專利名稱：具有絕緣體覆膜層載持電極的氣體激勵裝置及氣體激勵方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有絕緣體覆膜層載持電極的氣體激勵裝置及氣體激勵方法。若按照本發(fā)明，通過將現(xiàn)有的氣體激勵裝置及氣體激勵方法中的保護電極替換成絕緣體覆膜層載持電極，可以提高氣體激勵效率，可以降低制造成本和運行成本。
背景技術：
作為在交流高壓放電條件下誘導氣體、激勵氣體分子、產(chǎn)生低溫等離子體的氣體激勵裝置，已經(jīng)知道的有各種各樣的裝置(例如專利文獻1或?qū)＠墨I2)。圖25示出這種現(xiàn)有的氣體激勵裝置的典型形態(tài)。圖25是將氣體激勵裝置P的外罩1的一部分側(cè)壁切除后示出的透視圖。上述氣體激勵裝置P具有大致呈長方體形狀的外罩1，該外罩1具有被處理氣體G的流入用開口部2和處理后的氣體C的排出用開口部3，在上述外罩1的內(nèi)部具有很多圓筒狀的保護電極6。上述圓筒狀保護電極6如圖26的模式剖面圖所示，包含棒狀電極6X和包在該棒狀電極6X的周圍的圓筒狀鞘體6Y，上述圓筒狀鞘體6Y由絕緣材料形成。進而，上述圓筒狀保護電極6分成2個系列的電極群6A、6B，分別與電線9A、9B連接，電線9A、9B與交流電源9連接。此外，一般，與一個系列的電極群6B連接的電線9B接地(earth)。再有，如圖26所示，在外罩1的內(nèi)部中配置在最外側(cè)、與外罩1的內(nèi)壁相對的各保護電極6B最好分別與接地的電線9B連接，使其與外罩1的內(nèi)壁之間不發(fā)生放電。原理上，外罩1本身和上述電極群6B不必接地，但從安全方面考慮，最好使它們接地。
為了示出現(xiàn)有的氣體激勵裝置的典型形態(tài)的電極配置結(jié)構等，圖25和圖26將其構成簡化、例如將電極群的個數(shù)也減到最少后進行圖示。實際上，因為有必要在氣體激勵裝置內(nèi)配置大量的電極群，所以，如圖27所示，將一定個數(shù)的電極群匯集在一起，以電極群塊體Q的形態(tài)出現(xiàn)，再將多個這樣的塊體Q配置在氣體激勵裝置中。再有，圖27所示的電極群塊體Q包括圓筒狀保護電極6、左側(cè)板8A、右側(cè)板8B、中央支持板8C和引線9A、9B，各圓筒狀保護電極6通過使其穿過設在配置于上述左側(cè)板8A和上述右側(cè)板8B中間的中央支持板8C上的貫通孔來將其固定，同時，通過將其端部裝入分別設在上述左側(cè)板8A的內(nèi)側(cè)和上述右側(cè)板8B的內(nèi)側(cè)的各表面上的非貫通孔內(nèi)部，將其固定。
我們知道，還有一種利用由上述氣體激勵裝置產(chǎn)生的低溫非平衡等離子體的除臭裝置或空氣凈化裝置。例如，有一種具有產(chǎn)生低溫等離子體的高壓放電部及配置在其下方且填充了氧化促進催化劑的催化劑部的低溫等離子體除臭裝置(專利文獻3)。在上述高壓放電部中，利用高壓放電對被處理氣體施加分解能，由此產(chǎn)生游離基(radical)。即，因放電而在氣體中放出的電子轟擊臭氣中的氣體分子，使分子激活。該一部分激活的分子分解后變成游離基，使臭氣中的臭物質(zhì)氧化分解，或者，產(chǎn)生臭氧。利用游離基生成的上述臭氧也可以使臭物質(zhì)氧化，對臭物質(zhì)進行處理。此外，也通過放電本身具有的能量進行臭物質(zhì)的氧化分解。
專利文獻1特開平9-199261號公報專利文獻2美國專利第5,483,117號說明書專利文獻3特開2001-293079號公報發(fā)明內(nèi)容圖25和圖26所示的這一類現(xiàn)有的氣體激勵裝置P中使用的圓筒狀保護電極6如上所述，包括棒狀電極6X和包在其周圍的圓筒狀鞘體6Y，通常，使用金屬電極棒作為上述棒狀電極6X，使用玻璃管作為上述圓筒狀鞘體6Y。這樣的圓筒狀保護電極6因通過將金屬電極棒6X插在玻璃制鞘體6Y中制成，故玻璃制鞘體6Y和金屬電極棒6X之間存在空隙，上述圓筒狀鞘體6Y隔著空隙，包圍在上述棒狀電極6X的周圍。因此，現(xiàn)有的保護電極存在因其內(nèi)部產(chǎn)生放電而使金屬電極明顯惡化的缺點。此外，部件數(shù)量多、制造和裝配都很費工夫，是成本高的主要原因。再有，現(xiàn)有的保護電極因內(nèi)部具有空隙的玻璃管外露，故在組裝電極群塊體Q等時，需要注意不使其破裂。
此外，氣體激勵裝置始終存在要求提高氣體激勵效率的問題。
因此，本發(fā)明的目的在于在提高氣體激勵效率的同時，解決上述保護電極存在的各種問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明的氣體激勵裝置是在具有被處理氣體的流入用開口部和處理后的氣體的排出用開口部的外罩內(nèi)具有與交流電源連接的至少一對電極，上述一對電極是保護電極和保護電極的組合，或是保護電極和露出電極的組合，其特征在于至少1個保護電極由芯電極和在該芯電極的表面上覆蓋整個表面而被載持的絕緣體覆膜層構成。
按照本發(fā)明的氣體激勵裝置的最佳形態(tài)，上述絕緣體覆膜層是琺瑯覆膜層、陶瓷覆膜層、玻璃覆膜層或樹脂覆膜層。
按照本發(fā)明的氣體激勵裝置的另一最佳形態(tài)，具有由多個保護電極構成的第1電極群和由多個保護電極或露出電極構成的第2電極群，屬于上述第1電極群的保護電極和/或?qū)儆谏鲜龅?電極群的保護電極中的至少1個電極是載持上述絕緣體覆膜層的保護電極。
按照本發(fā)明的氣體激勵裝置的又另一最佳形態(tài)，上述保護電極全部是載持上述絕緣體覆膜層的保護電極。
按照本發(fā)明的氣體激勵裝置的另一最佳形態(tài)，載持上述絕緣體覆膜層的保護電極的芯電極是圓柱狀、圓筒狀或板狀。
按照本發(fā)明的氣體激勵裝置的又另一最佳形態(tài)，上述內(nèi)部板狀電極是平板狀電極、凹凸板狀電極或多孔板狀電極。
此外，本發(fā)明還涉及一種氣體激勵方法，在該氣體激勵方法中，具有被處理氣體的流入用開口部和處理后的氣體的排出用開口部、同時具有至少一對電極、且在上述一對電極是保護電極和保護電極的組合、或是保護電極和露出電極的組合的外罩內(nèi)使被處理氣體通過，并通過對上述一對電極之間施加交流電位來激勵被處理氣體，其特征在于至少1個保護電極由芯電極和在該芯電極的表面上覆蓋整個表面而被載持的絕緣體覆膜層構成。
在本發(fā)明中，保護電極由(a)芯電極(b)絕緣體覆膜層構成，在該芯電極(a)的表面上直接形成絕緣體覆膜層(b)，所以，與現(xiàn)有的保護電極不同，絕緣體覆膜層(b)與金屬電極棒(a)緊貼在一起，其中間沒有空隙。因此，不會發(fā)生因內(nèi)部放電產(chǎn)生的臭氧的作用而使金屬電極惡化，可以延長保護電極的壽命。此外，因內(nèi)部放電中不產(chǎn)生臭氧，故可以提高氣體激勵效率。再有，因芯電極(a)和絕緣體覆膜層(b)之間沒有空隙，故可以使保護電極本身的大小比過去還細，因此，可以節(jié)省氣體激勵裝置或電極群塊體(參照圖27)的空間。
此外，絕緣體覆膜層(b)例如在金屬電極表面上燒結(jié)玻璃釉，形成琺瑯覆膜層，或通過在電極表面噴鍍或浸漬金屬化合物熔融體，形成陶瓷覆膜層，或通過在電極表面噴鍍或浸漬熔融玻璃，形成玻璃覆膜層，或者，可以使用現(xiàn)有的各種形成方法，由合成樹脂在電極表面形成樹脂覆膜層，進而，使用粘接劑將事先形成的陶瓷覆膜、玻璃覆膜(例如玻璃板)或樹脂覆膜粘貼在電極表面上，可以形成絕緣體覆膜層，所以，可以消除制造的復雜度，同時，強度也增加了，因此，不容易被破裂，而且也容易進行氣體激勵裝置或電極群塊體的組裝作業(yè)。


圖1(a)是表示現(xiàn)有的保護-保護電極型裝置的電極的基本構成的模式剖面圖。
圖1(b)是表示本發(fā)明的保護-保護電極型裝置的電極的基本構成的模式剖面圖。
圖2(a)是表示現(xiàn)有的保護-露出電極型裝置的電極的基本構成的模式剖面圖。
圖2(b)是表示本發(fā)明的保護-露出電極型裝置的電極的基本構成的模式剖面圖。
圖3是將本發(fā)明裝置的外罩的一部分側(cè)壁切除后示出的模式透視圖。
圖4是圖3所示的本發(fā)明裝置的模式剖面圖。
圖5是將本發(fā)明裝置的外罩的一部分側(cè)壁切除后示出的模式透視圖。
圖6是圖5所示的本發(fā)明裝置的模式剖面圖。
圖7是本發(fā)明能使用的平板狀電極的透視圖。
圖8是本發(fā)明能使用的另一平板狀電極的透視圖。
圖9是本發(fā)明能使用的凹凸板狀電極的透視圖。
圖10是本發(fā)明能使用的另一凹凸板狀電極的透視圖。
圖11是本發(fā)明能使用的又另一凹凸板狀電極的透視圖。
圖12是本發(fā)明能使用的又另一凹凸板狀電極的透視圖。
圖13是本發(fā)明能使用的貫通孔板狀電極的透視圖。
圖14是表示圖3所示的本發(fā)明裝置的電極的基本構成的模式剖面圖。
圖15是表示圖5所示的本發(fā)明裝置的電極的基本構成的模式剖面圖。
圖16是表示本發(fā)明裝置的另一形態(tài)的電極的基本構成的模式剖面圖。
圖17是表示本發(fā)明裝置的又另一形態(tài)的電極的基本構成的模式剖面圖。
圖18是表示本發(fā)明裝置的又另一形態(tài)的電極的基本構成的模式剖面圖。
圖19是表示本發(fā)明裝置的又另一形態(tài)的電極的基本構成的模式剖面圖。
圖20是為了防止沿面放電而具有長方體狀沿面放電防止用鞘體的露出電極的模式剖面圖。
圖21是表示為了防止沿面放電而具有圓筒狀沿面放電防止用鞘體的露出電極的基本結(jié)構的模式剖面圖。
圖22是將使用板狀露出電極的本發(fā)明裝置的外罩的一部分側(cè)壁切除后示出的模式透視圖。
圖23是圖22所示的本發(fā)明裝置的模式剖面圖。
圖24是在周圍具有用于防止沿面放電的沿面放電防止用鞘體的板狀露出電極的模式透視圖。
圖25是將現(xiàn)有的氣體處理裝置的一部分外罩的側(cè)壁切除后示出的模式透視圖。
圖26是圖16所示的現(xiàn)有的氣體處理裝置的模式剖面圖。
圖27是現(xiàn)有的氣體處理裝置中使用的電極群塊體的模式透視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明裝置和現(xiàn)有的裝置一樣，具有與交流電源連接的至少一對電極，該一對電極是(1)保護電極和保護電極的組合，或(2)保護電極和露出電極的組合。
下面，在本說明書中，將上述組合(1)的形態(tài)稱作保護-保護電極型裝置，將上述組合(2)的形態(tài)稱作保護-露出電極型裝置。
圖1(a)是表示現(xiàn)有的保護-保護電極型裝置P1的電極的基本構成的模式剖面圖，圖1(b)是表示本發(fā)明一個形態(tài)的保護-保護電極型裝置10A的電極的基本構成的模式剖面圖。
圖1(a)所示的現(xiàn)有類型裝置P1具有包括被處理氣體G的流入用開口部2和處理后的氣體C的排出用開口部3的外罩1，在上述外罩1的內(nèi)部具有一對圓筒狀保護電極6A、6B。上述圓筒狀保護電極6A、6B分別包含內(nèi)部棒狀電極6X和圓筒狀鞘體6Y。該圓筒狀鞘體6Y通常是玻璃管，隔著空隙部6Z將內(nèi)部棒狀電極6X的周圍進行包圍。上述圓筒狀保護電極6A與電線9A連接，上述圓筒狀保護電極6B與電線9B連接，電線9A、9B分別與交流電源9連接。此外，雖然電線和外罩都不必接地，但其中的一方或雙方也可以接地，在圖1(a)所示的形態(tài)中，外罩1和電線9B都接地。
在現(xiàn)有類型裝置P1中使用的圓筒狀保護電極6A、6B中，上述內(nèi)部棒狀電極6X由導電性材料(例如，鋁或其合金、銅、碳質(zhì)材料、鐵或其合金、或鎢)構成。此外，上述內(nèi)部棒狀電極6X的形狀一般是棒狀體(例如，圓筒狀體或圓柱狀體)，或是由導線本身或?qū)Ь€絞在一起制造出的絞合線型電極。上述圓筒狀鞘體6Y由絕緣體材料(通常是如上述的玻璃)形成，在玻璃管鞘體6Y和內(nèi)部棒狀電極6X之間的空隙部6Z填充空氣或適當?shù)谋Ｗo氣體或填充液體(例如，油或水)。
與此相對，圖1(b)所示的本發(fā)明的保護-保護電極型裝置10A具有包括被處理氣體G的流入用開口部102和處理后的氣體C的排出用開口部103的外罩101，在上述外罩101的內(nèi)部具有一對圓柱狀保護電極106A、106B。上述圓柱狀保護電極106A、106B分別包含內(nèi)部棒狀電極106X和絕緣體覆膜層106Y。該絕緣體覆膜層106Y在內(nèi)部棒狀電極106X的表面上覆蓋整個表面并以緊貼狀態(tài)被載持。因此，內(nèi)部棒狀電極106X和絕緣體覆膜層106Y之間不存在空隙部。此外，被處理氣體與絕緣體覆膜層106Y接觸，不和內(nèi)部棒狀電極106X接觸。上述圓柱狀保護電極106A與電線109A連接，上述圓柱狀保護電極106B與電線109B連接，電線109A、109B分別與交流電源109連接。此外，雖然電線和外罩都不必接地，但其中的一方或雙方也可以接地，在圖1(b)所示的形態(tài)中，外罩101和電線109B都接地。
此外，在本發(fā)明的保護-保護電極型裝置中，一對保護電極的組合如圖1(b)所示，可以是將絕緣體覆膜層以緊貼狀態(tài)載持的一對圓柱狀保護電極的組合，但也可以其中一方如圖1(b)所示那樣，是將絕緣體覆膜層以緊貼狀態(tài)載持的圓柱狀保護電極，而另一方如圖1(a)所示那樣，是在內(nèi)部有空隙的圓筒狀保護電極。
其次，圖2(a)是表示現(xiàn)有的保護-露出電極型裝置P2的電極的基本構成的模式剖面圖。圖2(b)是表示本發(fā)明一個形態(tài)的保護-露出電極型裝置10B的電極的基本構成的模式剖面圖。
圖2(a)所示的現(xiàn)有類型裝置P2具有包括被處理氣體G的流入用開口部2和處理后的氣體C的排出用開口部3的外罩1，在上述外罩1的內(nèi)部具有圓筒狀保護電極6A和圓筒狀露出電極7。上述圓筒狀保護電極6A和上述圖1(a)所示的現(xiàn)有類型裝置P1的圓筒狀保護電極6A一樣，包含內(nèi)部棒狀電極6X和圓筒狀鞘體6Y。該圓筒狀鞘體6Y通常是玻璃管，隔著空隙部6Z將內(nèi)部棒狀電極6X的周圍進行包圍。上述圓筒狀保護電極6A與電線9A連接，上述圓筒狀露出電極7與電線9B連接，電線9A、9B分別與交流電源9連接。此外，雖然電線和外罩都不必接地，但其中的一方或雙方也可以接地，在圖2(a)所示的形態(tài)中，外罩1和電線9B都接地。再有，上述露出電極也可以是圓柱形狀。
上述圓筒狀露出電極(或圓柱狀露出電極)相當于處理上述圓筒狀保護電極中的圓筒狀鞘體，使內(nèi)部棒狀電極直接露出的形態(tài)。即，上述圓筒狀露出電極(或圓柱狀露出電極)可以由任意的導電性材料構成，例如，可以是鋁或其合金、銅、碳質(zhì)材料、鐵或其合金、或鎢。此外，上述圓筒狀露出電極(或圓柱狀露出電極)因電極表面與被處理氣體直接接觸，故最好使用具有耐蝕性、容易進行清洗操作或替換操作等維護的金屬，例如不銹鋼(如SUS)。再有，對上述圓筒狀露出電極(或圓柱狀露出電極)的形狀也沒有特別限制，也可以是棒狀體(例如筒狀體或柱狀體，特別是圓筒狀體或圓柱狀體)，或是由導線本身或?qū)Ь€絞在一起制造出的絞合線型電極。
與此相對，圖2(b)所示的本發(fā)明的保護-露出電極型裝置10B具有包括被處理氣體G的流入用開口部102和處理后的氣體C的排出用開口部103的外罩101，具有圓柱狀保護電極106A和圓筒狀露出電極107B。上述圓柱狀保護電極106A包含內(nèi)部棒狀電極106X和絕緣體覆膜層106Y。該絕緣體覆膜層106Y在內(nèi)部棒狀電極106X的表面上覆蓋整個表面并以緊貼狀態(tài)被載持。因此，內(nèi)部棒狀電極106X和絕緣體覆膜層106Y之間不存在空隙部。此外，被處理氣體與絕緣體覆膜層106Y接觸，不和內(nèi)部棒狀電極106X接觸。另一方面，上述圓筒狀露出電極107B和上述圖2(a)所示的現(xiàn)有類型裝置P2的圓筒狀露出電極7一樣，可以是圓柱狀，該圓筒狀或圓柱狀露出電極相當于處理上述圓筒狀保護電極中的圓筒狀鞘體，使內(nèi)部棒狀電極直接露出的形態(tài)。上述圓柱狀保護電極106A與電線109A連接，上述圓筒狀露出電極107B與電線109B連接，電線109A、109B分別與交流電源109連接。此外，雖然電線和外罩都不必接地，但其中的一方或雙方也可以接地，在圖2(b)所示的形態(tài)中，外罩101和電線109B都接地。
當從圖1(b)和圖2(b)所示的本發(fā)明的氣體處理裝置的流入用開口部102流入被處理氣體G時，被處理氣體G通過圓柱狀保護電極和圓柱狀保護電極之間(圖1(b))或圓柱狀保護電極和圓筒狀露出電極之間(圖2(b))，最終從排出用開口部103排出。此外，其間，若在一對圓柱狀保護電極106A、106B之間(圖1(b))或圓柱狀保護電極106A和圓筒狀露出電極107之間施加電壓，則在這些電極之間產(chǎn)生放電，氣體分子成為激勵狀態(tài)，產(chǎn)生游離基。利用這些游離基，使被處理氣體中的惡臭物質(zhì)氧化分解，或者，生成臭氧，所以對被處理氣體進行了氧化處理。此外，和這樣發(fā)生的游離基和臭氧一起，使被處理氣體從排出用開口部排出，并送給填充有氧化促進催化劑的催化劑部(未圖示)，使游離基、臭氧和被處理氣體進一步進行反應，可以繼續(xù)進行氣體的處理。
圖1(b)和圖2(b)是表示本發(fā)明的氣體處理裝置的電極構成的模式圖，為說明方便起見，只示出2個電極(只有一對電極)，但是，在本發(fā)明的氣體處理裝置的實際實施形態(tài)中，配置了由多個電極構成的第1電極群和由多個電極構成的第2電極群，可以在它們之間施加電壓，進行氣體處理。再有，在本發(fā)明中，雖然在這些電極群內(nèi)，屬于上述第1電極群的保護電極和/或?qū)儆谏鲜龅?電極群的保護電極中的至少1個電極可以是載持上述絕緣體覆膜層的保護電極，但是，上述保護電極最好全部是載持上述絕緣體覆膜層的保護電極。
在芯電極的表面上被載持的絕緣體覆膜層例如是琺瑯覆膜層、陶瓷覆膜層、玻璃覆膜層或樹脂覆膜層?，m瑯覆膜層可以利用眾所周知的方法，在金屬芯電極的表面燒結(jié)玻璃釉來形成。作為能夠形成琺瑯覆膜層的金屬材料，例如，可以是鋁、鐵、鋼或銅等。
陶瓷覆膜層可以利用眾所周知的方法，在芯電極(例如，金屬或碳質(zhì)芯電極)的表面噴鍍?nèi)廴诘慕饘倩衔?，再進行冷卻，或者，將芯電極(例如，金屬或碳質(zhì)芯電極)浸漬在熔融的金屬化合物中再進行冷卻來形成。上述陶瓷覆膜層使用的材料只要是具有絕緣性的金屬化合物即可，并沒有特別限定，例如，可以是氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化鎂和/或碳化硅。
玻璃覆膜層可以通過在芯電極(例如，金屬或碳質(zhì)芯電極)的表面噴鍍?nèi)廴诘牟ＡВ龠M行冷卻，或者，將芯電極(例如，金屬或碳質(zhì)芯電極)浸漬在熔融的玻璃中再進行冷卻來形成。上述玻璃覆膜層使用的材料并沒有特別的限定，例如，可以是硼硅玻璃。
另外，樹脂覆膜層可以利用眾所周知的方法，在芯電極(例如，金屬或碳質(zhì)芯電極)的表面形成，例如，將熔融的合成樹脂涂敷在芯電極的表面，通過噴鍍、擠壓成形、射出成形、浸漬、靜電涂敷或流動浸漬形成。
上述樹脂覆膜層使用的材料只要是具有絕緣性的合成樹脂即可，并沒有特別限定，例如，可以是熱硬化性樹脂(例如，尿烷樹脂、酚醛樹脂、酞酸二烯丙脂樹脂、環(huán)氧樹脂或硅樹脂)或熱可塑性樹脂(例如，聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚砜樹脂、聚苯砜(Polyphenyl sulfone)樹脂、氟樹脂或飽和聚酯樹脂)，也可以將這些樹脂中的一種或2種以上進行組合起來使用。
對被載持在芯電極表面上的絕緣體覆膜層的厚度沒有特別的限制，只要能夠在電極之間引起放電，使氣體分子成為激勵狀態(tài)并能產(chǎn)生游離基即可，例如，可以是0.1～5mm，最好是0.2～1mm。在以激勵氣體為目的而施加的實用電壓的范圍內(nèi)，若上述絕緣體覆膜層的厚度是比0.1mm還薄，則上述絕緣體覆膜層容易產(chǎn)生絕緣破壞，若上述厚度比5mm厚，則難以在氣體激勵裝置內(nèi)進行無聲放電。
另外，圖25和圖26所示類型的現(xiàn)有的氣體激勵裝置如上所述，一般在外罩1內(nèi)設置多個圓筒狀電極來制造。將這些各圓筒狀電極一根一根固定在外罩中，其作業(yè)十分麻煩，因而成為成本上升的原因。此外，如圖27所示，以將一定數(shù)量的圓筒狀電極作為一個塊體包含的電極群塊體的形狀將其設置在外罩中的方法也可以利用，但是，制造該電極群塊體的作業(yè)本身就是將各圓筒狀電極一個一個固定在側(cè)板等上的作業(yè)，降低成本的效果有限。這些缺點對于使用由內(nèi)部棒狀電極和絕緣體覆膜層構成的保護電極的本發(fā)明的氣體激勵裝置也一樣。
此外，在圖25和圖26所示類型的氣體激勵裝置中，當圓筒狀電極發(fā)生故障時(例如損傷)，若不更換該故障電極而繼續(xù)運轉(zhuǎn)氣體激勵裝置，則可以使其周圍正常的電極也受到損傷，所以，故障電極的更換是氣體激勵裝置維護上很重要的作業(yè)。但是，從很多圓筒狀電極中更換1根乃至少數(shù)幾根故障電極的作業(yè)是非常麻煩的作業(yè)，因而成為使維護成本上升的原因。該缺點也沒有通過使用由內(nèi)部棒狀電極和絕緣體覆膜層構成的保護電極的本發(fā)明的氣體激勵裝置本質(zhì)上的改善。
進而，當將圖25和圖26所示類型的氣體激勵裝置用于污染空氣等的處理而使各圓筒狀電極的表面受到污染時，若在受污染的情況下繼續(xù)運行氣體激勵裝置，則氣體的激勵能力明顯下降，所以，有必要進行定期清洗。但是，配設有很多個圓筒狀電極的上述氣體激勵裝置的清洗工序也是非常麻煩的作業(yè)，因而成為使維護成本上升的原因。該缺點也沒有通過使用上述保護電極的本發(fā)明的氣體激勵裝置來實現(xiàn)本質(zhì)上的改善。
對于具有由多個圓筒狀或圓柱狀電極構成的第1電極群和由多個圓筒狀或圓柱狀電極構成的第2電極群的氣體激勵裝置，上述各種缺點可以通過將屬于上述第1電極群的多個圓筒狀或圓柱狀電極或?qū)儆诘?電極群的多個圓筒狀或圓柱狀電極替換成1個板狀電極來解決。因此，對于分別具有由多個圓筒狀或圓柱狀電極構成的第1電極群和第2電極群的氣體激勵裝置，即使是將屬于上述第1電極群和/或第2電極群的多個圓筒狀或圓柱狀電極替換成1個板狀電極的形態(tài)，使用本發(fā)明也很有效。
下面，說明包含板狀電極的本發(fā)明的氣體激勵裝置的各種形態(tài)。
圖3是將具有把多個圓筒狀或圓柱狀電極替換成1個板狀電極的構成的本發(fā)明裝置10的外罩11的一部分側(cè)壁切除后示出的模式透視圖，圖4是其模式剖面圖。若將圖3和圖4(本發(fā)明)與圖25和圖26(現(xiàn)有技術)進行比較，可知本發(fā)明裝置10具有將現(xiàn)有類型裝置P(圖25和圖26)的第1電極群6L的各列的多個圓筒狀保護電極群分別替換成1個板狀保護電極14B的結(jié)構。即，在與外罩11的內(nèi)壁相對連接的位置(電極群的一個端部)，第1板狀保護電極14B配置在與被處理氣體G的流動方向平行的方向上(因此，配置在與外罩11的內(nèi)壁平行的方向上)。接著，圓筒狀保護電極16A呈列狀構成1組的第2電極群的第1列配置在與上述第1板狀保護電極14B平行的方向上，以下同樣，第2以下的板狀保護電極14B和第2列以下的圓筒狀保護電極群相互平行配置，在與外罩11的另一個內(nèi)壁相對連接的位置(電極群的另一個端部)上配置板狀保護電極14B。
上述板狀保護電極14B由內(nèi)部板狀電極14X和絕緣體覆膜層14Y構成。該絕緣體覆膜層14Y在內(nèi)部板狀電極14X的表面上覆蓋其整個表面并以緊貼狀態(tài)被載持。因此，內(nèi)部板狀電極14X和絕緣體覆膜層14Y之間不存在空隙部。此外，被處理氣體與絕緣體覆膜層14Y接觸，不與內(nèi)部板狀電極14X接觸。
各圓筒狀保護電極16A分別與電線19A連接，各板狀保護電極14B分別與電線19B連接，而且，電線19A、19B與交流電源19連接，在圓筒狀保護電極16A和板狀保護電極14B之間施加高電壓。此外，雖然電線和外罩都不必接地，但其中的一方或雙方也可以接地，在圖3和圖4所示的形態(tài)中，外罩11和電線19B都接地。
再有，板狀保護電極14B如圖3所示，可以由沿被處理氣體G的流動方向從外罩11中的流入用開口部12的端部附近到排出用開口部13的端部附近的1塊連續(xù)的板狀保護電極構成?；蛘撸部梢砸詫⑸鲜?塊連續(xù)的板狀保護電極沿被處理氣體G的流動方向分割成多個塊的形態(tài)、即將2塊以上的多個板狀保護電極沿被處理氣體G的流動方向排列成列狀構成。這時，各板狀保護電極分別具有相當于現(xiàn)有的多個圓筒狀保護電極的功能。
在圖25和圖26所示的現(xiàn)有類型的裝置P中，一組列狀電極群6L分別包含多個圓筒狀保護電極6B構成，所以成為制造成本和維護成本高的原因。與此相對，在圖3和圖4所示的本發(fā)明的裝置10中，用1個板狀保護電極14B的形式代替多個圓筒狀保護電極，所以，制造成本和維護成本可以大幅度降低。
再有，如圖3和圖4所示，作為圓筒狀保護電極16A，由玻璃制鞘體16Y和金屬電極棒16X構成，可以使用具有內(nèi)部空隙16Z的現(xiàn)有類型的保護電極，但是，也可以全部或部分取代這些圓筒狀保護電極16A而使用圖1(b)和圖2(b)所示的圓柱狀保護電極、即由內(nèi)部棒狀電極6X和將該內(nèi)部棒狀電極6X的周圍以緊貼于上述內(nèi)部棒狀電極6X的形式包圍的絕緣體覆膜層6Y構成的圓柱狀保護電極。
圖5是將具有將全部圓筒狀或圓柱狀電極替換成板狀電極的結(jié)構的本發(fā)明裝置20的外罩21的一部分側(cè)壁切除后示出的模式透視圖。圖6是其模式剖面圖。將圖5和圖6(本發(fā)明)與圖25和圖26(現(xiàn)有技術)比較，可知，在本發(fā)明裝置20中具有以下結(jié)構，將現(xiàn)有類型的裝置P(圖25和圖26)的第1電極群6L的各列中的多個圓筒狀保護電極群分別替換成1個板狀保護電極24B，同時，將現(xiàn)有類型的裝置P(圖25和圖26)的第2電極群6H的各列中的多個圓筒狀保護電極群也分別替換成1個板狀保護電極24A。即，在該形態(tài)中，將所有的電極群都換成板狀保護電極，所以，制造成本和維護成本可以進一步大幅度降低。
在這里，上述板狀保護電極24A、24B分別由內(nèi)部板狀電極24X和絕緣體覆膜層24Y構成，絕緣體覆膜層24Y在內(nèi)部板狀電極24X的表面上覆蓋其整個表面并以緊貼狀態(tài)被載持。因此，內(nèi)部板狀電極24X和絕緣體覆膜層24Y之間不存在空隙部。此外，被處理氣體與絕緣體覆膜層24Y接觸，不與內(nèi)部板狀電極24X接觸。再有，板狀保護電極24A、24B如圖5所示，可以由沿被處理氣體G的流動方向從外罩21中的流入用開口部22的端部附近到排出用開口部23的端部附近的1塊連續(xù)的板狀保護電極構成?；蛘撸部梢杂?塊以上的多個板狀保護電極構成。
對上述內(nèi)部板狀電極的形狀沒有特別的限定，只要是能穩(wěn)定放電的板狀即可。具體地說，例如，可以是具有平滑表面的平滑板狀電極、表面上有凹凸結(jié)構的凹凸板狀電極或具有貫通孔的貫通孔板狀電極。作為平滑板狀電極，例如，如圖7所示，可以是具有平滑的平面310a的平板狀電極310、或者如圖8所示，是具有曲面320a的平板狀電極320。作為平滑曲面，不僅是像圖8所示那樣的平滑的凸狀曲面，也包括平滑的凹狀曲面。
此外，作為表面上有凹凸結(jié)構的凹凸板狀電極，例如，如圖9所示，可以是在平面330a上呈顆粒狀分散配置了多個圓錐狀突起331的凹凸板狀電極330。上述突起的形狀不限于圓錐狀，也可以是半球狀或立方體形狀。此外，如圖10所示，可以是在平面340a上呈顆粒狀分布有立方體形狀的凹部341的凹凸板狀電極340。上述凹部的形狀不限于立方體形狀，也可以是圓錐狀或半球狀。
進而，作為上述凹凸板狀電極，例如，如圖11所示，可以是具有平行設置的多個帶狀溝350a和帶狀突起350b的凹凸板狀電極350。上述帶狀溝和帶狀突起不一定只是直線形狀，也可以是平行設置的多個曲線形狀。此外，作為上述凹凸板狀電極，例如，如圖12所示，可以是利用截面略呈半圓狀的帶狀溝360a和截面略呈半圓狀的帶狀突起360b在表面上形成波浪形的凹凸板狀電極360。
上述內(nèi)部板狀電極也可以一個表面是平滑板狀，另一個表面是凹凸板狀?；蛘撸鲜鰞?nèi)部板狀電極也可以兩面都是平滑板狀或凹凸板狀。這時，各個面的平滑板狀的形狀和凹凸板狀的形狀可以各自相同，也可以各自不同。
作為貫通孔板狀電極，例如，如圖13所示，可以是在導電性材料制的板上打很多孔部370a形成的多孔板狀電極370。此外，如后述那樣，貫通孔板狀電極例如也可以是由細的導電性材料纖維構成的網(wǎng)狀電極。
在上述各種內(nèi)部板狀電極的表面上被載持的絕緣體覆膜層(例如，琺瑯覆膜層、陶瓷覆膜層、玻璃覆膜層或樹脂覆膜層)也和上述的在圓柱狀芯電極的表面上被載持的絕緣體覆膜層一樣，可以利用公認的方法，在上述各種內(nèi)部板狀電極的表面上形成。
再有，在內(nèi)部板狀電極的表面上被載持的絕緣體覆膜層(例如，陶瓷覆膜層)、玻璃覆膜層(例如玻璃板)、或樹脂覆膜層(例如樹脂薄膜)的形成方法除了和上述的在圓柱狀芯電極的表面上被載持的絕緣體覆膜層一樣的公認的方法之外，還可以在預先形成了陶瓷覆膜板、玻璃覆膜板或樹脂覆膜板之后，使用粘接劑將其粘接在上述內(nèi)部板狀電極的表面上來載持絕緣體覆膜層。
作為與交流電源連接的一對電極的組合，最好是雙方電極像圖5和圖6所示那樣，由內(nèi)部板狀電極24X和在其表面上覆蓋整個表面并以緊貼形式被載持的絕緣體覆膜層24Y構成，且它們之間不存在空隙部的板狀保護電極(貼合型板狀保護電極)的組合。但是，作為上述一對電極，也可以是如下形式的板狀保護電極的組合，即一個電極是上述貼合型板狀保護電極，另一個電極是將板狀電極放在絕緣性鞘體(特別是由玻璃板或合成樹脂板構成的框體)的內(nèi)部且在外部絕緣性鞘體和內(nèi)部板狀電極之間具有空隙部的板狀保護電極(空隙型板狀保護電極)。
當上述一對電極是一方為板狀保護電極，另一方為圓柱狀保護電極(即，由內(nèi)部棒狀電極6X和將該內(nèi)部棒狀電極6X的周圍以緊貼于上述內(nèi)部棒狀電極6X的形式包圍的絕緣體覆膜層6Y構成的圓柱狀保護電極)的組合時，作為上述板狀保護電極，可以使用上述貼合型板狀保護電極或上述空隙型板狀保護電極。
再有，對上述空隙型板狀保護電極的內(nèi)部板狀電極的形狀沒有特別的限定，只要是能穩(wěn)定放電的板狀即可，例如，像圖7～圖13所示那樣，可以是具有平滑表面的平滑板狀電極、表面上有凹凸結(jié)構的凹凸板狀電極或具有貫通孔的貫通孔板狀電極。但是，當是表面上有凹凸結(jié)構的凹凸板狀電極時，在外部絕緣性鞘體和內(nèi)部板狀電極之間的空隙部中會發(fā)生內(nèi)部放電，使內(nèi)部電極的壽命變短，氣體激勵效率降低，所以，最好使用平滑板狀電極。
對在內(nèi)部板狀電極表面上被載持的絕緣體覆膜層的厚度沒有特別的限制，只要能夠在電極之間引起放電，使氣體分子成為激勵狀態(tài)能產(chǎn)生游離基即可，例如，可以是0.1～5mm，最好是0.2～1mm。在以激勵氣體為目的而施加的實用電壓的范圍內(nèi)，若上述絕緣體覆膜層的厚度比0.1mm還薄，則上述絕緣體覆膜層容易產(chǎn)生絕緣破壞，若上述厚度比5mm還厚，則難以在氣體激勵裝置內(nèi)進行無聲放電。
根據(jù)圖3～圖6說明的包含板狀電極的本發(fā)明的氣體激勵裝置如上所述，將屬于第1電極群和/或第2電極群的多個圓筒狀或圓柱狀電極替換成1個板狀電極，同時，上述第1電極群和第2電極群是(1)保護電極和保護電極的組合，或(2)保護電極和露出電極的組合。
因此，本發(fā)明的氣體激勵裝置中包括板狀電極是保護電極的形態(tài)和板狀電極是露出電極的形態(tài)。下面，參照表示電極的基本構成的模式剖面圖對這些各種組合進行說明。
首先，圖14是表示上述圖3和圖4所示形態(tài)的電極的基本構成的模式剖面圖，圖14所示的本發(fā)明的保護-保護電極型裝置10包括具有被處理氣體G的流入用開口部12和處理后的氣體C的排出用開口部13的外罩11，上述外罩11的內(nèi)部具有圓筒狀保護電極16A和板狀保護電極14B。作為一個保護電極的板狀保護電極14B由內(nèi)部板狀電極14X和絕緣體覆膜層14Y構成，絕緣體覆膜層14Y在內(nèi)部板狀電極14X的表面上覆蓋其整個表面并以緊貼狀態(tài)被載持。內(nèi)部板狀保護電極14X和絕緣體覆膜層14Y之間不存在空隙部。作為另一個保護電極的圓筒狀保護電極16A在內(nèi)部棒狀電極16X和圓筒狀鞘體16Y之間具有空隙部16Z。圓筒狀保護電極16A與電線19A連接，板狀保護電極14B與電線19B連接，電線19A、19B與交流電源19連接。此外，電線和外罩可以都接地，也可以不接地。
如圖14所示，若在與上述外罩11相對連接的位置上配置圓筒狀保護電極16A和板狀保護電極14B，則除了在上述兩電極16A、14B之間發(fā)生所需要的放電之外，恐怕還會在外罩11和電極16A、14B中的任何一方或雙方之間發(fā)生放電。若與外罩11之間發(fā)生放電，則會視構成外罩11的材料的不同，因放電而引起惡化。外罩11本來具有固定電極和在氣體激勵裝置保持其他電極群塊體Q(圖27)的功能，不希望有上述那樣的惡化。因此，從安全上考慮，也希望最好防止外罩11和上述兩電極16A、14B之間的放電。
使外罩11和配置在與外罩內(nèi)壁相對連接的位置上的電極群(外側(cè)電極)接地(earth)的目的是為了防止在上述外罩11與圓筒狀保護電極16A或板狀保護電極14B之間發(fā)生放電。作為防止上述放電的別的手段，例如有以不發(fā)生放電為原則而在外罩內(nèi)壁和外側(cè)電極之間設置間隔的方法，或者以在外側(cè)電極和外罩內(nèi)壁之間不發(fā)生放電為原則而調(diào)節(jié)對電極施加的電壓的方法等。
其次，圖15是表示上述圖5和圖6所示形態(tài)的電極的基本構成的模式剖面圖。圖15所示的本發(fā)明的保護-保護電極型裝置20包括具有被處理氣體G的流入用開口部22和處理后的氣體C的排出用開口部23的外罩21，上述外罩21的內(nèi)部具有板狀保護電極24A、24B。上述板狀保護電極24A和24B由內(nèi)部板狀電極24X和絕緣體覆膜層24Y構成，絕緣體覆膜層24Y在內(nèi)部板狀電極24X的表面上覆蓋其整個表面并以緊貼狀態(tài)被載持。在內(nèi)部板狀電極24X和絕緣體覆膜層24Y之間不存在空隙部。板狀保護電極24A與電線29A連接，板狀保護電極24B與電線29B連接，而且，電線29A、29B與交流電源29連接，在板狀保護電極24A和板狀保護電極24B之間施加高電壓。此外，電線和外罩可以都接地，也可以不接地。在圖15所示的本發(fā)明的裝置20中，可以使用和上述相同的方法來防止外罩21和板狀保護電極24A、24B之間的放電。
在圖15所示的形態(tài)中，上述板狀保護電極24A或上述板狀保護電極24B中的一方可以是貼合型板狀保護電極，另一方可以是空隙型板狀保護電極。此外，當上述板狀保護電極24A或上述板狀保護電極24B是由多個板狀保護電極構成時，可以將其中的一部分做成空隙型板狀保護電極。
圖16是表示本發(fā)明的又另一形態(tài)的保護-保護電極型裝置的電極的基本構成的模式剖面圖，圖16所示的本發(fā)明的保護-保護電極型裝置30包括具有被處理氣體G的流入用開口部32和處理后的氣體C的排出用開口部33的外罩31，在上述外罩31的內(nèi)部，具有圓柱狀保護電極36A和板狀保護電極34B。圓柱狀保護電極36A包含內(nèi)部棒狀電極36X和絕緣體覆膜層36Y。該絕緣體覆膜層36Y在內(nèi)部棒狀電極36X的表面上覆蓋整個表面并以緊貼狀態(tài)被載持。因此，在內(nèi)部棒狀電極36X和絕緣體覆膜層36Y之間不存在空隙部。
此外，上述板狀保護電極34B由內(nèi)部板狀電極34X和絕緣體覆膜層34Y構成，絕緣體覆膜層34Y在內(nèi)部板狀電極34X的表面上覆蓋其整個表面并以緊貼狀態(tài)被載持。在內(nèi)部板狀電極34X和絕緣體覆膜層34Y之間不存在空隙部。圓柱狀保護電極36A與電線39A連接，板狀保護電極34B與電線39B連接，而且，電線39A、39B與交流電源39連接，在圓柱狀保護電極36A和板狀保護電極34B之間施加高電壓。此外，電線和外罩可以都接地，也可以不接地。在圖15所示的本發(fā)明的裝置30中，可以使用和上述相同的方法來防止外罩31和圓柱狀保護電極36A或板狀保護電極34B之間的放電。
在圖16所示的形態(tài)中，上述板狀保護電極34B可以是貼合型板狀保護電極或空隙型板狀保護電極。此外，當上述板狀保護電極34B是由多個板狀保護電極構成時，可以將其中的一部分做成空隙型板狀保護電極。
圖17是表示本發(fā)明的保護-露出電極型裝置的一種形態(tài)的電極的基本構成的模式剖面圖，圖17所示的本發(fā)明的保護-露出電極型裝置40包括具有被處理氣體G的流入用開口部42和處理后的氣體C的排出用開口部43的外罩41，在上述外罩41的內(nèi)部，具有圓柱狀保護電極46A和板狀露出電極45B。上述圓柱狀保護電極46A包含內(nèi)部棒狀電極46X和絕緣體覆膜層46Y。該絕緣體覆膜層46Y在內(nèi)部棒狀電極46X的表面上覆蓋整個表面并以緊貼狀態(tài)被載持。因此，在內(nèi)部棒狀電極46X和絕緣體覆膜層46Y之間不存在空隙部。
另一方面，板狀露出電極45B相當于將板狀保護電極中的絕緣體覆膜層除去使內(nèi)部板狀電極露出的狀態(tài)，只要是能進行穩(wěn)定放電的板狀電極，就沒有特別的限制。具體地說，可以是具有平滑表面的平滑板狀電極、表面上具有凹凸結(jié)構的凹凸板狀電極或具有貫通孔的貫通孔板狀電極。
板狀露出電極可以由任意導電性材料構成，例如可以是鋁或其合金、銅、碳質(zhì)材料、鐵或其合金、或鎢。再有上述露出電極因與被處理氣體直接接觸，故具有耐蝕性，最好使用容易進行清洗操作或替換操作等維護的金屬，例如不銹鋼(如SUS)。
圓柱狀保護電極46A與電線49A連接，板狀露出電極45B與電線49B連接，而且，電線49A、49B與交流電源49連接，在圓柱狀保護電極46A和板狀露出電極45B之間施加高電壓。此外，電線和外罩可以都接地，也可以不接地。
在圖17所示的本發(fā)明裝置40中，可以使用和上述相同的方法來防止外罩41和圓柱狀保護電極46A或板狀露出電極45B之間的放電。再有，板狀露出電極45B的兩端部和圓柱狀保護電極46A的兩端部一樣，因一般分別由和外罩41的相同壁面保持，故當板狀露出電極45B和圓柱狀保護電極46A之間的間隔小時，有可能在外罩41的保持壁面發(fā)生沿面放電。作為防止這樣的沿面放電的手段，可采取如下方法，例如，如圖20所示，可以在板狀露出電極5的兩端部設置由絕緣性材料形成的鞘體60Z，通過該鞘體60Z將板狀露出電極5固定在外罩(未圖示)上，這實質(zhì)上使板狀露出電極5的露出端部5A和相鄰的圓筒狀保護電極之間的可發(fā)生沿面放電的距離延長。
其次，圖18是表示本發(fā)明的保護-露出電極型裝置的另一種形態(tài)的電極的基本構成的模式剖面圖，圖18所示的本發(fā)明的保護-露出電極型裝置50包括具有被處理氣體G的流入用開口部52和處理后的氣體C的排出用開口部53的外罩51，在上述外罩51的內(nèi)部，具有板狀保護電極54A和板狀露出電極55B。上述板狀保護電極54A由內(nèi)部板狀電極54X和絕緣體覆膜層54Y構成，該絕緣體覆膜層54Y在內(nèi)部板狀電極54X的表面上覆蓋其整個表面并以緊貼狀態(tài)被載持。在內(nèi)部板狀電極54X和絕緣體覆膜層54Y之間不存在空隙部。板狀露出電極55B是和圖17所示的板狀露出電極45B同樣的板狀露出電極。板狀保護電極54A與電線59A連接，板狀露出電極55B與電線59B連接，而且，電線59A、59B與交流電源59連接，在板狀保護電極54A和板狀露出電極55B之間施加高電壓。此外，電線和外罩可以都接地，也可以不接地。
在圖18所示的本發(fā)明裝置50中，可以使用和上述相同的方法來防止外罩51和板狀保護電極54A或板狀露出電極55B之間的放電，也可以使用和上述相同的方法來防止外罩51的保持壁面上的沿面放電。
圖19是表示本發(fā)明的保護-露出電極型裝置的又另一種形態(tài)的電極的基本構成的模式剖面圖，圖19所示的本發(fā)明的保護-露出電極型裝置60包括具有被處理氣體G的流入用開口部62和處理后的氣體C的排出用開口部63的外罩61，在上述外罩61的內(nèi)部，具有板狀保護電極64A和圓筒狀或圓柱狀露出電極67B。上述板狀保護電極64A由內(nèi)部板狀電極64X和絕緣體覆膜層64Y構成，該絕緣體覆膜層64Y在內(nèi)部板狀電極64X的表面上覆蓋其整個表面并以緊貼狀態(tài)被載持。因此，在內(nèi)部板狀電極64X和絕緣體覆膜層64Y之間不存在空隙部。
上述圓筒狀或圓柱狀露出電極相當于處理上述圓筒狀保護電極中的圓筒狀鞘體、使內(nèi)部棒狀電極直接露出的形態(tài)。即，上述圓筒狀或圓柱狀露出電極可以由任意的導電性材料構成，例如可以是鋁或其合金、銅、碳質(zhì)材料、鐵或其合金、或鎢。此外，上述圓筒狀或圓柱狀露出電極也因與被處理氣體直接接觸，故具有耐蝕性，最好使用容易進行清洗操作或替換操作等維護的金屬，例如不銹鋼(如SUS)。再有，對上述圓筒狀或圓柱狀露出電極的形狀也沒有特別的限制，可以是棒狀體(例如，筒狀體或柱狀體，特別是圓筒狀體或圓柱狀體)，或是由導線本身或?qū)Ь€絞在一起制造出的絞合線型電極。
在圖19所示的本發(fā)明的保護-露出電極型裝置60中，板狀保護電極64A與電線69A連接，圓筒狀或圓柱狀露出電極67B與電線69B連接，而且，電線69A、69B與交流電源69連接，在板狀保護電極64A和圓筒狀或圓柱狀露出電極67B之間施加高電壓。此外，電線和外罩可以都接地，也可以不接地。在圖19所示的本發(fā)明裝置60中，可以使用和上述相同的方法來防止外罩61和板狀保護電極64A或圓筒狀或圓柱狀露出電極67B之間的放電，也可以使用和上述相同的方法來防止外罩61的保持壁面上的沿面放電。具體地說，例如，如圖21所示，可以在圓筒狀或圓柱狀露出電極7的兩端部設置由絕緣性材料形成的鞘體60Z，通過該鞘體60Z將圓筒狀或圓柱狀露出電極7固定在外罩1上，這實質(zhì)上使板狀露出電極7的露出端部7A和相鄰的圓筒狀保護電極之間的可發(fā)生沿面放電的距離延長。
本發(fā)明的氣體激勵裝置和現(xiàn)有類型裝置P一樣，在與大致呈長方體形狀的外罩的上面相當?shù)牟糠志哂斜惶幚須怏wG的流入用開口部，并在與上述外罩的底面相當?shù)牟糠志哂刑幚砗蟮臍怏wC的排出用開口部。此外，在進行高壓放電處理(激勵處理)的上述外罩的內(nèi)部，相互隔開能產(chǎn)生放電的距離，分別設置多個各種電極，而且，配置在不妨礙被處理氣體流通的方向上，這些各電極的兩端部分別由外罩的支撐壁支持。再有，上述外罩內(nèi)部的電極群最好配置成能在外罩內(nèi)部發(fā)生大致均勻的放電，且能對通過各電極間的被處理氣體進行大致均等的處理。
當從本發(fā)明這樣的氣體處理裝置的流入用開口部流入被處理氣體G時，被處理氣體G通過圓筒狀或圓柱狀保護電極和板狀保護電極之間、板狀保護電極和板狀保護電極之間、或者、圓筒狀或圓柱狀保護電極和板狀露出電極之間、板狀保護電極和板狀露出電極之間、或板狀保護電極和圓筒狀或圓柱狀露出電極之間，最后從排出用開口部排出。此外，其間，若對第1電極群和第2電極群施加電壓，則在這些電極間引起放電，氣體分子成為激勵狀態(tài)而產(chǎn)生游離基。利用這些游離基可以使被處理氣體中的惡臭物質(zhì)氧化分解，或者，生成臭氧，所以被處理氣體被氧化處理。此外，使被處理氣體和這樣發(fā)生的游離基及臭氧一起從排出用開口部排出，并送給充填有氧化促進催化劑的催化劑部，可以使游離基和臭氧與被處理氣體進一步進行反應，繼續(xù)進行氣體的處理。
在本發(fā)明的保護-露出電極型裝置中，當使用貫通孔板狀電極作為板狀露出電極時，例如，如圖22和圖23所示，可以將第1電極群和第2電極群分別配置在與被處理氣體G的流動方向垂直的方向上。
圖22是將這種形態(tài)的本發(fā)明裝置70的外罩71的一部分側(cè)壁切除后示出的模式透視圖，圖23是其模式剖面圖。圖22和圖23所示形態(tài)的本發(fā)明裝置70具有包括被處理氣體G的流入用開口部72和處理后的氣體C的排出用開口部73的外罩71，在上述外罩71的內(nèi)部，具有屬于第1電極群的圓柱狀保護電極76A和屬于第2電極群的板狀露出電極75B。上述圓柱狀保護電極76A包含內(nèi)部棒狀電極76X和絕緣體覆膜層76Y。
該絕緣體覆膜層76Y在內(nèi)部棒狀電極76X的表面上覆蓋整個表面并以緊貼狀態(tài)被載持。因此，在內(nèi)部棒狀電極76X和絕緣體覆膜層76Y之間不存在空隙部。被處理氣體與絕緣體覆膜層76Y接觸，不與內(nèi)部棒狀電極76X接觸。圓柱狀保護電極76A分別與電線(未圖示)連接，板狀露出電極75B分別與電線(未圖示)連接，而且，各電線與交流電源(未圖示)連接。此外，雖然電線和外罩都不必接地，但其中的一方或雙方也可以接地，在圖22和圖23所示的形態(tài)中，外罩71接地。
當從圖22和圖23所示的本發(fā)明的氣體處理裝置70的流入用開口部72流入被處理氣體G時，被處理氣體G通過各板狀露出電極75B中的開口部，進而通過各圓柱狀保護電極76A之間，最后從排出用開口部73排出。此外，其間，若對圓柱狀保護電極76A和板狀露出電極75B施加電壓，則在圓柱狀保護電極76A和板狀露出電極75B之間引起放電，氣體分子成為激勵狀態(tài)而產(chǎn)生游離基。利用這些游離基可以使被處理氣體中的惡臭物質(zhì)氧化分解，或者，生成臭氧，所以被處理氣體被氧化處理。此外，使被處理氣體和這樣發(fā)生的游離基及臭氧一起從排出用開口部73排出，并送給充填有氧化促進催化劑的催化劑部(未圖示)，可以使游離基和臭氧與被處理氣體進一步進行反應，繼續(xù)進行氣體的處理。
在圖22和圖23所示的本發(fā)明的氣體處理裝置70中，當上述外罩71不接地時，為了防止該外罩71保持圓柱狀保護電極76A的壁面上的沿面放電，可以采取如下方法，例如，如圖24所示，可以在板狀露出電極75B的周圍設置將其包圍的絕緣性材料制的鞘體60Z，通過該鞘體60Z將板狀露出電極75B固定在外罩(未圖示)上，這實質(zhì)上使板狀露出電極75B的露出端部75C和相鄰的圓筒狀保護電極76A之間的可發(fā)生沿面放電的距離延長。
在圖22和圖23所示的本發(fā)明的氣體處理裝置70中，可以使用貫通孔板狀保護電極去代替貫通孔板狀露出電極75B。該貫通孔板狀保護電極包含貫通孔板狀內(nèi)部電極和絕緣體覆膜層。該絕緣體覆膜層在貫通孔板狀內(nèi)部電極的表面上覆蓋整個表面并以緊貼狀態(tài)被載持，但貫通孔維持能使被處理氣體通過的狀態(tài)。貫通孔板狀內(nèi)部電極和絕緣體覆膜層之間不存在空隙部。此外，被處理氣體與絕緣體覆膜層接觸，不與貫通孔板狀內(nèi)部電極接觸。上述貫通孔板狀保護電極可以使用圓筒狀或圓柱狀保護電極或露出電極作為與其組合的另一個電極。
在本發(fā)明的氣體激勵裝置中，除了上述板狀保護電極、板狀露出電極和圓筒狀或圓柱狀露出電極之外，可以直接使用現(xiàn)有的眾所周知的氣體激勵裝置(例如，上述特開平9-199261號公報或美國專利第5,483,117號說明書中記載的裝置)中使用的各種部件。
工業(yè)上利用的可能性按照本發(fā)明，在交流高壓放電條件下誘導氣體，激勵氣體分子，產(chǎn)生低溫等離子體，由此，例如，可以應用于除臭裝置或空氣凈化裝置。
上面，按照特定的形態(tài)說明了本發(fā)明，但對于本領域普通技術人員顯而易見的變形或改進也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種氣體激勵裝置，在具有被處理氣體的流入用開口部和處理后的氣體的排出用開口部的外罩內(nèi)，具有與交流電源連接的至少一對電極，上述一對電極或是保護電極和保護電極的組合，或是保護電極和露出電極的組合，其特征在于至少1個保護電極由芯電極和在該芯電極的表面上覆蓋整個表面而被載持的絕緣體覆膜層構成。
2.權利要求1記載的氣體激勵裝置，其特征在于上述絕緣體覆膜層是琺瑯覆膜層、陶瓷覆膜層、玻璃覆膜層或樹脂覆膜層。
3.權利要求1或2記載的氣體激勵裝置，其特征在于具有由多個保護電極構成的第1電極群和由多個保護電極或露出電極構成的第2電極群，屬于上述第1電極群的保護電極和/或?qū)儆谏鲜龅?電極群的保護電極中的至少1個電極是載持上述絕緣體覆膜層的保護電極。
4.權利要求3記載的氣體激勵裝置，其特征在于上述保護電極全部是載持上述絕緣體覆膜層的保護電極。
5.權利要求1至4中任何一項記載的氣體激勵裝置，其特征在于載持上述絕緣體覆膜層的保護電極的芯電極是圓柱狀、圓筒狀或板狀電極。
6.權利要求5記載的氣體激勵裝置，其特征在于上述內(nèi)部板狀電極是平板狀電極、凹凸板狀電極或多孔板狀電極。
7.一種氣體激勵方法，在具有被處理氣體的流入用開口部和處理后的氣體的排出用開口部、同時具有至少一對電極、且上述一對電極或是保護電極和保護電極的組合、或是保護電極和露出電極的組合的外罩內(nèi)使被處理氣體通過，通過對上述一對電極之間施加交流電位來激勵被處理氣體，其特征在于至少1個保護電極由芯電極和在該芯電極的表面上覆蓋整個表面而被載持的絕緣體覆膜層構成。
8.權利要求7記載的氣體激勵方法，其特征在于上述絕緣體覆膜層是琺瑯覆膜層、陶瓷覆膜層、玻璃覆膜層或樹脂覆膜層。
9.權利要求7或8記載的氣體激勵方法，其特征在于具有由多個保護電極構成的第1電極群和由多個保護電極或露出電極構成的第2電極群，屬于上述第1電極群的保護電極和/或?qū)儆谏鲜龅?電極群的保護電極中的至少1個電極是載持上述絕緣體覆膜層的保護電極。
10.權利要求9記載的氣體激勵方法，其特征在于上述保護電極全部是載持上述絕緣體覆膜層的保護電極。
11.權利要求7至10中任一項記載的氣體激勵方法，其特征在于載持上述絕緣體覆膜層的保護電極的芯電極是圓柱狀、圓筒狀或板狀電極。
12.權利要求11記載的氣體激勵方法，其特征在于上述內(nèi)部板狀電極是平板狀電極、凹凸板狀電極或多孔板狀電極。
全文摘要
公開一種氣體激勵裝置，在具有被處理氣體的流入用開口部和處理后的氣體的排出用開口部的外罩內(nèi)，具有與交流電源連接的至少一對電極，上述一對電極或是保護電極和保護電極的組合，或是保護電極和露出電極的組合，上述氣體激勵裝置的特征是至少1個保護電極由芯電極和在該芯電極的表面上覆蓋整個表面而被載持的絕緣體覆膜層構成。
文檔編號B01J19/00GK101032190SQ20058003284
公開日2007年9月5日 申請日期2005年9月27日 優(yōu)先權日2004年9月28日
發(fā)明者大高仁志, 河北孝之 申請人:日鐵礦業(yè)株式會社