JPH05144594A - 放電プラズマ発生装置 - Google Patents
放電プラズマ発生装置Info
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- JPH05144594A JPH05144594A JP3330057A JP33005791A JPH05144594A JP H05144594 A JPH05144594 A JP H05144594A JP 3330057 A JP3330057 A JP 3330057A JP 33005791 A JP33005791 A JP 33005791A JP H05144594 A JPH05144594 A JP H05144594A
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 15
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
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Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロ波を用いずに比較的高電圧の得やす
い誘導電場を用い、また放電電極の形状や間隔或るいは
印加電圧の周波数を変えることで放電性能を目的に応じ
て変えることができる放電プラズマ発生装置を提供する
こと。 【構成】 配管２，３の外周部にリング状磁性体７，８
を２個以上配置し、該リング状磁性体にコイル９，１０
を巻回すると共に、該配管２，３内部に放電を助長する
電極１３，１４を配置し、配管内に大気圧若しくはそれ
より低圧の排ガス若しくは特定ガスを存在させ、コイル
９，１０に交流電圧を印加して配管２，３内に放電プラ
ズマを発生させる。
い誘導電場を用い、また放電電極の形状や間隔或るいは
印加電圧の周波数を変えることで放電性能を目的に応じ
て変えることができる放電プラズマ発生装置を提供する
こと。 【構成】 配管２，３の外周部にリング状磁性体７，８
を２個以上配置し、該リング状磁性体にコイル９，１０
を巻回すると共に、該配管２，３内部に放電を助長する
電極１３，１４を配置し、配管内に大気圧若しくはそれ
より低圧の排ガス若しくは特定ガスを存在させ、コイル
９，１０に交流電圧を印加して配管２，３内に放電プラ
ズマを発生させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘導電場を利用した放電
プラズマ発生装置に関するものである。
プラズマ発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】図４は従来の放電プラズマ発生装置の概略
構成を示す図である。図において、４３は放電配管であ
り、該放電配管４３の外周にはコイル４２が巻回した構
造である。放電配管４３内に排ガスを流すと共に、前記
高周波コイルにマイクロ波電源４１からマイクロ波電流
を通電することにより、放電配管４３内に放電プラズマ
を発生させる。
構成を示す図である。図において、４３は放電配管であ
り、該放電配管４３の外周にはコイル４２が巻回した構
造である。放電配管４３内に排ガスを流すと共に、前記
高周波コイルにマイクロ波電源４１からマイクロ波電流
を通電することにより、放電配管４３内に放電プラズマ
を発生させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成の放電プ
ラズマ発生装置においては、マイクロ波を用いたもので
あるが放電開始のためには、放電させたいガス（図では
排ガス４４）の圧力がある程度低くないとプラズマ化し
にくいという欠点があった。
ラズマ発生装置においては、マイクロ波を用いたもので
あるが放電開始のためには、放電させたいガス（図では
排ガス４４）の圧力がある程度低くないとプラズマ化し
にくいという欠点があった。
【０００４】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、マイクロ波を用いずに比較的高電圧の得やすい誘導
電場を用い、また放電電極の形状や間隔或るいは印加電
圧の周波数を変えることで放電性能を目的に応じて変え
ることができる放電プラズマ発生装置を提供することを
目的とする。
で、マイクロ波を用いずに比較的高電圧の得やすい誘導
電場を用い、また放電電極の形状や間隔或るいは印加電
圧の周波数を変えることで放電性能を目的に応じて変え
ることができる放電プラズマ発生装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、外周部にリング状磁性体を２個以上配置し、
該リング状磁性体にコイルを巻回すると共に、該配管内
部に放電を助長する電極を配置し、配管内に大気圧若し
くはそれより低圧の排ガス若しくは特定ガスを存在さ
せ、コイルに交流電圧を印加して配管内に放電プラズマ
を発生させることを特徴とする。
本発明は、外周部にリング状磁性体を２個以上配置し、
該リング状磁性体にコイルを巻回すると共に、該配管内
部に放電を助長する電極を配置し、配管内に大気圧若し
くはそれより低圧の排ガス若しくは特定ガスを存在さ
せ、コイルに交流電圧を印加して配管内に放電プラズマ
を発生させることを特徴とする。
【０００６】また、コイルに通電する交流電圧の周波数
を適当な値にすることにより、放電開始プラズマ発生を
制御することを特徴とする。
を適当な値にすることにより、放電開始プラズマ発生を
制御することを特徴とする。
【０００７】
【作用】放電プラズマ装置を上記のように構成すること
により、リング状磁性体に巻回されたコイルにパルス状
の交流電圧を印加すると該磁性体は磁化され、この印加
されるパルス波形の時間微分係数に比例した誘導電場が
配管の内部に前記磁化を打ち消す方向に発生する。この
時、パルス波形が鋭い立上がり、立ち下がりをもって磁
性体がそれに追従する性質を持つ材料であれば、配管内
に取り付けた電極間に大きな電位差を生じさせることが
可能である。この電極の形状や間隔を変えたり、交流電
圧の周波数を変えることで、放電性能を変えることが可
能でガス圧力の高いところでも放電が容易になる。
により、リング状磁性体に巻回されたコイルにパルス状
の交流電圧を印加すると該磁性体は磁化され、この印加
されるパルス波形の時間微分係数に比例した誘導電場が
配管の内部に前記磁化を打ち消す方向に発生する。この
時、パルス波形が鋭い立上がり、立ち下がりをもって磁
性体がそれに追従する性質を持つ材料であれば、配管内
に取り付けた電極間に大きな電位差を生じさせることが
可能である。この電極の形状や間隔を変えたり、交流電
圧の周波数を変えることで、放電性能を変えることが可
能でガス圧力の高いところでも放電が容易になる。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図３は本発明の誘導電場発生装置の原理を説明する
ための図である。図において、３４は放電電極付き放電
配管であり、該放電配管３４の外周にはフェライト等か
らなるリング状の磁性体３２が配置されている。該リン
グ状の磁性体３２にはコイル３３が巻回されており、該
コイル３３には高周波電源３１からパルス状の交流電圧
を印加すると、磁性体３２が磁化される。
る。図３は本発明の誘導電場発生装置の原理を説明する
ための図である。図において、３４は放電電極付き放電
配管であり、該放電配管３４の外周にはフェライト等か
らなるリング状の磁性体３２が配置されている。該リン
グ状の磁性体３２にはコイル３３が巻回されており、該
コイル３３には高周波電源３１からパルス状の交流電圧
を印加すると、磁性体３２が磁化される。
【０００９】磁性体３２が磁化されることにより、印加
されるパルス波形の時間微分係数に比例した誘導電場を
放電配管３４の内部に磁化を打ち消す方向に発生する。
この時、パルス波形が鋭い立上がり、立ち下がりをもっ
て磁性体３２がそれに追従する性質を持つ材料であれ
ば、放電配管３４に取り付けた電極間に大きな電位差を
生じさせることが可能である。放電配管３４の形状や電
極間の間隔を変えたり、交流高周波電源３１からパルス
周波数を変えることで、放電性能を変えることが可能と
なる。従って、ガス圧力の高いところでも放電が容易に
なる。
されるパルス波形の時間微分係数に比例した誘導電場を
放電配管３４の内部に磁化を打ち消す方向に発生する。
この時、パルス波形が鋭い立上がり、立ち下がりをもっ
て磁性体３２がそれに追従する性質を持つ材料であれ
ば、放電配管３４に取り付けた電極間に大きな電位差を
生じさせることが可能である。放電配管３４の形状や電
極間の間隔を変えたり、交流高周波電源３１からパルス
周波数を変えることで、放電性能を変えることが可能と
なる。従って、ガス圧力の高いところでも放電が容易に
なる。
【００１０】図１は本発明の誘導電場を利用した放電プ
ラズマ発生装置の概略構造を示す図である。図１におい
て、１，１は排ガスを通す配管であり、該配管１と配管
１の間には２個の放電配管２，３が絶縁用配管４，５，
６を介して挿入されている。放電配管２，３のそれぞれ
の外周部にはフェライト等からなるリング状の磁性体
７，８が配置され、該磁性体７，８のそれぞれにはコイ
ル８，９が巻回されている。コイル８とコイル９は直列
に接続され、高周波電源１１からパルス状の電圧が｛図
２の（ａ）参照｝印加される。図中１２はコイル９に印
加される電圧の位相を変換する位相シフターである。ま
た、放電配管２，３の内部には放電電極１３，１４が配
置されている。
ラズマ発生装置の概略構造を示す図である。図１におい
て、１，１は排ガスを通す配管であり、該配管１と配管
１の間には２個の放電配管２，３が絶縁用配管４，５，
６を介して挿入されている。放電配管２，３のそれぞれ
の外周部にはフェライト等からなるリング状の磁性体
７，８が配置され、該磁性体７，８のそれぞれにはコイ
ル８，９が巻回されている。コイル８とコイル９は直列
に接続され、高周波電源１１からパルス状の電圧が｛図
２の（ａ）参照｝印加される。図中１２はコイル９に印
加される電圧の位相を変換する位相シフターである。ま
た、放電配管２，３の内部には放電電極１３，１４が配
置されている。
【００１１】上記構成のプラズマ発性装置の動作を図２
の波形図を用いて説明する。高周波電源１１から図２の
（ａ）に示すような矩形波の電圧を印加すると、磁性体
７の内部には図２の（ｂ）に示すような印加電圧の時間
微分係数に比例した、即ち印加パルス電圧の立ち上げ立
ち下がり部で大きいピークを形成する内部電界Ｅ１が発
生する。また、位相シフター１２が無い場合は、磁性体
８の内部には図２の（ｃ）に示すような内部電界Ｅ２が
発生する。図２の（ｂ）と（ｃ）に示すように位相シフ
ター１２が無いと、内部電界Ｅ１と内部電界Ｅ２のピー
クのずれが発生し不都合となる。そこで位相シフター１
２によりコイル９に印加される電圧の位相をずらし、図
２の（ｄ）に示すように内部電界Ｅ１と内部電界Ｅ２の
ピークが一致するようにする。
の波形図を用いて説明する。高周波電源１１から図２の
（ａ）に示すような矩形波の電圧を印加すると、磁性体
７の内部には図２の（ｂ）に示すような印加電圧の時間
微分係数に比例した、即ち印加パルス電圧の立ち上げ立
ち下がり部で大きいピークを形成する内部電界Ｅ１が発
生する。また、位相シフター１２が無い場合は、磁性体
８の内部には図２の（ｃ）に示すような内部電界Ｅ２が
発生する。図２の（ｂ）と（ｃ）に示すように位相シフ
ター１２が無いと、内部電界Ｅ１と内部電界Ｅ２のピー
クのずれが発生し不都合となる。そこで位相シフター１
２によりコイル９に印加される電圧の位相をずらし、図
２の（ｄ）に示すように内部電界Ｅ１と内部電界Ｅ２の
ピークが一致するようにする。
【００１２】放電配管２，３の内部には放電電極１３，
１４が配置されており、この放電電極の電極間に大きな
電位差が生じ放電プラズマが発生する。プラズマ発生装
置を図１のように構成することにより、絶縁配管４，
５，６と磁性体７，８は放電配管２，３と電気的に独立
していて、放電動作は放電配管２，３の内部の内部での
み発生するというメリットがある。
１４が配置されており、この放電電極の電極間に大きな
電位差が生じ放電プラズマが発生する。プラズマ発生装
置を図１のように構成することにより、絶縁配管４，
５，６と磁性体７，８は放電配管２，３と電気的に独立
していて、放電動作は放電配管２，３の内部の内部での
み発生するというメリットがある。
【００１３】図１に示す構成のプラズマ発生装置におい
て、配管１，１を通して、放電配管２，３内に排ガスを
流すことにより、排ガス中に放電プラズマが発生し、こ
れにより排ガス中のＮ2，Ｏ2，ＨＯ2が活性種ＯＨ，
Ｏ，ＨＯ2となる。この生成された活性種が排ガス中の
ＳＯ2と反応して硫酸となる。即ち、 ＳＯ2＋２ＯＨ→Ｈ2ＳＯ４ ＳＯ2＋Ｏ→ＳＯ3＋Ｈ2Ｏ→Ｈ2ＳＯ4 このようにした生成された硫酸が添加されたＮＨ3と反
応塩（副生物）をつくり、排ガスは処理される。即ち、 Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ＋ＮＨ3→（ＮＨ4）2ＳＯ4（硫安） となる。
て、配管１，１を通して、放電配管２，３内に排ガスを
流すことにより、排ガス中に放電プラズマが発生し、こ
れにより排ガス中のＮ2，Ｏ2，ＨＯ2が活性種ＯＨ，
Ｏ，ＨＯ2となる。この生成された活性種が排ガス中の
ＳＯ2と反応して硫酸となる。即ち、 ＳＯ2＋２ＯＨ→Ｈ2ＳＯ４ ＳＯ2＋Ｏ→ＳＯ3＋Ｈ2Ｏ→Ｈ2ＳＯ4 このようにした生成された硫酸が添加されたＮＨ3と反
応塩（副生物）をつくり、排ガスは処理される。即ち、 Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ＋ＮＨ3→（ＮＨ4）2ＳＯ4（硫安） となる。
【００１４】また、排ガス中の成分ＣＯ，ＨＣ，Ｎ2，
Ｏ2，Ｈ2ＯがＯＨ，Ｏ，ＨＯ2，Ｎ2，Ｈ，ＨＣ，ＣＯと
なり、該活性種Ｎ2，ＨＣ，ＣＯが排ガス中のＮＯと反
応し、 ＮＯ＋２Ｈ→１／２Ｎ2＋Ｈ2Ｏ ＮＯ＋２Ｈ＋ＨＣ→１／２Ｎ2＋ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ ＮＯ＋２Ｈ＋ＣＯ→１／２Ｎ2＋ＣＯ2 となる。
Ｏ2，Ｈ2ＯがＯＨ，Ｏ，ＨＯ2，Ｎ2，Ｈ，ＨＣ，ＣＯと
なり、該活性種Ｎ2，ＨＣ，ＣＯが排ガス中のＮＯと反
応し、 ＮＯ＋２Ｈ→１／２Ｎ2＋Ｈ2Ｏ ＮＯ＋２Ｈ＋ＨＣ→１／２Ｎ2＋ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ ＮＯ＋２Ｈ＋ＣＯ→１／２Ｎ2＋ＣＯ2 となる。
【００１５】上記のようにプラズマ発生装置を排ガス中
のＳＯX，ＮＯXを処理する排ガス処理装置としても利用
できる。
のＳＯX，ＮＯXを処理する排ガス処理装置としても利用
できる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、配
管内部の電極の形状間隔等の条件又はコイルに印加する
電圧電圧周波数を変えることにより、放電性能を変える
ことができるから、強い電界を発生させることが可能
で、ガス圧力を選ぶことがなく放電プラズマを発生させ
ることができるという優れた効果が得られる。
管内部の電極の形状間隔等の条件又はコイルに印加する
電圧電圧周波数を変えることにより、放電性能を変える
ことができるから、強い電界を発生させることが可能
で、ガス圧力を選ぶことがなく放電プラズマを発生させ
ることができるという優れた効果が得られる。
【図１】本発明の誘導電場を利用した放電プラズマ発生
装置の概略構造を示す図である。
装置の概略構造を示す図である。
【図２】図１の放電プラズマ発生装置の動作を説明する
ための波形図である。
ための波形図である。
【図３】本発明の誘導電場発生装置の原理を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図４】従来の放電プラズマ発生装置の概略構成を示す
図である。
図である。
１ 配管 ２，３ 放電配管 ４，５，６ 絶縁用配管 ７，８ 磁性体 ９，１０ コイル １１ 高周波電源 １２ シフター １３，１４ 放電電極
Claims (2)
- 【請求項１】 配管の外周部にリング状磁性体を２個以
上配置し、 該リング状磁性体にコイルを巻回すると共に、該配管内
部に放電を助長する電極を配置し、 前記配管内に大気圧若しくはそれより低圧の排ガス若し
くは特定ガスを存在させ、 前記コイルに交流電圧を印加して前記配管内に放電プラ
ズマを発生させることを特徴とする放電プラズマ発生装
置。 - 【請求項２】 前記コイルに通電する交流電圧の周波数
を適当な値にすることにより、放電開始プラズマ発生を
制御することを特徴とする放電プラズマ発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3330057A JPH05144594A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 放電プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3330057A JPH05144594A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 放電プラズマ発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05144594A true JPH05144594A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=18228301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3330057A Pending JPH05144594A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 放電プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05144594A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6634313B2 (en) | 2001-02-13 | 2003-10-21 | Applied Materials, Inc. | High-frequency electrostatically shielded toroidal plasma and radical source |
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| WO2005000450A1 (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-06 | Ngk Insulators, Ltd. | 排気ガス処理装置及び排気ガス処理方法 |
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| US7166816B1 (en) | 1997-06-26 | 2007-01-23 | Mks Instruments, Inc. | Inductively-coupled torodial plasma source |
| KR101408298B1 (ko) * | 2013-05-31 | 2014-07-11 | 운해이엔씨(주) | 악취 유발성 물질 및 바이오 에어로졸 제거장치 |
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-
1991
- 1991-11-19 JP JP3330057A patent/JPH05144594A/ja active Pending
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