液体中等离子体发生装置和液体处理装置制造方法及图纸

技术编号:23103109 阅读:6 留言:0更新日期:2020-01-14 21:27
本发明专利技术提供一种液体中等离子体发生装置,其使向液体中供给的气体产生等离子体,并高效且稳定地产生等离子体。液体中等离子体发生装置(3)具备:在内部空间保持液体的框体(31);在内部空间内具有开口并从该开口向液体中排出气体的气体供给管(32);从气体供给管(32)内经由开口向内部空间突出且该突出部位具有导体部(341)被电介质(342)覆盖的结构的第一电极(34);围绕第一电极(34)的突出部位设置且具有通过电介质与液体隔离的导体部的第二电极(36);以及向第一电极(34)和第二电极(36)之间施加电压的电压施加部(4),突出部位和第二电极(36)之间的空间是供从开口排出的气体流通的流路。

Plasma generating device and liquid treatment device in liquid

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液体中等离子体发生装置和液体处理装置
本专利技术涉及一种向供给到液体中的气体作用电场而在该液体中产生等离子体的液体中等离子体发生装置以及采用该液体中等离子体发生装置的液体处理装置。
技术介绍
作为反应生成物的生成单元、有害物质或细菌类的无害化单元,提出了很多用于生成含有在化学上具有活性的活性种的液体的技术。例如在专利文献1所述的技术中,使在电介质管中流动的被处理水产生气泡,并向配置在液体中的电极之间施加高电压,从而在气泡内放电而产生等离子体。另外,在专利文献2所述的技术中,在供混合有气体的液体流通的电介质管的外部设有一个电极并在管内设有另一个电极。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2015-116561号公报专利文献2:日本特开2013-206767号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在上述现有技术中,至少有一个电极处于液体中,并会在该电极的周围发生放电。因此,在产生的等离子体中暴露的电极的成分会溶出到液体中。另外,由于包含围绕在电极周围的气泡的液体的状态时刻发生变化,因此产生的等离子体的密度、量容易不稳定。因此,在提高所投入的气体、相对于能量而言的等离子体发生效率和等离子体发生的稳定性的方面,上述现有技术仍有改进空间。用于解决课题的方案本专利技术针对上述课题而做出,目的是提供一种能够在使向液体中供给的气体产生等离子体的液体中等离子体发生装置中高效且稳定地产生等离子体的技术。本专利技术的液体中等离子体发生装置的一个方案具备:框体,其在内部空间保持液体;气体供给管,其在所述内部空间内具有开口并从该开口向所述液体中排出气体;第一电极,其从所述气体供给管内经由所述开口向所述内部空间突出,且该突出部位具有导体部被电介质覆盖的结构;第二电极,其围绕所述第一电极的所述突出部位设置,且具有通过电介质与所述液体隔离的导体部;以及电压施加部,其向所述第一电极和所述第二电极之间施加电压,所述突出部位和所述第二电极之间的空间是供从所述开口排出的所述气体流通的流路。在这样构成的专利技术中,由于第一电极的突出部位从向液体中供给气体的气体供给管的开口突出设置,因此可使从开口排出的气体以围绕突出部位周围的方式流通并导入液体中。并且,第一电极的突出部位、与围绕其设置的第二电极之间的空间是从开口排出的气体的流路,并且是可通过向电极之间施加电压而形成等离子体发生电场的等离子体发生场。因此,可使向液体中导入的气体以极高的概率通过等离子体发生场。并且,第一电极和第二电极的导体部均通过电介质与液体隔离。特别是在第一电极的突出部位的周围,由从开口排出的气体形成将突出部位包裹的气泡,从而在第一电极的导体部和气体之间夹入将导体部覆盖的电介质的层。因此,因施加电压而发生的放电是电介质阻挡放电。因此,能够在与接触液体设置电极的情况相比以更大的区域稳定地放电。另外,由于导体部被覆盖,因此也能够防止导体部的材料(例如金属)因暴露于等离子体而向液体中溶出。专利技术效果如上所述,在本专利技术中,从在液体中开口的气体供给管的开口排出的气体以将第一电极的突出部位包裹的方式流动并导入液体中,且在突出部位的周围形成等离子体发生场。因此,能够在气体中高效且稳定地产生等离子体。另外,将这样等离子体化的气体向液体中供给,从而能够高效地生成富含通过等离子体化而生成的活性种的液体。本专利技术的所述的以及其它的目的和新特征可通过参照附图并阅读以下的具体说明而更加清楚明白。但是附图仅用于说明而不限定本专利技术的范围。附图说明图1是表示具备本专利技术的液体中等离子体发生装置的一实施方式的液体处理装置的结构例的图。图2是表示等离子体发生部的外观的图。图3是表示等离子体发生部的内部结构的剖视图。图4是对突出部位的周边的结构更加详细地表示的放大图。图5是等离子体发生部的水平剖视图。图6是说明该实施方式的等离子体发生的原理的图。图7是表示由等离子体发生部产生等离子体时的照片的图。图8是表示用于比较等离子体活性种的量的实验结果的一例的图。图9A是表示第二电极的变形例的图。图9B是表示第二电极的变形例的图。具体实施方式图1是表示具备本专利技术的液体中等离子体发生装置的一实施方式的液体处理装置的结构例的图。该液体处理装置1是在贮存槽2所贮存的水中溶解活性种而生成处理液的装置。液体处理装置1为了生成活性种而在等离子体发生部3中产生水中等离子体(相当于本专利技术的“液体中等离子体”的一例)。这样,在本实施方式中,水相当于本专利技术的“液体”的一例。在以下的各图中,铅垂方向朝上为(+Z)方向,铅垂方向朝下为(-Z)方向。液体处理装置1具备配管系统5、插入在由配管系统5形成的液体的流路中的等离子体发生部3和泵6。配管系统5用于在向贮存槽2供给液体以及从贮存槽2送出液体的装置内供液体流通。具体而言,配管系统5所含的配管51的一端连接于贮存槽2侧面中的相对于内部的液体L的液面而言的下方位置,配管51的另一端连接于在等离子体发生部3下部设置的后述的液体导入口。在配管51插入有泵6,泵6根据从控制装置整体的控制部7发出的动作指令进行动作,从而将贮存槽2所贮存的液体经由配管51向等离子体发生部3供给。等离子体发生部3是通过液体中等离子体处理使液体中含有活性种的装置,详情后述。具体而言,等离子体发生部3向利用泵6经由配管51送入的液体混合来自气体导入部8的气体,并利用来自交流电源4的高电压在该气体中产生等离子体,使产生的活性种溶入液体。这样,等离子体发生部3接受从外部供给的液体作为被处理液,并将在该被处理液中溶入了因等离子体发生而产生的活性种的液体作为处理液输出。在等离子体发生部3的上部连接配管53的一端,配管53的另一端与贮存槽2连接。因此,能够使得从等离子体发生部3输出的液体、即在等离子体发生部3中接受了液体中等离子体处理的液体返回到贮存槽2。在液体处理装置1中,如虚线箭头所示,贮存槽2所贮存的液体经由配管51、53进行循环。一边这样进行循环一边在等离子体发生部3中产生液体中等离子体,从而能够提高液体所含活性种的浓度。当这样生成含有活性种的液体、即处理液之后,则需要在适当的时机将该处理液从贮存槽2向外部送出。因此,在贮存槽2的下方侧面连接有配管54。在该配管54插入有开闭阀55。当按照从控制部7发出的开指令开启开闭阀55之后,则能够将贮存槽2所贮存的处理液向外部取出。另外,在贮存槽2的上方侧面连接有配管56,贮存槽2通过该配管56与液体供给源(省略图示)连接。在该配管56插入有开闭阀57。当按照从控制部7发出的开指令开启开闭阀57之后,则能够向贮存槽2补充处理前的液体、即不含活性种的液体。此外,在贮存槽2的顶板面连接有配管58,通过该配管58使贮存槽2的内部空间与液体处理装置1的周边环境气体连接。在该配管58中插入有开闭阀59。当按照从控制部7发出的开指令开启开闭阀59之后,则能够使贮存槽2的内部空间与液体处理装置1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液体中等离子体发生装置,其特征在于,具备:/n框体,其在内部空间保持液体;/n气体供给管,其在所述内部空间内具有开口并从该开口向所述液体中排出气体;/n第一电极,其从所述气体供给管内经由所述开口向所述内部空间突出,且该突出部位具有导体部被电介质覆盖的结构;/n第二电极,其围绕所述第一电极的所述突出部位设置,且具有通过电介质与所述液体隔离的导体部;以及/n电压施加部,其向所述第一电极和所述第二电极之间施加电压,/n所述突出部位和所述第二电极之间的空间是供从所述开口排出的所述气体流通的流路。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170531 JP 2017-108021;20180521 JP 2018-0970431.一种液体中等离子体发生装置,其特征在于,具备:
框体,其在内部空间保持液体;
气体供给管,其在所述内部空间内具有开口并从该开口向所述液体中排出气体;
第一电极,其从所述气体供给管内经由所述开口向所述内部空间突出,且该突出部位具有导体部被电介质覆盖的结构;
第二电极,其围绕所述第一电极的所述突出部位设置,且具有通过电介质与所述液体隔离的导体部;以及
电压施加部,其向所述第一电极和所述第二电极之间施加电压,
所述突出部位和所述第二电极之间的空间是供从所述开口排出的所述气体流通的流路。


2.根据权利要求1所述的液体中等离子体发生装置,其特征在于,
所述开口向上开设,所述突出部位从所述开口向上突出,所述第二电极的所述导体部从侧方围绕所述突出部位。


3.根据权利要求2所述的液体中等离子体发生装置,其特征在于,
俯视观察时,所述突出部位位于所述开口的内部,所述第二电极围绕在所述开口的周围。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的液体中等离子体发生装置,其特征在于,
侧视观察时,所述突出部位与所述第二电极至少一部分彼此重叠。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的液体中等离子体发生装置,其特征在于,
所述第一电极是沿着所述气体供给管的管轴延伸的棒状体,该棒状体的侧面与所述气体供给管的内侧面之间的空间成为所述气...

【专利技术属性】
技术研发人员:堀越章中村昭平高辻茂河野元宏
申请(专利权)人:株式会社斯库林集团
类型:发明
国别省市:日本;JP

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