等离子体生成方法及生成装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种在流体和电介质管之间产生放电的等离子体生成方法及生成装置。所述等离子体生成方法通过对所供给的气体施加电压，利用电介质管内的放电而生成等离子体，其中，在该电介质管的内部或上方配置通水管，在该电介质管的外侧设置高电压电极，在该电介质管的内周具有间隙的状态下对通过通水管排出到该电介质管内的流体设置接地电极，并通过对与电源装置连接的该高电压电极和该接地电极施加电压而在该电介质管的内壁与流体之间、或者在该电介质管的内壁和该通水管之间产生放电。另外，所述电介质管、所述通水管、导入所述供给的气体的导入口的连结形成为抽吸结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子体生成方法及生成装置
本专利技术涉及在流体和电介质之间产生放电的等离子体生成方法及生成装置。
技术介绍
近年来，在上下水处理设施、化学工厂、药品工厂、食品工厂等中，为了进行细菌类、真菌类及酵母等的杀菌、醛、硫化合物、氮化合物等臭气物质的脱臭、粪便及染料废液的脱色、使有机溶剂等有害物质无害化，使用了臭氧发生装置。该技术通常是用放电式臭氧发生器生成臭氧，在扩散器、喷射器、静态混合器等的气液混合部与处理所需要的水进行混合，从而使气液接触的技术。但是，臭氧是氧的同素异形体，并且还是非常不稳定的气体，所以在常温下会分解成氧。因此，难以保存，需要在使用臭氧的现场进行生成，同时，与利用氯进行的处理相比，存在处理成本高昂这样的问题。针对该问题，提出了如下的臭氧水处理装置:在多孔陶瓷管的内部中央放置高电压电极，在多孔陶瓷管和高电压电极之间形成气体通路，在多孔陶瓷管的外部放置接地电极，并且在该多孔陶瓷管的外侧面直接形成待处理的水的通路，通过在这些高电压电极和接地电极间连接高电压高频电源或高电压脉冲电源，在该气体通路中生成臭氧(例如，参照专利文献I)。但是，在上述臭氧水处理装置的情况下，在多孔陶瓷管的内部中央放置高电压电极，施加的是采用高电压高频电源或高电压脉冲电源的高电压或脉冲高电压，为了产生稳定的放电，需要高电压电极的精密的定位及电极表面的稠密的电介质的包覆处理，而且需要昂贵的脉冲电源。另外，与此相对，提出了一种水处理装置，其具有设置于用于加压输送被处理水的加压部的后段的气蚀发生部、及由高压侧电极及接地侧电极构成的对电极，所述气蚀发生部具有使通水管路的内径缩小的喷嘴，且用于产生气蚀泡，所述对电极与气蚀发生部的后段附近相对设置，通过在对电极间施加高电压而产生放电等离子体，进行处理水中所含的有机物等被处理物质的分解或合成等处理，其中，以沿着气蚀发生部内部的通水管路的内面而在管路表面上形成沿面放电的方式配置对电极(例如，参照专利文献2)。但是，在上述等离子体生成装置的情况下，预先溶存于被处理液中的气体由于气蚀而产生气泡，进行在气液界面上的放电，难以任意地调节气体量，在被处理液已脱气的情况下，不产生气蚀泡，另外，在生成气蚀泡的区域以外不进行放电，因此具有难以大型化这样的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2002-126769号公报专利文献2:日本特开2009-119347号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题鉴于上述问题，本专利技术人进行深入研究的结果发现，通过一边在电介质管内通过流体一边产生放电，能够以任意的流量控制任意的流体及任意的气体，此外，通过形成抽吸结构，能够使气体高效地溶于流体中，并且在气相及液相产生等离子体，从而提供一种等离子体生成方法及生成装置。解决问题的方法对于本专利技术的等离子体生成方法及生成装置而言，其第一方面涉及一种等离子体生成方法，其是通过对供给的气体施加电压而利用电介质管内的放电来生成等离子体的方法，其特征在于，高电压电极设置在该电介质管的外侧，在该电介质管的内周具有间隙的状态下对排出到该电介质管内的流体设置接地电极，通过对与电源装置连接的该高电压电极和该接地电极施加电压而在该电介质管的内壁和该流体之间产生放电。另外，本专利技术第二方面涉及的等离子体生成方法的特征在于，向所述电介质管中排出流体的通水管配置在该电介质管的内部或上方。本专利技术的第三方面涉及一种等离子体生成方法，其是通过对供给的气体施加电压而利用电介质管内的放电来生成等离子体的方法，其特征在于，高电压电极设置在该电介质管的外侧，在该电介质管的内部配置流体通过的通水管，在该电介质管的内周具有间隙的状态下对通过通水管排出到该电介质管内的流体设置接地电极，通过对与电源装置连接的该高电压电极和该接地电极施加电压而在该电介质管的内壁和该通水管之间产生放电。此外，本专利技术第四方面涉及的等离子体生成方法的特征在于，供给的所述气体的量和流体的量为气液比0.5以下，本专利技术第五方面涉及的等离子体生成方法的特征在于，供给的所述气体为至少含有氧的气体、非活性气体中的任意气体。而且，本专利技术第六方面涉及的等离子体生成方法的特征在于，使用通过了产生所述放电的部分的流体作为再次向所述电介质管内排出的流体，或者将通过了产生所述放电的部分的流体再次向所述通水管的上游侧送回，使该流体进行循环，此外，本专利技术第七方面涉及的等离子体生成方法的特征在于，具有将所述电介质管、所述通水管、供给的所述气体导入的导入口的连结形成为抽吸结构的连结部，在从该通水管的排出口排出的流体和该电介质管的内部的间隙内产生强的负压，通过气蚀而使因放电而产生的气体溶于流体。另外，本专利技术的第八方面涉及一种生成装置，其特征在于，该生成装置包括:外侧设置有高电压电极的电介质管；配置于该电介质管的内部或上方的通水管；接地电极，其设置成以该电介质管的内周具有间隙的状态与排出到该电介质管内的流体接触；以及连接该高电压电极和该接地电极的电源装置。本专利技术第九方面涉及的生成装置的特征在于，所述高电压电极设置在所述电介质管和所述通水管重叠的部分的所述电介质管的外侧，本专利技术第十方面涉及的生成装置的特征在于，所述接地电极设置在所述电介质管的内部或从所述电介质管排出的所述流体内。另外，本专利技术第十一方面涉及的生成装置的特征在于，用绝缘化合物包覆所述接地电极，本专利技术第十二方面涉及的生成装置的特征在于，所述绝缘化合物为玻璃。此外，本专利技术第十三方面涉及的生成装置的特征在于，所述电介质管至少为陶瓷或玻璃中的任一种。另外，本专利技术第十四方面涉及的生成装置的特征在于，所述通水管由陶瓷、玻璃、树脂、金属中的任一种构成，本专利技术第十五方面涉及的生成装置的特征在于，所述树脂为氟类树脂。另外，本专利技术第十六方面涉及的生成装置的特征在于，其具有将通过了产生所述放电的部分的流体再次送回到所述通水管的上游侧而使流体进行循环的结构，本专利技术第十七方面涉及的生成装置的特征在于，所述电介质管、所述通水管、设置于该电介质管的气体导入口形成为抽吸结构。专利技术的效果根据本专利技术的等离子体生成方法及生成装置，可得到以下优异的效果。(I)通过使用本专利技术的等离子体生成方法及装置，能够向待处理的流体直接照射等离子体，或者向流体的附近照射等离子体。(2)由于供给的气体含有氧，从而能够产生大量的臭氧，能够直接向流体供给大量的臭氧，同时能够生成OH自由基等活性种。(3)通过对导入到电介质管内的气体和流体的气液比进行控制，能够使通过放电而生成的臭氧气体高效地溶于流体中。(4)通过形成抽吸结构，能够在从通水管的排出口排出的流体和电介质管内部的间隙产生强的负压，通过气蚀，能够更高效地使臭氧气体溶于流体中。【附图说明】[图1]是本专利技术第一实施方式的实验装置的流程图。[图2]是示出本专利技术第一实施方式的等离子体生成装置的图。[图3]是示出本专利技术第一实施方式的实验结果的照片。[图4]是本专利技术第二实施方式的等离子体生成装置的示意图。[图5]是示出实施例1中的各放电时间的生成臭氧浓度及溶解臭氧浓度的变化的曲线图。[图6]是实施例1的实验装置的流程图。[图7]是示出本专利技术的实施例2?实施例5及比较例I中的气液比与溶解效率之间的关系的曲线图。[图8]是示出实施例6中的等离子体生成装置的图。[图9]是示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体生成方法，其通过对供给的气体施加电压，利用电介质管内的放电而生成等离子体，其中，高电压电极设置于该电介质管的外侧，在该电介质管的内周具有间隙的状态下对排出到该电介质管内的流体设置接地电极，并通过对与电源装置连接的该高电压电极和该接地电极施加电压而在该电介质管的内壁与该流体之间产生放电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.28 JP 2011-100623;2011.04.28 JP 2011-10061.一种等离子体生成方法，其通过对供给的气体施加电压，利用电介质管内的放电而生成等离子体，其中， 高电压电极设置于该电介质管的外侧，在该电介质管的内周具有间隙的状态下对排出到该电介质管内的流体设置接地电极，并通过对与电源装置连接的该高电压电极和该接地电极施加电压而在该电介质管的内壁与该流体之间产生放电。2.根据权利要求1所述的等离子体生成方法，其中， 向所述电介质管排出流体的通水管配置于该电介质管的内部或上方。3.一种等离子体生成方法，其通过对供给的气体施加电压，利用电介质管内的放电而生成等离子体，其中， 高电压电极设置于该电介质管的外侧，在该电介质管的内部配置流体通过的通水管，在该电介质管的内周具有间隙的状态下对通过通水管而向该电介质管内排出的流体设置接地电极，并通过对与电源装置连接的该高电压电极和该接地电极施加电压而在该电介质管的内壁和该通水管之间产生放电。4.根据权利要求1~3中任一项所述的等离子体生成方法，其中， 供给的所述气体的量和流体的量为气液比0.5以下。5.根据权利要求1~4中任一项所述的等离子体生成方法，其中， 供给的所述气体是至少含有氧的气体、非活性气体中的任意气体。6.根据权利要求1~4中 任一项所述的等离子体生成方法，其中， 使用通过了产生所述放电的部分的流体作为再次向所述电介质管内排出的流体，或者将通过了产生所述放电的部分的流体再次向所述通水管的上游侧送回，使该流体进行循环。7.根据权利要求1~6中任一项所述的等离子体生成方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛秀之，迫田达也，马场诚二，
申请(专利权)人：旭有机材工业株式会社，
类型：
国别省市：