の表面に溶融したガラ スを溶射して冷却するか、又は芯電極 (例えば、金属又は炭素質芯電極)を溶融ガラ スにデイツビングして冷却することによって形成することができる。前記ガラス被膜層 に用いる材料は、特に限定されないが、例えば、ホウケィ酸ガラスであることができる
[0024] また、榭脂被膜層も公知の方法により、芯電極 (例えば、金属又は炭素質芯電極） の表面に形成することができ、例えば、溶融した合成樹脂を芯電極の表面に塗布、 溶射、押出成形、射出成形、デイツビング、静電塗装、又は流動浸漬することによつ て形成することができる。
前記榭脂被膜層に用いる材料は、絶縁性を有する合成樹脂であれば特に限定さ れず、例えば、熱硬化性榭脂 (例えば、ウレタン榭脂、フエノール榭脂、ジァリルフタ レート榭脂、エポキシ榭脂、又はシリコーン榭脂）、又は熱可塑性榭脂 (例えば、ポリ スチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン榭脂、ポリフエ-ルスルホン榭脂
、フッ素榭脂、又は飽和ポリエステル)であることができ、これらを 1種又は 2種以上の 組み合わせで用いることができる。
[0025] 芯電極の表面上に担持される絶縁体被膜層の層厚は、電極間で放電を起こし、気 体分子を励起状態としてラジカルを発生させることができる限り特に限定されるもので はないが、例えば、 0. l〜5mm、好ましくは、 0. 2〜lmmである。気体を励起する 目的で印加する実用的な電圧の範囲においては、前記絶縁体被膜層の層厚が 0. 1 mmよりも薄くなると、前記絶縁体被膜層の絶縁破壊が発生しやすくなり、前記層厚 力 mmよりも厚くなると、気体励起装置内で無声放電させることが困難になる。
[0026] ところで、図 25及び図 26に示すタイプの従来の気体励起装置は、前記の通り、一 般に多数の円筒状電極をハウジング 1内に設けて製造される。これらの各円筒状電 極を 1本ずつハウジングに固定する作業は極めて煩雑であり、製造コストを上昇させ る原因となっていた。また、前記図 27に示すように、ある程度の個数の円筒状電極を ブロック化して含む電極群ブロック体の形状でハウジングに設置する方法も利用され ているが、その電極群ブロック体を製造する作業自体は、各円筒状電極を 1本ずつ 側板などに固定する作業であり、コスト減の効果も限られている。これらの欠点は、内 部棒状電極と絶縁体被膜層とからなる保護電極を用いる本発明の気体励起装置に おいても、同様である。
[0027] また、図 25及び図 26に示すタイプの気体励起装置で円筒状電極が故障 (例えば、 損傷)した場合、その故障電極を交換しな!、で気体励起装置の運転を継続すると、 その周囲の正常な電極までも損傷させることになるので、故障電極の交換は、気体 励起装置のメンテナンス上で重要な作業である。し力しながら、多数の円筒状電極の 中から、 1本ないし少数の故障電極を交換する作業は非常に煩雑な作業であり、メン テナンスコストを上昇させる原因となっていた。この欠点も、内部棒状電極と絶縁体被 膜層とからなる保護電極を用いる本発明の気体励起装置によって、本質的に改善さ れることはない。
[0028] 更に、図 25及び図 26に示すタイプの気体励起装置を、汚染空気などの処理に使 用して各円筒状電極の表面が汚れた場合、汚れたままで気体励起装置の運転を続 けると気体の励起能力が著しく低下するので、定期的な洗浄が必要になる。しかしな がら、多数の円筒状電極を配設した前記の気体励起装置の洗浄工程も非常に煩雑 な作業であり、メンテナンスコストを上昇させる原因となっていた。この欠点も、前記保 護電極を用いる本発明の気体励起装置によって、本質的に改善されることはない。
[0029] 前記の種々の欠点は、複数の円筒状又は円柱状電極から構成される第 1電極群と 複数の円筒状又は円柱状電極から構成される第 2電極群とを備える気体励起装置 にお 、て、前記第 1電極群に属する複数の円筒状又は円柱状電極ある!、は第 2電 極群に属する複数の円筒状又は円柱状電極を、 1つの板状電極に置き換えること〖こ よって解決することができる。従って、本発明は、それぞれ、複数の円筒状又は円柱 状電極から構成される第 1電極群及び第 2電極群を備える気体励起装置において、 前記第 1電極群及び Z又は第 2電極群に属する複数の円筒状又は円柱状電極を、 1つの板状電極に置き換えた態様に対しても、有効に適用することができる。
[0030] 以下、板状電極を含む本発明の気体励起装置の種々の態様について説明する。
図 3は、複数の円筒状又は円柱状電極を 1つの板状電極に置き換えた構成を有す る本発明装置 10のハウジング 11の側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図であ り、図 4は、その模式的断面図である。図 3及び図 4 (本発明）と、図 25及び図 26 (従 来技術)とを比較すると明らかなように、本発明装置 10においては、従来型装置 P ( 図 25及び図 26)の第 1電極群 6Lの各列の複数の円筒状保護電極群が、それぞれ 1 つの板状保護電極 14Bに置き換わった構造を有している。すなわち、ハウジング 11 の内壁に対向して接している位置 (電極群の一方の端部）には、第 1の板状保護電 極 14B力 被処理気体 Gの流れ方向に対して平行方向に配置される（従って、ハウ ジング 11の内壁に対して平行方向に配置される)。続いて、円筒状保護電極 16Aが 列状に 1グループを構成した第 2電極群の第 1列が、前記の第 1板状保護電極 14Bと 平行方向に配置され、以下、同様に、第 2以下の板状保護電極 14Bと第 2列以下の 円筒状保護電極群が交互に平行に配置され、ハウジング 11のもう一方の内壁に対 向して接している位置 (電極群のもう一方の端部）には、板状保護電極 14Bが配置さ れる。
[0031] 前記の板状保護電極 14Bは、内部板状電極 14Xと、絶縁体被膜層 14Yとからなる 。その絶縁体被膜層 14Yは、内部板状電極 14Xの表面上に、その全表面を覆って 密着状態で担持されている。従って、内部板状電極 14Xと絶縁体被膜層 14Yとの間 には、空隙部は存在しない。また、被処理気体は、絶縁体被膜層 14Yと接触し、内 部板状電極 14Xとは接触しな 、。
[0032] 各々の円筒状保護電極 16Aは、それぞれ電線 19Aに接続し、各々の板状保護電 極 14Bは、それぞれ電線 19Bに接続し、そして電線 19A, 19Bは交流電源 19と接 続しており、円筒状保護電極 16Aと板状保護電極 14Bとの間に高電圧が印加される 。また、電線及びノヽウジングは、いずれもアースされている必要はないが、それらの一 方又は両方がアースされていてもよぐ図 3及び図 4に示す態様では、ハウジング 11 及び電線 19Bが共にアースされている。
[0033] なお、板状保護電極 14Bは、図 3に示すように、被処理気体 Gの流れ方向に沿って 、ハウジング 11における流入用開口部 12の端部付近力も排出用開口部 13の端部 付近に至るまで連続する 1枚の板状保護電極で構成することができる。あるいは、前 記の連続する 1枚の板状保護電極を被処理気体 Gの流れ方向に沿って、複数枚に 分割した形態、すなわち、 2枚以上の複数個の板状保護電極を、被処理気体 Gの流 れ方向に沿って列状に並べて構成することもできる。この場合、個々の板状保護電 極のそれぞれは、従来の複数個の円筒状保護電極に相当する機能を有するもので ある。
[0034] 図 25及び図 26に示す従来型装置 Pにおいては、電極群 6Lの列状グループ力 そ れぞれ多数の円筒状保護電極 6Bを含んで構成されていたので、製造コストやメンテ ナンスコストが高くなる原因となっていた。これに対して、図 3及び図 4に示す本発明 装置 10では、多数の円筒状保護電極に代えて、 1つの板状保護電極 14Bの形態で 含むので、製造コスト及びメンテナンスコストが大幅に低減される。
[0035] なお、図 3及び図 4に示すように、円筒状保護電極 16Aとしては、ガラス製鞘体 16 Yと金属電極棒 16Xとからなり、内部空隙 16Zを有する従来型保護電極を使用する こともできるが、それらの円筒状保護電極 16Aの全て又はそれらの一部に代えて、図 1 (b)及び図 2 (b)に示す円柱状保護電極、すなわち、内部棒状電極 6Xと、その内 部棒状電極 6Xの周囲を、前記内部棒状電極 6Xに密着して包囲する絶縁体被膜層 6Yとからなる円柱状保護電極を使用することもできる。
[0036] 図 5は、円筒状又は円柱状電極の全てを板状電極に置き換えた構成を有する本発 明装置 20のハウジング 21の側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図であり、図 6 は、その模式的断面図である。図 5及び図 6 (本発明）と、図 25及び図 26 (従来技術） とを比較すると明らかなように、本発明装置 20においては、従来型装置 P (図 25及び 図 26)の第 1電極群 6Lの各列の複数の円筒状保護電極群が、それぞれ 1つの板状 保護電極 24Bに置き換わると共に、従来型装置 P (図 25及び図 26)の第 2電極群 6 Hの各列の複数の円筒状保護電極群も、それぞれ 1つの板状保護電極 24Aに置き 換わった構造を有している。すなわち、この態様では、全電極群を板状保護電極とし ているので、製造コスト及びメンテナンスコストが更に大幅に低減される。
[0037] ここで、前記の板状保護電極 24A, 24Bは、それぞれ、内部板状電極 24Xと、絶縁 体被膜層 24Yとからなり、絶縁体被膜層 24Yは、内部板状電極 24Xの表面上に、そ の全表面を覆って密着状態で担持されている。従って、内部板状電極 24Xと絶縁体 被膜層 24 Yとの間に、空隙部は存在しない。また、被処理気体は、絶縁体被膜層 24 Yと接触し、内部板状電極 24Xとは接触しない。なお、板状保護電極 24A, 24Bは、 図 5に示すように、被処理気体 Gの流れ方向に沿って、ハウジング 21における流入 用開口部 22の端部付近力も排出用開口部 23の端部付近に至るまで連続する 1枚の 板状保護電極で構成することができる。あるいは、 2枚以上の複数個の板状保護電 極で構成することもできる。
[0038] 前記の内部板状電極の形状は、安定な放電が可能な板状である限り、特に限定さ れない。具体的には、例えば、平滑表面を有する平滑板状電極、表面に凹凸構造物 を有する凹凸板状電極、又は貫通孔を有する貫通孔板状電極であることができる。 平滑板状電極としては、例えば、図 7に示すように、平滑な平面 310aを有する平板 状電極 310、あるいは図 8に示すように、曲面 320aを有する平板状電極 320を挙げ ることができる。なお、平滑曲面としては、図 8に示すような平滑な凸状曲面だけでは なぐ平滑な凹状曲面も含まれる。
[0039] また、表面に凹凸構造物を有する凹凸板状電極としては、例えば、図 9に示すよう に、平面 330a上に多数の円錐状突起 331をドット状に分散させて配置した凹凸板状 電極 330を挙げることができる。前記の突起の形状は、円錐状に限定されず、半球 状や立方体状であることもできる。また、図 10に示すように、平面 340a上に多数の立 方体状凹部 341をドット状に有する凹凸板状電極 340を挙げることができる。前記の 凹部の形状は、立方体状に限定されず、円錐状や半球状であることもできる。
[0040] 更に、前記凹凸板状電極として、例えば、図 11に示すように、平行に設けた多数の 帯状溝 350aと帯状突起 350bとを有する凹凸板状電極 350を挙げることができる。 前記の帯状溝及び帯状突起は、直線上のみでなぐ平行に設けた多数の曲線状で あることもできる。また、前記凹凸板状電極としては、例えば、図 12に示すように、断 面が略半円状の帯状溝 360aと断面が略半円状の帯状突起 360bとによって、表面 に波形を形成する凹凸板状電極 360を挙げることができる。
[0041] 前記の内部板状電極は、一方の表面が平滑板状であり、もう一方の表面が凹凸板 状であることもできる。あるいは、前記の内部板状電極は、両面が平滑板状又は凹凸 板状であることもできる。この場合、各面の平滑板状の形状及び凹凸板状の形状は、 それぞれ、同じであっても異なっていてもよい。
[0042] 貫通孔板状電極としては、例えば、図 13に示すように、導電性材料製の板に多数 の孔部 370aを打ち抜いて形成した多孔板状電極 370を挙げることができる。また、 後述するように、貫通孔板状電極は、例えば、細い導電性材料繊維から構成される 網状電極であることもできる。
[0043] 前記の各種の内部板状電極の表面上に担持される絶縁体被膜層（例えば、ホウ口 ゥ被膜層、セラミック被膜層、ガラス被膜層、又は榭脂被膜層)も、前記の円柱状芯電 極の表面上に担持される絶縁体被膜層と同様に、公知の方法により、前記の各種の 内部板状電極の表面上に形成することができる。
[0044] なお、内部板状電極の表面上に担持される絶縁体被膜層（例えば、セラミック被膜 層、ガラス被膜層（例えば、ガラス板)、又は榭脂被膜層（例えば、榭脂フィルム)の形 成方法は、前記の円柱状芯電極の表面上に担持される絶縁体被膜層と同様の公知 の方法以外にも、予めセラミック被膜板、ガラス被膜板、又は榭脂被膜板を形成した 後に、前記内部板状電極の表面上に接着剤を用いて接着して絶縁体被膜層を担持 させることちでさる。
[0045] 交流電源と接続する一対の電極の組合せとして、両方の電極が、図 5及び図 6に示 すように、内部板状電極 24Xと、その表面上に全表面を覆って密着して担持された 絶縁体被膜層 24Yとからなり、それらの間に空隙部が存在しない板状保護電極 (密 着型板状保護電極)である組合せが好ましい。しカゝしながら、前記の一対の電極とし て、一方の電極が、前記の密着型板状保護電極であり、もう一方の電極が、絶縁性 鞘体 (特には、ガラス板又は合成樹脂板力 なる筐体)の内部に板状電極を収納し、 外部絶縁性鞘体と内部板状電極との間に空隙部を有する形態の板状保護電極 (空 隙型板状保護電極)である組合せであることもできる。
[0046] 前記の一対の電極が、一方が板状保護電極であり、もう一方が円柱状保護電極（ すなわち、内部棒状電極 6Xと、その内部棒状電極 6Xの周囲を、前記内部棒状電極 6Xに密着して包囲する絶縁体被膜層6 Yとからなる円柱状保護電極)である組合せ の場合には、前記の板状保護電極として、前記の密着型板状保護電極又は前記の 空隙型板状保護電極を用いることができる。
[0047] なお、前記の空隙型板状保護電極の内部板状電極の形状も、安定な放電が可能 な板状である限り、特に限定されず、例えば、図 7〜図 13に示すように、平滑表面を 有する平滑板状電極、表面に凹凸構造物を有する凹凸板状電極、又は貫通孔を有 する貫通孔板状電極であることができる。し力しながら、表面に凹凸構造物を有する 凹凸板状電極の場合には、外部絶縁性鞘体と内部板状電極との間の空隙部におい て内部放電が発生して、内部電極の寿命が短くなつたり、気体励起効率が低下する ことがあるので、平滑板状電極を用いることが好ま 、。
[0048] 内部板状電極の表面上に担持される絶縁体被膜層の層厚は、電極間で放電を起 こし、気体分子を励起状態としてラジカルを発生させることができる限り特に限定され るものではないが、例えば、 0. l〜5mm、好ましくは、 0. 2〜： Lmmである。
気体を励起する目的で印加する実用的な電圧の範囲においては、前記絶縁体被膜 層の層厚が 0. lmmよりも薄い場合には、前記絶縁体被膜層の絶縁破壊が発生しや すくなり、前記層厚が 5mmよりも厚い場合には、気体励起装置内で無声放電させる ことが困難になる。
[0049] 図 3〜図 6に沿って説明した板状電極を含有する本発明の気体励起装置は、前記 の通り、第 1電極群及び Z又は第 2電極群に属する複数の円筒状又は円柱状電極 を 1つの板状電極に置き換えた態様であると同時に、前記の第 1電極群及び第 2電 極群が、
(1)保護電極と保護電極との組合せ、又は
(2)保護電極と露出電極との組合せ
である。従って、本発明の気体励起装置においては、板状電極が保護電極である態 様と、板状電極が露出電極である態様とが含まれる。これらの種々の組合せに関して 、電極の基本的構成を示す模式的断面図を参照しながら、以下に説明する。
[0050] まず、図 14は、前記の図 3及び図 4に示す態様における電極の基本的構成を示す 模式的断面図であり、図 14に示す本発明の保護 ·保護電極型装置 10は、被処理気 体 Gの流入用開口部 12と処理済み気体 Cの排出用開口部 13とを備えたハウジング 11を有し、前記ハウジング 11の内部には、円筒状保護電極 16Aと、板状保護電極 1 4Bとを備えている。一方の保護電極である板状保護電極 14Bは、内部板状電極 14 Xと、絶縁体被膜層 14Yとからなり、絶縁体被膜層 14Yは、内部板状電極 14Xの表 面上に、その全表面を覆って密着状態で担持されている。内部板状電極 14Xと絶縁 体被膜層 14Yとの間には、空隙部は存在しない。もう一方の保護電極である円筒状 保護電極 16Aは、内部棒状電極 16Xと円筒状鞘体 16Yとの間に空隙部 16Zを有し ている。円筒状保護電極 16Aは電線 19Aと接続し、板状保護電極 14Bは電線 19B に接続し、電線 19A, 19Bは交流電源 19と接続している。また、電線及びノヽウジング は、共にアースされていても、されていなくてもよい。
[0051] ところで、図 14に示す態様のように、前記ハウジング 11と対向して接する位置に円 筒状保護電極 16A及び板状保護電極 14Bを配置すると、前記両電極 16A, 14B間 において発生する目的とする放電の他に、ハウジング 11と電極 16A, 14Bのどちら か一方又は両方との間でも放電が発生するおそれがある。ハウジング 11との間の放 電が発生すると、ハウジング 11を構成する材料によっては、放電によって劣化が起き る。ハウジング 11は、本来、電極を固定したり、気体励起装置において他の電極群ブ ロック体 Q (図 27)を保持する機能を有しており、前記のような劣化は、望ましくない。 従って、安全上においても、ハウジング 11と前記両電極 16A, 14Bとの放電を防止 することが望ましい。
[0052] ノ、ウジング 11とハウジング内壁に対向して接している位置に配置する電極群 (外側 電極)とをアース (接地)する目的は、前記ハウジング 11と、円筒状保護電極 16A又 は板状保護電極 14Bとの間で発生する放電を防止するためである。前記の放電を防 止する別の手段としては、例えば、放電が発生しない程度にハウジング内壁と外側 電極との間隔を設ける方法、又は外側電極とハウジング内壁との間で放電が生じな い程度に、電極に印加する電圧を調節する方法等がある。
[0053] 次に、図 15は、前記の図 5及び図 6に示す態様における電極の基本的構成を示す 模式的断面図であり、図 15に示す本発明の保護 ·保護電極型装置 20は、被処理気 体 Gの流入用開口部 22と処理済み気体 Cの排出用開口部 23とを備えたノ、ウジング 21を有し、前記ハウジング 21の内部には、板状保護電極 24A, 24Bを備えている。 前記の板状保護電極 24A及び 24Bは、内部板状電極 24Xと、絶縁体被膜層 24Yと からなり、絶縁体被膜層 24Yは、内部板状電極 24Xの表面上に、その全表面を覆つ て密着状態で担持されて ヽる。内部板状電極 24Xと絶縁体被膜層 24Yとの間には、 空隙部は存在しない。板状保護電極 24Aは電線 29Aと接続し、板状保護電極 24B は電線 29Bに接続し、そして電線 29A, 29Bは交流電源 29と接続しており、板状保 護電極 24Aと板状保護電極 24Bとの間に高電圧が印加される。また、電線及びハウ ジングは、共にアースされていても、されていなくてもよい。図 15に示す本発明装置 2 0において、ハウジング 21と板状保護電極 24A, 24Bとの放電は、前記と同じ方法で 防止することができる。
[0054] 図 15に示す態様において、前記板状保護電極 24A又は前記板状保護電極 24B の一方が密着型板状保護電極であり、もう一方が空隙型板状保護電極であることが できる。また、前記板状保護電極 24A又は前記板状保護電極 24Bが、複数の板状 保護電極カゝらなる場合には、それらの一部を空隙型板状保護電極とすることができる
[0055] 図 16は、本発明の更に別の態様の保護 ·保護電極型装置における電極の基本的 構成を示す模式的断面図であり、図 16に示す本発明の保護'保護電極型装置 30は 、被処理気体 Gの流入用開口部 32と処理済み気体 Cの排出用開口部 33とを備えた ハウジング 31を有し、前記ハウジング 31の内部には、円柱状保護電極 36Aと板状保 護電極 34Bを備えている。円柱状保護電極 36Aは、内部棒状電極 36Xと、絶縁体 被膜層 36Yとを含む。その絶縁体被膜層 36Yは、内部棒状電極 36Xの表面上に全 表面を覆って密着状態で担持されている。従って、内部棒状電極 36Xと絶縁体被膜 層 36Yとの間には、空隙部は存在しない。
[0056] また、前記の板状保護電極 34Bは、内部板状電極 34Xと、絶縁体被膜層 34Yとか らなり、絶縁体被膜層 34Yは、内部板状電極 34Xの表面上に、その全表面を覆って 密着状態で担持されている。内部板状電極 34Xと絶縁体被膜層 34Yとの間には、空 隙部は存在しない。円柱状保護電極 36Aは電線 39Aと接続し、板状保護電極 34B は電線 39Bに接続し、そして電線 39A, 39Bは交流電源 39と接続しており、円柱状 保護電極 36Aと板状保護電極 34Bとの間に高電圧が印加される。また、電線及びハ ウジングは、共にアースされていても、されていなくてもよい。図 15に示す本発明装 置 30にお 、て、ハウジング 31と円柱状保護電極 36A又は板状保護電極 34Bとの放 電は、前記と同じ方法で防止することができる。
[0057] 図 16に示す態様において、前記板状保護電極 34Bが密着型板状保護電極又は 空隙型板状保護電極であることができる。また、前記板状保護電極 34Bが、複数の 板状保護電極カゝらなる場合には、それらの一部を空隙型板状保護電極とすることも できる。
[0058] 図 17は、本発明の保護'露出電極型装置の一態様における電極の基本的構成を 示す模式的断面図であり、図 17に示す本発明の保護 ·露出電極型装置 40は、被処 理気体 Gの流入用開口部 42と処理済み気体 Cの排出用開口部 43とを備えたハウジ ング 41を有し、前記ハウジング 41の内部には、円柱状保護電極 46Aと、板状露出電 極 45Bとを備えている。前記の円柱状保護電極 46Aは、内部棒状電極 46Xと絶縁 体被膜層 46Yとを含む。その絶縁体被膜層 46Yは、内部棒状電極 46Xの表面上に 全表面を覆って密着状態で担持されている。従って、内部棒状電極 46Xと絶縁体被 膜層 46Yとの間には、空隙部は存在しない。
[0059] 一方、板状露出電極 45Bは、板状保護電極において、絶縁体被膜層を取り除き、 内部板状電極を露出させた状態に相当し、安定な放電が可能な板状である限り、特 に限定されない。具体的には、平滑表面を有する平滑板状電極、表面に凹凸構造 物を有する凹凸板状電極、又は貫通孔を有する貫通孔板状電極であることができる 板状露出電極は、任意の導電性材料カゝら構成することができ、例えば、アルミ-ゥ ム若しくはその合金、銅、炭素質材料、鉄若しくはその合金、あるいはタングステンを 挙げることができる。なお、前記の露出電極は、被処理気体と直接に接触するので、 耐蝕性を有し、清浄操作や取替え操作などのメンテナンスが容易な金属、例えば、ス テンレススチール（例えば、 SUS)を用いるのが好ましい。
[0060] 円柱状保護電極 46Aは電線 49Aと接続し、板状露出電極 45Bは電線 49Bに接続 し、そして電線 49A, 49Bは交流電源 49と接続しており、円柱状保護電極 46Aと板 状露出電極 45Bとの間に高電圧が印加される。また、電線及びノヽウジングは、共に アースされていても、されていなくてもよい。
[0061] 図 17に示す本発明装置 40において、ハウジング 41と円柱状保護電極 46A又は板 状露出電極 45Bとの放電は、前記と同じ方法で防止することができる。なお、板状露 出電極 45Bの両端部は、円柱状保護電極 46Aの両端部と同様に、一般に、それぞ れハウジング 41の同じ壁面で保持されているので、板状露出電極 45Bと円柱状保護 電極 46Aとの間隔が狭い場合には、ハウジング 41の保持壁面において沿面放電が 発生する可能性がある。このような沿面放電を防止する手段としては、例えば、図 20 に示すように、板状露出電極 5の両端部に、絶縁性材料カゝらなる鞘体 60Zを設け、そ の鞘体 60Zを介して板状露出電極 5をハウジング（図示せず）に固定し、板状露出電 極 5の露出端部 5Aと、隣接する円筒状保護電極との沿面放電可能な距離を実質的 に延長させる方法を挙げることができる。
[0062] 次に、図 18は、本発明の保護'露出電極型装置の別の態様における電極の基本 的構成を示す模式的断面図であり、図 18に示す本発明の保護 ·露出電極型装置 50 は、被処理気体 Gの流入用開口部 52と処理済み気体 Cの排出用開口部 53とを備え たハウジング 51を有し、前記ハウジング 51の内部には、板状保護電極 54Aと、板状 露出電極 55Bを備えている。前記の板状保護電極 54Aは、内部板状電極 54Xと、 絶縁体被膜層 54Yとからなり、絶縁体被膜層 54Yは、内部板状電極 54Xの表面上 に、その全表面を覆って密着状態で担持されている。内部板状電極 54Xと絶縁体被 膜層 54Yとの間には、空隙部は存在しない。板状露出電極 55Bは、図 17に示す板 状露出電極 45Bと同様の板状露出電極である。板状保護電極 54Aは電線 59Aと接 続し、板状露出電極 55Bは電線 59Bと接続し、そして電線 59A, 59Bは交流電源 59 と接続しており、板状保護電極 54Aと板状露出電極 55Bとの間に高電圧が印加され る。また、電線及びノヽウジングは、共にアースされていても、されていなくてもよい。
[0063] 図 18に示す本発明装置 50において、ハウジング 51と板状保護電極 54A又は板状 露出電極 55Bとの放電は、前記と同じ方法で防止することができ、ハウジング 51の保 持壁面における沿面放電も、前記と同様の方法で防止することができる。
[0064] 図 19は、本発明の保護'露出電極型装置の更に別の態様における電極の基本的 構成を示す模式的断面図であり、図 19に示す本発明の保護 ·露出電極型装置 60は 、被処理気体 Gの流入用開口部 62と処理済み気体 Cの排出用開口部 63とを備えた ノ、ウジング 61を有し、前記ハウジング 61の内部には、板状保護電極 64Aと、円筒状 又は円柱状露出電極 67Bとを備えている。前記の板状保護電極 64Aは、内部板状 電極 64Xと、絶縁体被膜層 64Yとからなり、絶縁体被膜層 64Yは、内部板状電極 64 Xの表面上に、その全表面を覆って密着状態で担持されている。内部板状電極 64X と絶縁体被膜層 64Yとの間には、空隙部は存在しな!、。
[0065] 前記の円筒状又は円柱状露出電極は、前記の円筒状保護電極における円筒状鞘 体を取り払い、内部棒状電極をそのまま露出した形態に相当する。すなわち、前記の 円筒状又は円柱状露出電極は、任意の導電性材料から構成することができ、例えば 、アルミニウム若しくはその合金、銅、炭素質材料、鉄若しくはその合金、あるいはタ ングステンを挙げることができる。また、前記の円筒状又は円柱状露出電極も、被処 理気体と直接に接触するので、耐蝕性を有し、清浄操作や取替え操作などのメンテ ナンスが容易な金属、例えば、ステンレススチール (例えば、 SUS)を用いるのが好ま しい。更に、前記の円筒状又は円柱状露出電極の形状も特に限定されるものではな いが、棒状体 (例えば、筒状体若しくは柱状体、特には、円筒状体若しくは円柱状体 )、あるいは、導線それ自体若しくは導線を撚つて製造した撚り線型電極であることも できる。
[0066] 図 19に示す本発明の保護 ·露出電極型装置 60において、板状保護電極 64Aは 電線 69Aと接続し、円筒状又は円柱状露出電極 67Bは電線 69Bに接続し、そして 電線 69A, 69Bは交流電源 69と接続しており、板状保護電極 64 Aと円筒状又は円 柱状露出電極 67Bとの間に高電圧が印加される。また、電線及びノヽウジングは、共 にアースされていても、されていなくてもよい。図 19に示す本発明装置 60において、 ノ、ウジング 61と板状保護電極 64A又は円筒状又は円柱状露出電極 67Bとの放電は 、前記と同じ方法で防止することができ、ノ、ウジング 61の保持壁面における沿面放電 も、前記と同様の方法で防止することができる。具体的には、例えば、図 21に示すよ うに、円筒状又は円柱状露出電極 7の両端部に、絶縁性材料力もなる鞘体 60Zを設 け、その鞘体 60Zを介して円筒状又は円柱状露出電極 7をハウジング 1に固定し、板 状露出電極 7の露出端部 7Aと、隣接する円筒状保護電極との沿面放電可能な距離 を実質的に延長させることを挙げることができる。
[0067] 本発明の気体励起装置は、従来型装置 Pと同様に、大略直方体状のハウジングの 上面に相当する部分に被処理気体 Gの流入用開口部を備え、前記ハウジングの底 面に相当する部分に処理済み気体 Cの排出用開口部を備えている。また、高圧放電 処理 (励起処理）が実施される前記ハウジングの内部には、複数の各種電極が、それ ぞれ相互に間隔を隔てて放電可能な距離を開けて設けられ、しかも被処理気体の流 れを妨害しない方向に配置されており、それら各電極の両端部は、それぞれハウジ ングの支持壁で支持されている。なお、前記ハウジングの内部での電極群の配置は 、ハウジング内部で放電がほぼ均等に発生し、各電極間を通過する被処理気体がほ ぼ均等に処理されるように配置されて 、るのが好まし 、。
[0068] こうした本発明による気体処理装置の流入用開口部から被処理気体 Gを流入する と、被処理気体 Gは、円筒状若しくは円柱状保護電極と板状保護電極との間、板状 保護電極と板状保護電極との間、あるいは、円筒状若しくは円柱状保護電極と板状 露出電極との間、板状保護電極と板状露出電極との間、又は板状保護電極と円筒 状又は円柱状露出電極との間を通過して、最終的に排出用開口部力 排出される。 また、その間に、第 1電極群と第 2電極群とに電圧を印加すると、それらの電極間で 放電が起こり、気体分子が励起状態となってラジカルが発生する。これらのラジカル により、被処理気体中の悪臭物質が酸化分解されたり、あるいは、オゾンを生成させ るので、被処理気体は酸化処理される。また、こうして発生したラジカル及びオゾンと 共に被処理気体を排出用開口部から排出し、酸化促進触媒が充填されている触媒 部に送付して、ラジカル及びオゾンと被処理気体との反応を更に進行させ、気体の 処理を続行することができる。
[0069] 本発明による保護 ·露出電極型装置において、板状露出電極として貫通孔板状電 極を用いる場合には、例えば、図 22及び図 23に示すように、第 1電極群及び第 2電 極群を、それぞれ、被処理気体 Gの流れ方向に対して垂直方向になるように配置す ることがでさる。
図 22は、こうした態様の本発明装置 70のハウジング 71の側壁の一部を切り欠いて 示す模式的斜視図であり、図 23は、その模式的断面図である。図 22及び図 23に示 す態様の本発明装置 70は、被処理気体 Gの流入用開口部 72と処理済み気体じの 排出用開口部 73とを備えたハウジング 71を有し、前記ハウジング 71の内部には、第 1電極群に属する円柱状保護電極 76Aと、第 2電極群に属する板状露出電極 75Bと を備えている。前記の円柱状保護電極 76Aは、内部棒状電極 76Xと、絶縁体被膜 層 76 Yとを含む。
[0070] その絶縁体被膜層 76Yは、内部棒状電極 76Xの表面上に全表面を覆って密着状 態で担持されている。従って、内部棒状電極 76Xと絶縁体被膜層 76Yとの間には、 空隙部は存在しない。被処理気体は、絶縁体被膜層 76Yと接触し、内部棒状電極 7 6Xとは接触しない。円柱状保護電極 76Aは、それぞれ電線（図示せず)と接続し、 板状露出電極 75Bは、それぞれ電線（図示せず）に接続し、そして各電線は交流電 源（図示せず）と接続している。また、電線及びノヽウジングは、いずれもアースされて いる必要はないが、それらの一方又は両方がアースされていてもよぐ図 22及び図 2 3に示す態様では、ハウジング 71がアースされて!/、る。
[0071] 図 22及び図 23に示す本発明による気体処理装置 70の流入用開口部 72から被処 理気体 Gを流入すると、被処理気体 Gは、各々の板状露出電極 75Bにおける開口部 を通過し、更に各々の円柱状保護電極 76Aの間を通過して、最終的に排出用開口 部 73から排出される。また、その間に、円柱状保護電極 76Aと板状露出電極 75Bと に電圧を印加すると、円柱状保護電極 76Aと板状露出電極 75Bとの間で放電が起 こり、気体分子が励起状態となってラジカルが発生する。これらのラジカルにより、被 処理気体中の悪臭物質が酸化分解されたり、あるいは、オゾンを生成させるので、被 処理気体は酸化処理される。また、こうして発生したラジカル及びオゾンと共に被処 理気体を排出用開口部 73から排出し、酸化促進触媒が充填されて!ヽる触媒部（図 示せず）に送付して、ラジカル及びオゾンと被処理気体との反応を更に進行させ、気 体の処理を続行することができる。
[0072] 図 22及び図 23に示す本発明の気体処理装置 70において、前記ハウジング 71を アースしない場合、そのハウジング 71が円柱状保護電極 76Aを保持している壁面に おける沿面放電を防止するには、例えば、図 24に示すように、板状露出電極 75Bの 周囲に、それを包囲する絶縁性材料製鞘体 60Zを設け、その鞘体 60Zを介して板状 露出電極 75Bをノ、ウジング（図示せず）に固定し、板状露出電極 75Bの露出端部 75 Cと、隣接する円筒状保護電極 76Aとの沿面放電可能な距離を実質的に延長させる 方法を挙げることができる。
[0073] 図 22及び図 23に示す本発明の気体処理装置 70において、貫通孔板状露出電極 75Bの代わりに、貫通孔板状保護電極を用いることができる。この貫通孔板状保護 電極は、貫通孔板状内部電極と、絶縁体被膜層とを含む。その絶縁体被膜層は、貫 通孔板状内部電極の表面上に全表面を覆って密着状態で担持されている力 貫通 孔が被処理気体を通過可能な状態は維持される。貫通孔板状内部電極と絶縁体被 膜層との間には、空隙部は存在しない。また、被処理気体は、絶縁体被膜層と接触 し、貫通孔板状内部電極とは接触しない。前記の貫通孔板状保護電極は、これと組 み合わせるもう一方の電極として、円筒状又は円柱状の保護電極若しくは露出電極 を用いることができる。
[0074] 本発明の気体励起装置においては、前記の板状保護電極、板状露出電極、及び 円筒状又は円柱状露出電極以外は、従来公知の気体励起装置 (例えば、前記の特 開平 9— 199261号公報又は米国特許第 5, 483, 117号明細書に記載の装置）に おいて使用されている各部品をそのまま使用することができる。
産業上の利用可能性
[0075] 本発明によれば、交流高圧放電条件下に気体を誘導して気体分子を励起し、低温 プラズマを発生させるにより、例えば、脱臭装置や空気浄ィ匕装置に利用することがで きる。
以上、本発明を特定の態様に沿って説明したが、当業者に自明の変形や改良は 本発明の範囲に含まれる。

Claims

請求の範囲
[1] 被処理気体の流入用開口部と処理済み気体の排出用開口部とを有するハウジン グ内に、交流電源と接続する少なくとも一対の電極を備え、前記の一対の電極が保 護電極と保護電極との組合せであるか又は保護電極と露出電極との組合せである気 体励起装置であって、少なくとも 1つの保護電極が、芯電極と、その芯電極の表面上 に全表面を覆って担持された絶縁体被膜層とからなることを特徴とする、前記の気体 励起装置。
[2] 前記絶縁体被膜層が、ホウロウ被膜層、セラミック被膜層、ガラス被膜層、又は榭脂 被膜層である、請求項 1に記載の気体励起装置。
[3] 複数の保護電極から構成される第 1電極群と、複数の保護電極又は露出電極から 構成される第 2電極群とを備え、前記第 1電極群に属する保護電極及び Z又は前記 第 2電極群に属する保護電極の少なくとも 1つの電極が前記絶縁体被膜層を担持す る保護電極である、請求項 1又は 2に記載の気体励起装置。
[4] 前記保護電極の全てが、前記絶縁体被膜層を担持する保護電極である、請求項 3 に記載の気体励起装置。
[5] 前記絶縁体被膜層を担持する保護電極の芯電極が、円柱状、円筒状、又は板状 である、請求項 1〜4のいずれか一項に記載の気体励起装置。
[6] 前記内部板状電極が、平板状電極、凹凸板状電極、又は多孔板状電極である、請 求項 5に記載の気体励起装置。
[7] 被処理気体の流入用開口部と処理済み気体の排出用開口部とを有すると共に、少 なくとも一対の電極を備え、前記の一対の電極が保護電極と保護電極との組合せで あるか又は保護電極と露出電極との組合せであるハウジング内に被処理気体を通過 させ、前記一対の電極間に交流電位を印加することにより、被処理気体を励起する 方法であって、
少なくとも 1つの保護電極力 芯電極と、その芯電極の表面上に全表面を覆って担持 された絶縁体被膜層とからなることを特徴とする、気体の励起方法。
[8] 前記絶縁体被膜層が、ホウロウ被膜層、セラミック被膜層、ガラス被膜層、又は榭脂 被膜層である、請求項 7に記載の気体励起方法。
[9] 複数の保護電極から構成される第 1電極群と、複数の保護電極又は露出電極から 構成される第 2電極群とを備え、前記第 1電極群に属する保護電極及び Z又は前記 第 2電極群に属する保護電極の少なくとも 1つの電極が前記絶縁体被膜層を担持す る保護電極である、請求項 7又は 8に記載の気体励起方法。
[10] 前記保護電極の全てが、前記絶縁体被膜層を担持する保護電極である、請求項 9 に記載の気体励起方法。
[11] 前記絶縁体被膜層を担持する保護電極の芯電極が、円柱状、円筒状、又は板状 である、請求項 7〜： LOのいずれか一項に記載の気体励起方法。
[12] 前記内部板状電極が、平板状電極、凹凸板状電極、又は多孔板状電極である、請 求項 11に記載の気体励起方法。
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