JP2002346376A - Plasma reactor and air cleaner - Google Patents

Plasma reactor and air cleaner

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JP2002346376A
JP2002346376A JP2001158028A JP2001158028A JP2002346376A JP 2002346376 A JP2002346376 A JP 2002346376A JP 2001158028 A JP2001158028 A JP 2001158028A JP 2001158028 A JP2001158028 A JP 2001158028A JP 2002346376 A JP2002346376 A JP 2002346376A
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JP
Japan
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electrode
discharge
plasma reactor
fluid
electrodes
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Application number
JP2001158028A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Tanaka
利夫 田中
Kenkichi Kagawa
謙吉 香川
Kanji Mogi
完治 茂木
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance processing efficiency by lessening the useless gap between each of a plurality of streamer discharge regions (S), in a plasma reactor which performs gas treatment by the streamer discharge to produce low temperature plasma. SOLUTION: Among a first electrode (21) and a second electrode which are disposed to face each other, its end of the electrodes (21a) is arranged in a plurality of lines to the first electrode (21). The gap between each of a plurality of the discharged region (S) formed for each of the end of electrode (21a) is lessened by arranging the end of electrodes (21a) in each of the neighboring array (L1, L2, L3, etc.), so that they are shifted from the rectangular line of (C1, C2) to each of the array (L1, L2, L3, etc.).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ストリーマ放電に
より低温プラズマを生成して空気浄化などのガス処理を
行うプラズマ反応器と、このプラズマ反応器を使った空
気浄化装置とに関し、特に、低温プラズマを放電空間内
で効率よく生成するための技術に係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma reactor for generating a low-temperature plasma by streamer discharge to perform gas treatment such as air purification, and an air purification apparatus using the plasma reactor. In the discharge space efficiently.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、低温プラズマを利用したプラ
ズマ反応器は、例えば空気や排ガスなどに含まれる有害
成分や臭気成分を、放電により発生する活性種の作用で
分解して無害化または無臭化する空気浄化装置やガス処
理装置に利用されている。例えば、特開平8−1552
49号公報には、放電電極としての複数の針電極を対向
電極としての面電極に対してそれぞれほぼ直角に配置し
て縦横に配列したガス処理装置が開示されている。この
ガス処理装置では、放電電極と対向電極の間の空間でス
トリーマ放電を起こして低温プラズマを生成し、その放
電空間に被処理ガスを導入してガス処理を行うようにし
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a plasma reactor using low-temperature plasma has been detoxified or deodorized by decomposing harmful components and odor components contained in, for example, air and exhaust gas by the action of active species generated by electric discharge. It is used for air purification equipment and gas treatment equipment. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-1552
No. 49 discloses a gas processing apparatus in which a plurality of needle electrodes as discharge electrodes are arranged at right angles to a plane electrode as a counter electrode, and are arranged vertically and horizontally. In this gas processing apparatus, streamer discharge is generated in a space between a discharge electrode and a counter electrode to generate low-temperature plasma, and a gas to be processed is introduced into the discharge space to perform gas processing.

【0003】この構成でストリーマ放電を起こすと、各
針電極と面電極との間の放電空間内で、各針電極に連な
る円柱状の領域で放電が発生する。なお、この放電領域
は、針電極の形状や印加電圧の設定などによっては、各
針電極から面電極に向かってフレア状に広がる円錐状の
領域とすることもできる。
When a streamer discharge occurs in this configuration, a discharge occurs in a columnar region connected to each needle electrode in a discharge space between each needle electrode and the plane electrode. The discharge region may be a conical region that spreads in a flare from each needle electrode toward the surface electrode, depending on the shape of the needle electrode and the setting of the applied voltage.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載された
装置では、複数の針電極を縦横に配列して格子状に並べ
ているが、針電極をこのように配置すると、格子形状が
正方形の集合であるのに対して放電領域が断面円形であ
るため、放電領域同士の間に隙間ができてしまう。そし
て、この隙間の部分では低温プラズマがほとんど生成さ
れないため、両電極間の放電空間内に無駄な空間が存在
することになってしまい、隙間が大きくなるほど処理効
率が低下してしまう。
In the apparatus described in the above publication, a plurality of needle electrodes are arranged vertically and horizontally and arranged in a lattice. However, if the needle electrodes are arranged in this way, the lattice shape is a set of squares. However, since the discharge region has a circular cross section, a gap is formed between the discharge regions. Then, since low-temperature plasma is hardly generated in the gap, a useless space exists in the discharge space between the two electrodes. The larger the gap, the lower the processing efficiency.

【0005】本発明は、このような問題点に鑑みて創案
されたものであり、その目的とするところは、ストリー
マ放電により低温プラズマを生成してガス処理などを行
うプラズマ反応器において、複数の放電領域同士の間の
無駄な隙間を小さくして処理効率を高めることである。
[0005] The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a plasma reactor for performing low-temperature plasma by streamer discharge to perform gas processing and the like, and to provide a plurality of plasma reactors. The purpose is to reduce the useless gap between the discharge regions to increase the processing efficiency.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、針電極(21a)
などの配列を工夫することによって、放電空間(D) 内で
各針電極(21a) 等に連なって形成される複数の放電領域
(S) 間の隙間を小さくできるようにしたものである。
According to the present invention, there is provided a needle electrode (21a).
By devising an arrangement such as a plurality of discharge areas formed continuously with each needle electrode (21a) etc. in the discharge space (D)
The gap between (S) can be reduced.

【0007】具体的に、本発明が講じた第1の解決手段
は、互いに対向して配置された第1電極(21)及び第2電
極(22)と、両電極(21,22) に放電電圧を印加するように
接続された電源手段(24)とを備えるとともに、第1電極
(21)が第2電極(22)に対向する複数の電極端(21a) を有
し、両電極(21,22) が被処理流体の流通空間に配置され
て、両電極(21,22) 間で発生するストリーマ放電により
被処理流体を処理するプラズマ反応器(20)を前提として
いる。
More specifically, a first solution taken by the present invention is to discharge a first electrode (21) and a second electrode (22), which are arranged to face each other, and discharge both electrodes (21, 22). Power supply means (24) connected to apply a voltage;
(21) has a plurality of electrode ends (21a) opposed to the second electrode (22), and both electrodes (21, 22) are arranged in the flow space of the fluid to be treated, and both electrodes (21, 22) It is premised on a plasma reactor (20) for treating a fluid to be treated by a streamer discharge generated between them.

【0008】そして、このプラズマ反応器(20)は、上記
電極端(21a) が複数列に配列されるとともに、各列(L1,
L2,L3・・・) の電極端(21a) が、隣接する列(L1,L2,L3・・
・) の電極端(21a) に対して各列(L1,L2,L3・・・) の直交
方向(直交線(C1,C2) 上)から偏倚した(ずれた)位置
に配置されていることを特徴としている。
In the plasma reactor (20), the electrode ends (21a) are arranged in a plurality of rows, and each row (L1,
L2, L3 ...) electrode ends (21a) are adjacent rows (L1, L2, L3 ...
・) Is located at a position deviated (displaced) from the orthogonal direction (on the orthogonal lines (C1, C2)) of each row (L1, L2, L3 ...) with respect to the electrode end (21a) of It is characterized by.

【0009】この第1の解決手段においては、第1電極
(21)と第2電極(22)に対して電源手段(24)から放電電圧
を印加すると、両電極(21,22) 間でストリーマ放電が発
生する。ストリーマ放電は、第1電極(21)と第2電極(2
2)の間で微小アークが連続することにより、発光を伴っ
たプラズマ柱として形成され、このストリーマ放電によ
って種々の活性種(オゾン、ヒドロキシラジカル、励起
酸素分子、励起窒素分子、励起水分子など)が生成され
る。このようにして低温プラズマが発生する電極(21,2
2) 間の空間には被処理流体が流れるため、被処理流体
はこれらの活性種の作用を受けて処理される。
In the first solution, the first electrode
When a discharge voltage is applied to the (21) and the second electrode (22) from the power supply means (24), a streamer discharge occurs between the two electrodes (21, 22). The streamer discharge consists of a first electrode (21) and a second electrode (2
The continuous micro arc between 2) forms a plasma column with light emission, and this streamer discharge causes various active species (ozone, hydroxy radical, excited oxygen molecule, excited nitrogen molecule, excited water molecule, etc.). Is generated. The electrodes (21, 2) where low-temperature plasma is generated in this way
2) Since the fluid to be processed flows in the space between them, the fluid to be processed is processed under the action of these active species.

【0010】特に、この第1の解決手段では、上記電極
端(21a) を複数列に配列するとともに、隣接する各列(L
1,L2,L3・・・) の電極端(21a) を各列(L1,L2,L3・・・) に直
交する線(C1,C2) 上からずらすように配置しているの
で、各列(L1,L2,L3・・・) の電極端(21a) を該線(C1,C2)
上に並べて配置する場合よりも、隣り合う列(L1,L2,L3・
・・) の電極端(21a) 同士を近付けることができる。この
ため、複数の放電領域(S) 間の隙間を少なくした状態で
ストリーマ放電を起こすことが可能になる。
Particularly, in the first solution, the electrode ends (21a) are arranged in a plurality of rows, and each of the adjacent rows (L
1, L2, L3 ...) are arranged such that the electrode ends (21a) are shifted from the lines (C1, C2) orthogonal to the respective rows (L1, L2, L3 ...). (L1, L2, L3 ...) electrode end (21a) to the line (C1, C2)
Compared to the case of arranging on top, the adjacent rows (L1, L2, L3
・ ・) Electrode ends (21a) can be brought closer to each other. For this reason, it is possible to cause streamer discharge in a state where the gap between the plurality of discharge regions (S) is reduced.

【0011】また、本発明が講じた第2の解決手段は、
上記第1の解決手段に係るプラズマ反応器(20)におい
て、第1電極(21)の電極端(21a) が各列(L1,L2,L3・・・)
内で実質的に一定間隔で配置され、各列(L1,L2,L3・・・)
内での電極端(21a) 間のピッチ寸法(P1)と、隣接する2
列(L1,L2,L3・・・) における電極端(21a) 間のピッチ寸法
(P2)とが実質的に一致していることを特徴としている。
[0011] The second solution taken by the present invention is:
In the plasma reactor (20) according to the first solution, the electrode end (21a) of the first electrode (21) is connected to each row (L1, L2, L3 ...).
Are arranged at substantially constant intervals within each row (L1, L2, L3 ...)
The pitch dimension (P1) between the electrode ends (21a) in
Pitch dimension between electrode ends (21a) in rows (L1, L2, L3 ...)
(P2) substantially coincides with (P2).

【0012】この第2の解決手段においては、隣り合う
電極端(21a) の間隔が、各列(L1,L2,L3・・・) 内でも隣接
する列(L1,L2,L3・・・) 間でも同じになる。このため、全
ての電極端(21a) の間隔が均一化するので、上記ピッチ
寸法(P1,P2) を狭めておくことにより、放電領域(S) 間
の隙間を一様に少ない状態としてストリーマ放電を発生
させることができる。
In the second solution, the distance between the adjacent electrode ends (21a) is set such that the distance between the adjacent rows (L1, L2, L3,...) Within each row (L1, L2, L3,. It will be the same in between. For this reason, the intervals between all the electrode ends (21a) are made uniform.Thus, by narrowing the pitch dimensions (P1, P2), the gap between the discharge regions (S) is made to be in a uniformly small state, and the streamer discharge is performed. Can be generated.

【0013】また、本発明が講じた第3の解決手段は、
上記第1または第2の解決手段に係るプラズマ反応器(2
0)において、第1電極(21)の電極端(21a) が、隣り合う
電極端(21a) について発生する放電領域(S) が第2電極
(22)上で実質的に互いに接するように配置されているこ
とを特徴としている。なお、「放電領域(S) が第2電極
(22)上で実質的に互いに接する」というのは、放電領域
(S) が完全に接する状態だけを意味するのではなく、放
電領域(S) 同士が若干重なったり、放電領域(S) 間に若
干の隙間があったりする程度の状態も含むことを意味す
る。例えば、放電領域(S) の重なりや隙間が放電領域
(S) の直径の2割程度ならば、実質的に接する範囲に含
まれると考えてよい。また、上記構成で放電領域(S) が
実質的に接する位置は、第2電極の面上だけを言うので
はなく、この面からの若干のずれは許容されるものであ
る。
[0013] A third solution taken by the present invention is:
The plasma reactor according to the first or second solution (2)
0), the electrode end (21a) of the first electrode (21) is the discharge region (S) generated at the adjacent electrode end (21a).
(22) are arranged so as to substantially contact each other. In addition, "the discharge region (S) is the second electrode
(22) Substantially touching each other on the
It does not mean only the state where (S) is completely in contact, but also includes the state where the discharge areas (S) slightly overlap each other or there is a slight gap between the discharge areas (S). . For example, the overlap or gap of the discharge area (S)
If it is about 20% of the diameter of (S), it can be considered that it is included in a substantially contacting range. Further, the position where the discharge region (S) substantially contacts in the above configuration is not limited to only on the surface of the second electrode, but a slight deviation from this surface is allowed.

【0014】この第3の解決手段においては、各放電領
域(S) 同士が実質的に接するようにしているので、第1
電極(21)と第2電極(22)の間で発生する複数の放電領域
(S)間の隙間をより少なくした状態として、ストリーマ
放電を発生させることができる。
In the third solution, the discharge regions (S) are substantially in contact with each other.
A plurality of discharge areas generated between the electrode (21) and the second electrode (22)
Streamer discharge can be generated with the gap between (S) reduced.

【0015】また、本発明が講じた第4の解決手段は、
上記第1の解決手段に係るプラズマ反応器(20)と同じ前
提において、第1電極(21)の電極端(21a) が、隣り合う
電極端(21a) について生成される放電領域(S) が第2電
極上で実質的に互いに接するように配置されていること
を特徴としている。
Further, a fourth solution taken by the present invention is:
On the same premise as the plasma reactor (20) according to the first solution, the electrode end (21a) of the first electrode (21) is formed in the discharge region (S) generated for the adjacent electrode end (21a). It is characterized in that they are arranged so as to substantially contact each other on the second electrode.

【0016】この第4の解決手段においては、第1電極
(21)の電極端(21a)を各列(L1,L2,L3・・・) に直交する線
(C1,C2) 上からずらすことは限定しておらず、各電極端
(21a)の間隔が全て一定であることも限定していない
が、各放電領域(S) 同士が実質的に接するようにしてい
るので、上記第3の解決手段と同様に、複数の放電領域
(S) 間の隙間をより少なくした状態として、ストリーマ
放電を空間的に効率よく発生させることができる。
In the fourth solution, the first electrode
A line perpendicular to each row (L1, L2, L3 ...)
(C1, C2) Shifting from above is not limited.
It is not limited that the intervals of (21a) are all constant, but since the respective discharge regions (S) are substantially in contact with each other, a plurality of discharge regions (S) are provided in the same manner as in the third solving means.
With the gap between (S) being further reduced, streamer discharge can be efficiently generated spatially.

【0017】また、本発明が講じた第5の解決手段は、
上記第1から第4のいずれか1の解決手段に係るプラズ
マ反応器(20)において、第2電極(22)が、放電方向に沿
って被処理流体が通過する開口部(22a) を備えているこ
とを特徴としている。
Further, a fifth solution taken by the present invention is:
In the plasma reactor (20) according to any one of the first to fourth solutions, the second electrode (22) includes an opening (22a) through which the fluid to be processed passes along the discharge direction. It is characterized by having.

【0018】この第5の解決手段において、被処理流体
は、第1電極(21)と第2電極(22)の間を流れるときに、
第2電極(22)の開口部(22a) を放電方向に沿って通過す
る。したがって、電極形状や印加電圧の種類を特定して
プラズマの生成領域が第2電極(22)側に向かってフレア
状に広がるようにしたときには、被処理流体は、プラズ
マ生成領域の最も広がった部分(高活性な空間)となる
第2電極(22)の開口部(22a) を通過する。
In the fifth solution, the fluid to be processed flows between the first electrode (21) and the second electrode (22).
It passes through the opening (22a) of the second electrode (22) along the discharge direction. Therefore, when the plasma generation region is flared toward the second electrode (22) by specifying the shape of the electrode and the type of applied voltage, the fluid to be processed is located at the most widened portion of the plasma generation region. It passes through the opening (22a) of the second electrode (22) which becomes a (highly active space).

【0019】また、本発明が講じた第6の解決手段は、
上記第1から第5のいずれか1の解決手段に係るプラズ
マ反応器(20)において、被処理流体を処理するための処
理部材(23)を備え、この処理部材(23)が、第1電極(21)
と第2電極(22)の間またはその下流側に配置されている
ことを特徴としている。
The sixth solution taken by the present invention is:
The plasma reactor (20) according to any one of the first to fifth solving means includes a processing member (23) for processing a fluid to be processed, and the processing member (23) is provided with a first electrode. (twenty one)
And the second electrode (22) or on the downstream side thereof.

【0020】この第6の解決手段においては、処理部材
(23)を上記のように配置したことにより、被処理流体
は、第1電極(21)と第2電極(22)の間を通過する際にこ
の処理部材(23)も通過することになる。したがって、被
処理流体の処理が確実に行われる。
In the sixth solution, the processing member
By arranging (23) as described above, the fluid to be processed also passes through the processing member (23) when passing between the first electrode (21) and the second electrode (22). . Therefore, the processing of the fluid to be processed is performed reliably.

【0021】また、本発明が講じた第7の解決手段は、
上記第6の解決手段に係るプラズマ反応器(20)におい
て、処理部材(23)が、第1電極(21)と第2電極(22)の間
で、該第2電極(22)の近傍に配置されていることを特徴
としている。
[0021] A seventh solution taken by the present invention is:
In the plasma reactor (20) according to the sixth solution, the processing member (23) is provided between the first electrode (21) and the second electrode (22) and near the second electrode (22). It is characterized by being arranged.

【0022】この第7の解決手段においては、低温プラ
ズマを第1電極(21)から第2電極(22)に向かってフレア
状に形成するようにしたときに、プラズマ生成領域の最
も広くなる高活性の空間に処理部材(23)が配置される。
したがって、被処理流体は、この領域を通過する際に、
プラズマの作用を受けながら処理部材(23)を通過する。
In the seventh solution, when the low-temperature plasma is formed in a flared shape from the first electrode (21) toward the second electrode (22), the plasma generation region becomes the widest in the high-temperature region. A processing member (23) is arranged in the active space.
Therefore, when the fluid to be processed passes through this region,
It passes through the processing member (23) under the action of the plasma.

【0023】また、本発明が講じた第8の解決手段は、
上記第6または第7の解決手段に係るプラズマ反応器(2
0)において、処理部材(23)が、放電方向に沿って被処理
流体が通過する開口部(23b) を備えていることを特徴と
している。
An eighth solution taken by the present invention is:
The plasma reactor (2) according to the sixth or seventh solution means.
0), the processing member (23) is provided with an opening (23b) through which the fluid to be processed passes along the discharge direction.

【0024】この第8の解決手段においては、被処理流
体は、第1電極(21)と第2電極(22)の間を流れるとき
に、処理部材(23)の開口部(23b) を放電方向に沿って通
過する。したがって、プラズマの生成領域が第2電極(2
2)側に向かってフレア状に広がるようにしたときには、
被処理流体は、プラズマの最も広がった部分(高活性な
空間)において処理部材(23)を確実に通過する。
In the eighth solution, when the fluid to be processed flows between the first electrode (21) and the second electrode (22), it discharges the opening (23b) of the processing member (23). Pass along the direction. Therefore, the plasma generation region is the second electrode (2
2) When it spreads like a flare toward the side,
The fluid to be processed surely passes through the processing member (23) in the widest part (highly active space) of the plasma.

【0025】また、本発明が講じた第9の解決手段は、
上記第6,第7または第8の解決手段に係るプラズマ反
応器(20)において、処理部材(23)が、被処理流体に対す
る処理を促進する触媒物質を有することを特徴としてい
る。
Further, a ninth solution taken by the present invention is as follows.
In the plasma reactor (20) according to the sixth, seventh, or eighth solution, the processing member (23) has a catalyst substance that promotes processing of the fluid to be processed.

【0026】この第9の解決手段においては、処理部材
(23)に触媒物質を含ませるようにしているので、被処理
流体は、プラズマによる作用に加えて、触媒による作用
も受けることとなる。具体的には、第1電極(21)と第2
電極(22)の間を被処理流体が通過すると、低温プラズマ
が生成される。この低温プラズマにより種々の活性種が
生成され、これら活性種には、オゾンなどの他、ヒドロ
キシラジカルなどのラジカルや、励起酸素分子、励起窒
素分子、励起水分子などが含まれている。そして、これ
らの各種の活性種は、上記触媒の作用により高活性状態
で有害成分や臭気成分と効率よく反応して、これらの物
質を分解除去する。
In the ninth solving means, the processing member
Since the catalyst substance is contained in (23), the fluid to be treated is also subjected to the action of the catalyst in addition to the action of the plasma. Specifically, the first electrode (21) and the second electrode (21)
When the fluid to be processed passes between the electrodes (22), low-temperature plasma is generated. Various active species are generated by the low-temperature plasma. These active species include radicals such as hydroxy radicals, excited oxygen molecules, excited nitrogen molecules, and excited water molecules, in addition to ozone. Then, these various active species efficiently react with harmful components and odor components in a highly active state by the action of the catalyst to decompose and remove these substances.

【0027】また、本発明が講じた第10の解決手段
は、上記第6,第7,第8または第9の解決手段に係る
プラズマ反応器(20)において、処理部材(23)が、被処理
流体に含まれる被処理成分を吸着する吸着剤を含んでい
ることを特徴としている。
According to a tenth aspect of the present invention, in the plasma reactor (20) according to the sixth, seventh, eighth or ninth aspect, the processing member (23) is provided with It is characterized in that it contains an adsorbent for adsorbing components to be treated contained in the treatment fluid.

【0028】この第10の解決手段において、被処理流
体に含まれる被処理成分は、吸着剤に吸着される。そし
て、このように吸着剤に吸着された被処理成分に対して
プラズマによる分解作用が行われる。特に、処理部材(2
3)に触媒を設けたものにおいて吸着剤も含ませた場合に
は、吸着した成分を触媒で分解するので、分解性能が高
められる。
In the tenth solution, the component to be treated contained in the fluid to be treated is adsorbed on the adsorbent. Then, the component to be treated adsorbed by the adsorbent is decomposed by plasma. In particular, processing components (2
In the case where the catalyst is provided in 3) and the adsorbent is also included, the adsorbed components are decomposed by the catalyst, so that the decomposition performance is improved.

【0029】また、本発明が講じた第11の解決手段
は、上記第1から第10のいずれか1の解決手段に係る
プラズマ反応器(20)を用いた空気浄化装置に関するもの
である。この空気浄化装置(1) は、該プラズマ反応器(2
0)が内部に収納されるケーシング(10)を備え、このケー
シング(10)内に被処理空気を導入して電極(21,22) 間の
放電領域(S) を通過させることにより、該被処理空気中
の臭気成分または有害成分を処理するように構成されて
いることを特徴としている。
[0029] An eleventh solution according to the present invention relates to an air purifier using a plasma reactor (20) according to any one of the first to tenth solutions. This air purification device (1) is connected to the plasma reactor (2).
0) is accommodated in the casing (10), and air to be treated is introduced into the casing (10) to pass through the discharge region (S) between the electrodes (21, 22), thereby forming the casing. It is characterized in that it is configured to treat odor components or harmful components in the processing air.

【0030】この第11の解決手段では、被処理空気中
の臭気成分または有害成分をストリーマ放電により生成
した低温プラズマで分解することにより、被処理空気が
浄化される。また、触媒や吸着剤を含む処理部材(23)を
用いたものにおいては、触媒による分解作用や、吸着剤
による吸着作用も行われる。
In the eleventh solution, the air to be treated is purified by decomposing odorous or harmful components in the air to be treated by low-temperature plasma generated by streamer discharge. In the case of using the processing member (23) containing a catalyst and an adsorbent, a decomposition action by the catalyst and an adsorption action by the adsorbent are also performed.

【0031】[0031]

【発明の効果】上記第1の解決手段によれば、上記電極
端(21a) を複数列に配列するとともに、各列(L1,L2,L3・
・・) の電極端(21a) を各列(L1,L2,L3・・・) に直交する線
(C1,C2) 上からずらして配置したことにより、電極端(2
1a) 間の隙間が少ない状態でストリーマ放電を起こすこ
とが可能になるので、電極(21,22) の間の放電空間(D)
内の無駄な隙間を小さくして処理効率を高めることがで
きる。また、隣り合う放電領域(S) 間の非活性化空間を
削減できるため、装置を小型化することもできる。
According to the first solution, the electrode ends (21a) are arranged in a plurality of rows, and each row (L1, L2, L3.
・ ・) Electrode end (21a) with a line perpendicular to each row (L1, L2, L3 ...)
(C1, C2) The electrode end (2
1a) Streamer discharge can be generated with a small gap between them, so that the discharge space (D) between the electrodes (21, 22)
The processing efficiency can be increased by reducing unnecessary gaps in the inside. Further, since the inactivated space between the adjacent discharge regions (S) can be reduced, the device can be downsized.

【0032】また、上記第2の解決手段によれば、隣接
する電極端(21a) 間のピッチ寸法(P1,P2) を小さくして
おくことにより、放電領域(S) 間に一様に隙間が少ない
状態でストリーマ放電を発生させることができるので、
より効率的な処理が可能となる。
Further, according to the second solution, the pitch dimension (P1, P2) between the adjacent electrode ends (21a) is reduced, so that a uniform gap is formed between the discharge regions (S). Streamer discharge can be generated with less
More efficient processing becomes possible.

【0033】また、上記第3,第4の解決手段によれ
ば、各放電領域(S) 同士が実質的に接するようにするこ
とによって、無駄な隙間が非常に少ない状態でストリー
マ放電を発生させることができるため、さらに処理効率
を高めることができる。
According to the third and fourth solutions, the discharge regions (S) are substantially in contact with each other, so that a streamer discharge is generated in a state where the useless gap is extremely small. Therefore, the processing efficiency can be further improved.

【0034】また、上記第5の解決手段によれば、被処
理流体が第1電極(21)と第2電極(22)の間を流れながら
第2電極(22)の開口部(22a) を通過するため、被処理流
体の処理を確実にすることができる。特に、ストリーマ
放電が第1電極(21)から第2電極(22)に向かってフレア
状に広がる領域で発生するようにした場合は、被処理流
体が放電プラズマの生成領域が最も広くなる高活性な空
間を通過するので、処理効率が各段に向上する。
According to the fifth solution, the fluid to be treated flows through the opening (22a) of the second electrode (22) while flowing between the first electrode (21) and the second electrode (22). Since the fluid passes through, the treatment of the fluid to be treated can be ensured. In particular, when the streamer discharge is generated in a region which spreads in a flared manner from the first electrode (21) toward the second electrode (22), the fluid to be treated has a high activity in which the discharge plasma generation region is the widest. Since the gas passes through a small space, the processing efficiency is improved in each stage.

【0035】また、上記第6の解決手段によれば、第1
電極(21)と第2電極(22)の間またはその下流側に配置さ
れた処理部材(23)を被処理流体が確実に通過するので、
プラズマと処理部材(23)の相乗効果で被処理流体の処理
がより確実に行われる。したがって、処理性能を高めら
れる。
According to the sixth solution, the first solution
Since the fluid to be processed reliably passes through the processing member (23) disposed between the electrode (21) and the second electrode (22) or on the downstream side thereof,
Due to the synergistic effect of the plasma and the processing member (23), the processing of the fluid to be processed is performed more reliably. Therefore, processing performance can be improved.

【0036】また、上記第7の解決手段によれば、プラ
ズマをフレア状に広がる領域で発生させる場合に、該プ
ラズマ生成領域が最も広くなる高活性の空間に処理部材
(23)が位置するため、プラズマと処理部材(23)の相乗効
果をより高くすることが可能であり、処理性能をさらに
高められる。
According to the seventh aspect of the present invention, when plasma is generated in a flared region, the processing member is placed in a highly active space where the plasma generation region is the largest.
Since (23) is located, a synergistic effect between the plasma and the processing member (23) can be further enhanced, and the processing performance can be further enhanced.

【0037】また、上記第8の解決手段によれば、プラ
ズマの生成領域が第2電極(22)側に向かってフレア状に
広がるようにしたときに、被処理流体が、プラズマの最
も広がった部分(高活性な空間)を確実に通過するの
で、処理効率が各段に向上する。
Further, according to the eighth solution, when the plasma generation region is flared toward the side of the second electrode (22), the fluid to be processed has the largest spread of the plasma. Since it passes through the portion (highly active space) reliably, the processing efficiency is improved in each step.

【0038】また、上記第9の解決手段によれば、処理
部材(23)に被処理流体の処理を促進する触媒物質を含ま
せて、被処理流体がプラズマによる作用と触媒による作
用を受けるようにしているので、反応器(20)の処理性能
を高められる。具体的には、触媒物質を用いると、スト
リーマ放電により発生する種々の活性種(オゾン、ヒド
ロキシラジカル、励起酸素分子、励起窒素分子、励起水
分子など)を有効に利用できるので、処理性能を十分に
高められる。また、上記第1の解決手段において説明し
たように装置を小型化できることから触媒使用量を最小
限に抑えられるので、コスト上昇も抑えられる。
Further, according to the ninth solution, the processing member (23) is made to contain a catalytic substance for promoting the processing of the fluid to be treated, so that the fluid to be treated is affected by the plasma and the action of the catalyst. Therefore, the processing performance of the reactor (20) can be improved. Specifically, when a catalytic substance is used, various active species (ozone, hydroxy radicals, excited oxygen molecules, excited nitrogen molecules, excited water molecules, etc.) generated by streamer discharge can be effectively used, so that the processing performance is sufficiently high. To be increased. Further, as described in the first means for solving the above problems, the size of the apparatus can be reduced, so that the amount of catalyst used can be minimized, so that an increase in cost can be suppressed.

【0039】なお、上記触媒物質としては、Pt(白
金),Pd(パラジウム),Ni(ニッケル),Ir
(イリジウム),Rh(ロジウム),Co(コバル
ト),Os(オスミウム),Ru(ルテニウム),Fe
(鉄),Re(レニウム),Tc(テクネチウム),M
n(マンガン),Au(金),Ag(銀),Cu
(銅),W(タングステン),Mo(モリブデン),C
r(クロム)のうちの少なくとも1種を用いることがで
きる。また、このうち、FeやMnを始め、一部の物質
は酸化物(例えばFe23、MnO2 など)の形態で処
理部材(23)に含ませるとよい。
The catalyst materials include Pt (platinum), Pd (palladium), Ni (nickel), Ir
(Iridium), Rh (rhodium), Co (cobalt), Os (osmium), Ru (ruthenium), Fe
(Iron), Re (rhenium), Tc (technetium), M
n (manganese), Au (gold), Ag (silver), Cu
(Copper), W (tungsten), Mo (molybdenum), C
At least one of r (chromium) can be used. Among them, some substances such as Fe and Mn may be contained in the processing member (23) in the form of an oxide (eg, Fe 2 O 3 , MnO 2 ).

【0040】これらの触媒物質は、被処理流体に含まれ
る被処理成分を分解する際に、ストリーマ放電により発
生する種々の活性種(オゾン、ヒドロキシラジカル、励
起酸素分子、励起窒素分子、励起水分子など)をさらに
励起して活性を高め、化学反応を促進する。
These catalytic substances are used to decompose components to be treated contained in the fluid to be treated, and to generate various active species (ozone, hydroxyl radicals, excited oxygen molecules, excited nitrogen molecules, excited water molecules) generated by streamer discharge. Etc.) to further excite and enhance the activity, thereby promoting the chemical reaction.

【0041】また、マンガン系触媒を用いる場合は、処
理部材(23)の触媒成分中にマンガン系触媒(Mnまたは
Mn酸化物(MnO2 やMn23など))を10〜60
wt%、好ましくは30〜40wt%含有させるとよ
い。
When a manganese-based catalyst is used, a manganese-based catalyst (Mn or Mn oxide (MnO 2 , Mn 2 O 3, etc.)) is added to the catalyst component of the processing member (23) in an amount of 10 to 60%.
wt%, preferably 30 to 40 wt%.

【0042】このようにMn、MnO2 、またはMn2
3などのマンガン系触媒の含有量を特定すると、プラ
ズマ触媒反応器(20)の処理性能を高めることができる。
逆に言うと、触媒成分中のMn、MnO2 、またはMn
23などの含有量が少なすぎると有害物質などの分解能
力が不十分となり、含有量が多すぎると触媒の比表面積
が逆に小さくなって性能が低下するのに対し、最適な性
能が得られる。
As described above, Mn, MnO 2 , or Mn 2
When the content of the manganese-based catalyst such as O 3 is specified, the processing performance of the plasma catalyst reactor (20) can be improved.
Conversely, Mn, MnO 2 , or Mn in the catalyst component
If the content such as 2 O 3 is too small, the ability to decompose harmful substances will be insufficient, and if the content is too large, the specific surface area of the catalyst will be conversely reduced and the performance will be reduced. can get.

【0043】さらに、処理部材(23)には、触媒物質とし
て、マンガン酸化物(以下、Mn酸化物という)と、
鉄、セリウム、ユーロピウム、ランタン、及び銅のうち
の少なくとも1種の酸化物(以下、特定酸化物という)
との混合物または複合酸化物を含有させてもよい。
Further, the processing member (23) has manganese oxide (hereinafter referred to as Mn oxide) as a catalyst substance,
Oxide of at least one of iron, cerium, europium, lanthanum, and copper (hereinafter referred to as specific oxide)
And a composite oxide or a composite oxide may be contained.

【0044】このうち、触媒に含まれているMn酸化物
は、放電により発生するオゾンを酸素と活性酸素に分解
する。この活性酸素は、被処理流体の有害成分や臭気成
分を酸化して無害成分や無臭成分に分解する。また、オ
ゾンの分解により得られた活性酸素を始め、低温プラズ
マにより発生するヒドロキシラジカルなどのラジカル
や、励起酸素分子(活性酸素)、励起窒素分子、励起水
分子などの各種活性種は、触媒手段(23)に含まれる上記
の特定酸化物の表面や、Mn酸化物と特定酸化物の界面
にラジカルや励起状態のまま吸着される。このため、触
媒の表面には活性の高い活性種が活性基として多く存在
することになり、被処理流体中の有害成分や臭気成分が
高速に分解される。
Among them, the Mn oxide contained in the catalyst decomposes ozone generated by discharge into oxygen and active oxygen. This active oxygen oxidizes harmful components and odor components of the fluid to be treated and decomposes them into harmless components and odorless components. In addition to active oxygen obtained by the decomposition of ozone, radicals such as hydroxy radicals generated by low-temperature plasma, and various active species such as excited oxygen molecules (active oxygen), excited nitrogen molecules, and excited water molecules are catalyzed. It is adsorbed on the surface of the specific oxide contained in (23) or the interface between the Mn oxide and the specific oxide in a radical or excited state. Therefore, many active species having high activity exist as active groups on the surface of the catalyst, and harmful components and odor components in the fluid to be treated are rapidly decomposed.

【0045】この場合、触媒物質中のマンガン酸化物の
組成比は、20%〜50%にするとよい。そうすると、
触媒物質中で上記特定酸化物がMn酸化物の残りを占め
るので、その組成比は80%〜50%になる。
In this case, the composition ratio of manganese oxide in the catalyst material is preferably set to 20% to 50%. Then,
Since the specific oxide occupies the remainder of the Mn oxide in the catalyst material, its composition ratio is 80% to 50%.

【0046】このように触媒物質中、Mn酸化物の組成
比を20%〜50%に設定すると、Mn酸化物と特定酸
化物とが分散して微細化し、触媒の比表面積が増大す
る。その結果、Mn酸化物と特定酸化物の界面が増える
ため、触媒がより多くの活性種を吸着し、活性がさらに
向上する。
As described above, when the composition ratio of Mn oxide in the catalyst material is set to 20% to 50%, the Mn oxide and the specific oxide are dispersed and refined, and the specific surface area of the catalyst increases. As a result, the interface between the Mn oxide and the specific oxide increases, so that the catalyst adsorbs more active species and the activity is further improved.

【0047】さらに、処理部材(23)には、触媒物質とし
て、例えばMnO2 やMn23などの酸化数の異なる複
数種類のマンガン酸化物を含ませるとよい。そうする
と、Mn酸化物が1種類である場合と比較して、被処理
流体の処理反応の際にさらに多種の活性種を吸着して反
応に供することが可能になる。
Further, the processing member (23) may contain a plurality of kinds of manganese oxides having different oxidation numbers, such as MnO 2 and Mn 2 O 3, as a catalyst substance. Then, as compared with the case where the Mn oxide is only one kind, it becomes possible to adsorb more kinds of active species and to perform the reaction during the treatment reaction of the fluid to be treated.

【0048】上記第10の解決手段によれば、被処理流
体に含まれる被処理成分を吸着剤に吸着して、プラズマ
による分解作用を行うようにしているので、分解性能を
高められる。特に、処理部材(23)に触媒を設けたものに
おいて吸着剤も含ませた場合には、吸着した成分を触媒
で処理するので、処理性能をより高くすることができ
る。また、このように被処理成分を吸着した上で処理す
ると、連続放電を行わずに間欠放電としても十分な処理
が可能となり、省エネ化が可能となる。
According to the tenth solution, since the components to be treated contained in the fluid to be treated are adsorbed by the adsorbent to perform the decomposition by the plasma, the decomposition performance can be improved. In particular, when the treatment member (23) is provided with a catalyst and also contains an adsorbent, the adsorbed component is treated with the catalyst, so that the treatment performance can be further improved. In addition, if the treatment is performed after the components to be treated are adsorbed, a sufficient treatment can be performed even as an intermittent discharge without performing a continuous discharge, and energy saving can be achieved.

【0049】なお、吸着剤には、例えば、多孔質セラミ
ックス、活性炭、活性炭繊維、ゼオライト(アルミノシ
リケート)、モルデナイト、フェリエライト、シリカラ
イト(シリカゲル)のうちの少なくとも1種を用いるこ
とができる。
As the adsorbent, for example, at least one of porous ceramics, activated carbon, activated carbon fiber, zeolite (aluminosilicate), mordenite, ferrierite, and silicalite (silica gel) can be used.

【0050】また、上記第11の解決手段によれば、被
処理空気中の臭気成分または有害成分を、ストリーマ放
電で生成した低温プラズマにより確実に分解できるの
で、被処理空気を効率的に浄化できる。また、処理部材
(23)に触媒や吸着剤を用いたものにおいては、触媒によ
る分解作用や、吸着剤による吸着作用も行われるので、
処理性能をより高めることができる。
According to the eleventh solution, the odor component or the harmful component in the air to be treated can be reliably decomposed by the low-temperature plasma generated by the streamer discharge, so that the air to be treated can be purified efficiently. . Also, processing members
In the case of using a catalyst or an adsorbent in (23), the decomposition action by the catalyst and the adsorption action by the adsorbent are also performed.
Processing performance can be further improved.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態1】以下、本発明の実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
Embodiment 1 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0052】この実施形態は、被処理空気中の臭気成分
または有害成分を酸化分解などにより処理して空気を浄
化する空気浄化装置(1) に関するものである。図1は、
この空気浄化装置(1) の概略構成を示している。
This embodiment relates to an air purification device (1) for purifying air by treating odorous or harmful components in the air to be treated by oxidative decomposition or the like. FIG.
1 shows a schematic configuration of the air purification device (1).

【0053】図示するように、この空気浄化装置(1) は
ケーシング(10)内に各機能部品が収納された構成であ
り、機能部品として、集塵フィルタ(11)と遠心ファン(1
2)とプラズマ反応器(20)とがケーシング(10)内に収納さ
れている。なお、図1に符号(13)で示しているのは、プ
ラズマ反応器(20)での放電により発生するオゾンを分解
するためのオゾン分解触媒である。
As shown in the figure, the air purifying device (1) has a configuration in which each functional component is housed in a casing (10). As the functional components, a dust collecting filter (11) and a centrifugal fan (1) are provided.
2) and the plasma reactor (20) are housed in a casing (10). In FIG. 1, reference numeral (13) denotes an ozone decomposition catalyst for decomposing ozone generated by discharge in the plasma reactor (20).

【0054】ケーシング(10)の一つの側面(図の右側の
側面)には、ケーシング(10)内に空気を吸い込むための
空気吸込口(15)が形成され、上面には浄化空気を吹き出
すための空気吹出口(16)が形成されている。空気吸込口
(15)には吸込グリル(15a) が設けられ、空気吹出口(16)
には吹出グリル(16a) が設けられている。また、空気吸
込口(15)には、吸込グリル(15a) の内側に上記集塵フィ
ルタ(11)を配置して、吸込空気中に含まれる塵埃を捕集
するようにしている。
An air inlet (15) for sucking air into the casing (10) is formed on one side (the right side in the figure) of the casing (10), and a purified air is blown out on the upper surface. Air outlet (16) is formed. Air inlet
(15) is provided with a suction grill (15a) and an air outlet (16)
Is provided with an outlet grill (16a). The dust suction filter (11) is arranged in the air suction port (15) inside the suction grille (15a) so as to collect dust contained in the suction air.

【0055】空気吹出口(16)は、ケーシング(10)の上面
において、空気吸込口(15)とは反対側の縁部(図1の左
側の縁部)に形成されている。そして、この空気吹出口
(16)に対応して、上記遠心ファン(12)がケーシング(10)
内に設けられている。この遠心ファン(12)には、ファン
用電源(12a) が接続されている。以上の構成において、
ケーシング(10)の内部は、空気吸込口(15)と空気吹出口
(16)の間が被処理空気の流通空間となっている。そし
て、遠心ファン(12)を起動すると、被処理空気が空気吸
込口(15)の吸込グリル(15a) 及び集塵フィルタ(11)を通
してケーシング(10)内に吸い込まれる。被処理空気は、
下記に詳述する反応器(20)での処理後に、空気吹出口(1
6)の吹出グリル(16a) からケーシング(10)の外に吹き出
される。
The air outlet (16) is formed on the upper surface of the casing (10) at the edge opposite to the air inlet (15) (the left edge in FIG. 1). And this air outlet
Corresponding to (16), the centrifugal fan (12) is
Is provided within. The centrifugal fan (12) is connected to a fan power supply (12a). In the above configuration,
The inside of the casing (10) has an air inlet (15) and an air outlet
The space between (16) is the circulation space of the air to be treated. When the centrifugal fan (12) is started, air to be processed is sucked into the casing (10) through the suction grill (15a) of the air suction port (15) and the dust filter (11). The air to be treated is
After treatment in the reactor (20) detailed below, the air outlet (1
It is blown out of the casing (10) from the blowout grill (16a) of 6).

【0056】図2はプラズマ反応器(20)の概略構成を示
す断面図、図3は斜視図である。このプラズマ反応器(2
0)は、低温プラズマを発生させるための放電手段として
互いに対向して配置された放電電極(第1電極)(21)及
び対向電極(第2電極)(22)と、これらの電極(21,22)
の間で対向電極(22)に近接して配置された処理部材(23)
とを備えている。両電極(21,22) は被処理流体の流通空
間に配置され、処理部材(23)は両電極(21,22) の間の放
電空間(D) 中に配置されていて、両電極(21,22) 間で発
生するストリーマ放電により被処理流体を処理するよう
にしている。
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of the plasma reactor (20), and FIG. 3 is a perspective view. This plasma reactor (2
0) is a discharge electrode (first electrode) (21) and a counter electrode (second electrode) (22) which are arranged opposite to each other as discharge means for generating low-temperature plasma, and these electrodes (21, twenty two)
A processing member (23) arranged in close proximity to the counter electrode (22)
And The electrodes (21, 22) are arranged in the flow space of the fluid to be treated, and the processing member (23) is arranged in the discharge space (D) between the electrodes (21, 22). , 22), the fluid to be treated is treated by the streamer discharge.

【0057】この処理部材(23)は、空気の流れ方向に沿
って貫通する多数の小孔(開口部)(23b) を有するハニ
カム形状の基材(23a) から構成され、その表面に触媒物
質を担持している。具体的に、この処理部材(23)は、触
媒物質として、Pt,Pd,Ni,Ir,Rh,Co,
Os,Ru,Fe,Re,Tc,Mn,Au,Ag,C
u,W,Mo,Crのうちの少なくとも1種を含んでい
る。これらの触媒物質は、被処理空気を処理する際の化
学反応を促進するものである。
This processing member (23) is composed of a honeycomb-shaped substrate (23a) having a number of small holes (openings) (23b) penetrating along the direction of air flow, and has a catalyst material on its surface. Is carried. Specifically, the processing member (23) is composed of Pt, Pd, Ni, Ir, Rh, Co,
Os, Ru, Fe, Re, Tc, Mn, Au, Ag, C
It contains at least one of u, W, Mo, and Cr. These catalytic substances promote a chemical reaction when treating the air to be treated.

【0058】また、上記処理部材(23)は、基材(23a) の
表面に、触媒物質とともに吸着剤も担持している。吸着
剤は、被処理空気中に含まれる臭気物質や有害物質など
の被処理成分を吸着するものであり、例えば活性炭やゼ
オライトなどが用いられる。なお、吸着剤には、多孔質
セラミックス、活性炭繊維、モルデナイト、フェリエラ
イト、シリカライトなどを使用してもよく、これらのう
ちの少なくとも1種を用いるとよい。
The processing member (23) also carries an adsorbent together with a catalytic substance on the surface of the substrate (23a). The adsorbent adsorbs components to be treated such as odorous substances and harmful substances contained in the air to be treated, and for example, activated carbon or zeolite is used. As the adsorbent, porous ceramics, activated carbon fiber, mordenite, ferrierite, silicalite, or the like may be used, and at least one of them may be used.

【0059】上記放電電極(21)は、電極板(21b) と、こ
の電極板(21b) にほぼ直交するように固定された複数の
針電極(電極端)(21a) とから構成されている。電極板
(21b) は、メッシュ材やパンチングメタルなどからな
り、その面直角方向に空気が通過する多数の開口部(21
c) を有している。また、対向電極(22)にもメッシュ材
やパンチングメタルなどのように面直角方向に空気が通
過する多数の開口部(22a)を有する電極板が用いられて
いる。そして、放電電極(21)は、電極板(21b) が対向電
極(22)とほぼ平行で、針電極(21a) が対向電極(22)とほ
ぼ直角になるように配置されている。
The discharge electrode (21) is composed of an electrode plate (21b) and a plurality of needle electrodes (electrode ends) (21a) fixed substantially perpendicular to the electrode plate (21b). . Electrode plate
(21b) is made of mesh material, punched metal, etc., and has many openings (21
c) Also, an electrode plate having a large number of openings (22a) through which air passes in a direction perpendicular to the plane, such as a mesh material or a punched metal, is used for the counter electrode (22). The discharge electrode (21) is arranged such that the electrode plate (21b) is substantially parallel to the counter electrode (22), and the needle electrode (21a) is substantially perpendicular to the counter electrode (22).

【0060】なお、この例では被処理流体の流れ方向と
放電方向を一致させるようにしているため、放電電極(2
1)と対向電極(22)の両方をメッシュ材やパンチングメタ
ルなどで形成し、両電極とも開口部(21c,22a) を有する
ものとしているが、被処理流体の流れ方向と放電方向と
が異なる場合など、装置構成によっては、これら開口部
(21c,22a) が必ずしも必要でない場合もある。
In this example, since the flow direction of the fluid to be treated and the discharge direction are matched, the discharge electrode (2
Both 1) and the counter electrode (22) are made of mesh material or punched metal, and both electrodes have openings (21c, 22a), but the flow direction and discharge direction of the fluid to be treated are different. Depending on the device configuration, such as when
(21c, 22a) may not be necessary.

【0061】上記針電極(21a) は、図4に示すように複
数列に配列されるとともに、隣り合う各列(L1,L2,L3・・
・) の針電極(21a) が各列(L1,L2,L3・・・) の直交方向に
沿って並ばずに、例えば図の第2の列(L2)の針電極(21
a) はその上下の列(L1,L3) に直交する線(C1)上からず
れた線(C2)上の位置に配置されている。そして、図示の
構成では、針電極(21a) は列毎に互い違いに位置してい
る。
The needle electrodes (21a) are arranged in a plurality of rows as shown in FIG. 4, and each of the adjacent rows (L1, L2, L3,...)
.) Are not arranged along the orthogonal direction of each row (L1, L2, L3...), For example, the needle electrodes (21a) of the second row (L2) in FIG.
a) is arranged at a position on a line (C2) which is shifted from a line (C1) orthogonal to the upper and lower rows (L1, L3). In the illustrated configuration, the needle electrodes (21a) are alternately positioned for each row.

【0062】針電極(21a) の配置についてより詳しく説
明すると、各針電極(21a) は、各列(L1,L2,L3・・・) 内に
おいて実質的に一定間隔で配置され、かつ、各列(L1,L
2,L3・・・) 内での針電極(21a) 間のピッチ寸法(P1)と、
隣接する2列(L1,L2,L3・・・) における針電極(21a) 間の
ピッチ寸法(P2)とが実質的に一致している。このため、
全ての針電極(21a) は一定の間隔で配置されている。ま
た、上記針電極(21a) は、各針電極(21a) について生成
される放電領域(S) が、第2電極(22)の面上で実質的に
互いに接するように配置されている。
The arrangement of the needle electrodes (21a) will be described in more detail. The needle electrodes (21a) are arranged at substantially constant intervals in each row (L1, L2, L3...), And Column (L1, L
2, L3 ...), the pitch dimension (P1) between the needle electrodes (21a),
The pitch dimension (P2) between the needle electrodes (21a) in two adjacent rows (L1, L2, L3...) Substantially matches. For this reason,
All the needle electrodes (21a) are arranged at regular intervals. The needle electrodes (21a) are arranged such that the discharge regions (S) generated for each of the needle electrodes (21a) substantially contact each other on the surface of the second electrode (22).

【0063】両電極(21,22) には、高電圧パルス電源
(電源手段)(24)が接続されており、両電極(21,22) に
放電電圧を印加することにより、放電電極(21)と対向電
極(22)の間でストリーマ放電が生じるようにしている。
このストリーマ放電により、放電空間(D) には低温プラ
ズマが発生する。低温プラズマにより、活性種として、
高速電子、イオン、オゾン、ヒドロキシラジカルなどの
ラジカルや、その他励起分子(励起酸素分子、励起窒素
分子、励起水分子など)が生成される。
A high-voltage pulse power supply (power supply means) (24) is connected to both electrodes (21, 22). When a discharge voltage is applied to both electrodes (21, 22), the discharge electrodes (21, 22) are connected. ) And the counter electrode (22) to generate a streamer discharge.
Due to this streamer discharge, low-temperature plasma is generated in the discharge space (D). By low temperature plasma, as active species,
Radicals such as fast electrons, ions, ozone, and hydroxyl radicals, and other excited molecules (excited oxygen molecules, excited nitrogen molecules, excited water molecules, and the like) are generated.

【0064】本実施形態では、パルス高電圧を用いて各
針電極(21c) について放電がフレア状の広い領域(S) で
発生するようにしている。具体的には、パルスの立ち上
がり時間が100ns以下程度と短く、パルス幅が1μ
s以下程度の急峻なパルス高電圧を両電極間に印加する
ことにより、フレア状に広がった比較的広い範囲をプラ
ズマ化するようにしている。このようにパルス波形を特
定するとストリーマ放電が広い領域で生成される理由と
しては、電圧の印加時間が短いために、通常の放電で
はスパークに至ってしまうような高い電圧を瞬間的に印
加できること、印加電圧を高くすると全ての場所で放
電が起きやすくなること、電圧立ち上がりが急峻なた
めに空間電荷効果による放電の抑制が少ないこと、立
ち上がり時間が短いために一様な放電が起きやすいこと
などを挙げることができる。
In the present embodiment, a discharge is generated in a flare-like wide area (S) for each needle electrode (21c) using a pulse high voltage. Specifically, the pulse rise time is as short as about 100 ns or less, and the pulse width is 1 μm.
By applying a steep pulse high voltage of about s or less between both electrodes, a relatively wide range spread in a flare state is converted into plasma. When the pulse waveform is specified in this way, the reason that the streamer discharge is generated in a wide area is that a short voltage application time makes it possible to instantaneously apply a high voltage that would cause a spark in a normal discharge. Increasing the voltage makes it easier for discharge to occur in all places, the steep rise of the voltage causes less suppression of discharge due to the space charge effect, and the shorter rise time makes it easier for uniform discharge to occur. be able to.

【0065】なお、この実施形態では、電源としてパル
ス高電圧電源(24)を使用しているが、電源には、これに
限らず直流や交流の高圧電源を用いてもよい。また、ス
トリーマ放電は必ずしもフレア状の広い領域で発生させ
なくてもよいが、針電極の先端形状を特定した場合(例
えば針電極(21a) の先端角度を60°にした場合)など
は、直流の高圧電源を用いても急峻なパルス高電圧を使
う場合と同様の広い放電領域(S) を得ることが可能であ
る。
In this embodiment, the pulse high-voltage power supply (24) is used as a power supply, but the power supply is not limited to this, and a DC or AC high-voltage power supply may be used. The streamer discharge does not necessarily have to be generated in a wide flare-like area. However, when the tip shape of the needle electrode is specified (for example, when the tip angle of the needle electrode (21a) is set to 60 °), a direct current is not generated. It is possible to obtain a wide discharge region (S) as in the case of using a steep pulse high voltage even if the high-voltage power supply is used.

【0066】−運転動作− 次に、この空気浄化装置(1) の運転動作について説明す
る。
-Operating operation- Next, the operating operation of the air purification device (1) will be described.

【0067】この空気浄化装置(1) の運転を開始し、遠
心ファン(12)が起動すると、まず、空気吸込口(15)から
被処理空気が吸い込まれて、この空気に含まれる塵埃が
集塵フィルタ(11)によって捕集される。装置(1) の運転
時は、プラズマ反応器(20)の放電電極(21)と対向電極(2
2)の間でストリーマ放電が生じており、集塵フィルタ(1
1)で塵埃が除去された空気は、両電極(21,22) の間の放
電空間(D) を通過する。
When the operation of the air purification device (1) is started and the centrifugal fan (12) is started, first, air to be processed is sucked from the air suction port (15), and dust contained in the air is collected. The dust is collected by the dust filter (11). During operation of the device (1), the discharge electrode (21) and the counter electrode (2) of the plasma reactor (20) were
Streamer discharge occurs between 2) and the dust collection filter (1
The air from which dust has been removed in 1) passes through the discharge space (D) between the electrodes (21, 22).

【0068】本実施形態では、隣り合う各列(L1,L2,L3・
・・) の針電極(21a) を各列(L1,L2,L3・・・) に直交する線
(C1,C2) 上に配置せずに該線(C1,C2) 上からずらして配
置しており、かつ放電領域(S) 同士が対向電極(22)の面
上で実質的に接するようにしている。このため、両電極
(21,22) 間の放電空間(D) において、放電領域(S) 間の
隙間が少ない状態でストリーマ放電が発生する。
In the present embodiment, each adjacent row (L1, L2, L3.
・ ・) The needle electrode (21a) is a line perpendicular to each row (L1, L2, L3 ...)
(C1, C2) and not on the line (C1, C2) but on the surface of the counter electrode (22) so that the discharge regions (S) are substantially in contact with each other. ing. For this reason, both electrodes
In the discharge space (D) between (21,22), streamer discharge occurs in a state where the gap between the discharge regions (S) is small.

【0069】具体的には、従来のように針電極(21a) を
縦横に格子状に配置した場合には、図5に示すように各
放電領域(S) の間に比較的大きな隙間が存在するが、本
実施形態では複数の放電領域(S) が対向電極(22)の面上
でほぼ接する状態となるので、図4に示すように無駄な
隙間がほとんどなくなる。また、放電領域(S) 同士が接
触せずに若干離れている構成にした場合でも、放電領域
(S) 間の隙間は図5の場合よりも小さくなる。
Specifically, when the needle electrodes (21a) are arranged in a grid pattern in the vertical and horizontal directions as in the prior art, a relatively large gap exists between the discharge regions (S) as shown in FIG. However, in this embodiment, since the plurality of discharge regions (S) are substantially in contact with each other on the surface of the counter electrode (22), there is almost no useless gap as shown in FIG. Further, even when the discharge regions (S) are configured to be slightly separated without contacting each other,
The gap between (S) is smaller than in FIG.

【0070】このように放電領域(S) 間の隙間が小さい
状態でストリーマ放電が発生することにより、低温プラ
ズマが空間的に効率よく生成される。そして、この放電
によって生成される各種の活性種は、処理部材(23)の触
媒と接触することによりさらに高度に励起されて活性が
高められ、上記被処理空気に含まれる有害物質や臭気物
質と効率よく反応して、これらの物質を分解除去する。
このため、空気中の有害物質や臭気物質は、プラズマと
触媒の相乗効果によって素早く分解される。
As described above, the streamer discharge is generated in a state where the gap between the discharge regions (S) is small, so that low-temperature plasma is efficiently generated spatially. Various kinds of active species generated by this discharge are further highly excited by contacting the catalyst of the processing member (23) to increase the activity, and to reduce harmful substances and odorous substances contained in the air to be processed. It reacts efficiently to decompose and remove these substances.
Therefore, harmful substances and odorous substances in the air are quickly decomposed by a synergistic effect of the plasma and the catalyst.

【0071】さらに、処理部材(23)には吸着剤も含まれ
ているため、被処理空気中の有害物質や臭気物質が吸着
剤に吸着され、低温プラズマの活性種がこれらの成分に
確実に作用して、分解処理を促進する。つまり、触媒と
吸着剤とを一つの処理部材(23)に含ませるようにしたこ
とによって、より安定した処理が行われる。
Further, since the treatment member (23) also contains an adsorbent, harmful substances and odorous substances in the air to be treated are adsorbed by the adsorbent, and the active species of the low-temperature plasma are surely absorbed by these components. Acts to accelerate the decomposition process. In other words, by including the catalyst and the adsorbent in one processing member (23), more stable processing is performed.

【0072】−実施形態1の効果− 本実施形態1によれば、上記針電極(21a) を複数列に配
列するとともに、隣り合う各列(L1,L2,L3・・・) の針電極
(21a) を各列(L1,L2,L3・・・) に直交する線(C1,C2) 上か
らずらして配置したことにより、放電領域(S) 間の隙間
が少ない状態でストリーマ放電を起こすことが可能にな
るので、非活性化領域が少なくなり、処理効率を高める
ことができる。
According to the first embodiment, the needle electrodes (21a) are arranged in a plurality of rows, and the needle electrodes (L1, L2, L3...)
(21a) is displaced from the line (C1, C2) orthogonal to each column (L1, L2, L3 ...), so that a streamer discharge occurs with a small gap between the discharge regions (S). This makes it possible to reduce the number of inactive regions and increase the processing efficiency.

【0073】また、放電領域(S) 間の隙間が少なくなる
ように針電極(21a) 間のピッチ寸法(P1,P2) を設定して
いるため、放電空間(D) における無駄な隙間が一様に少
なくなる。このため、放電空間をより均一に利用できる
こととなり、処理を安定させることができる。
Further, since the pitch dimension (P1, P2) between the needle electrodes (21a) is set so as to reduce the gap between the discharge regions (S), there is one wasteful gap in the discharge space (D). It will be less. Therefore, the discharge space can be more uniformly used, and the processing can be stabilized.

【0074】さらに、各放電領域(S) 同士が実質的に接
するようにすることによって、放電領域(S) 間の隙間を
少なくしているので、放電空間内の無駄な空間が少なく
なり、処理効率をいっそう高めることができる。
Further, since the gaps between the discharge regions (S) are reduced by making the respective discharge regions (S) substantially in contact with each other, wasteful space in the discharge space is reduced, and Efficiency can be further increased.

【0075】また、図4と図5を比較すれば明らかなよ
うに、本実施形態においては針電極(21a) のピッチ寸法
(P1,P2) を一様に狭めることができるため、装置のコン
パクト化も可能である。
As is apparent from a comparison between FIG. 4 and FIG. 5, in this embodiment, the pitch size of the needle electrode (21a) is
Since (P1, P2) can be reduced uniformly, the apparatus can be made compact.

【0076】また、本実施形態1によれば、低温プラズ
マを放電電極(21)と対向電極(22)の間の放電空間(D) 中
でフレア状の広い範囲で発生させるようにしながら、そ
のフレア状の領域が最も広くなる位置にある対向電極(2
2)に開口部(22a) を設けて被処理流体が通過するように
しているので、被処理流体の処理を確実にすることがで
きる。さらに、処理部材(23)を放電空間(D) 中に配置し
て、被処理空気がこの空間(D) を通過するときに処理部
材(23)も通過するようにしているので、プラズマが空気
中の被処理成分と吸着剤に捕集されている被処理成分に
作用するとともに、触媒にも作用することになり、プラ
ズマと触媒の相乗効果によって被処理流体の処理が確実
に行われる。特に、放電空間(D) 中でプラズマの最も広
がる対向電極寄りの部分に処理部材(23)を配置している
ので、この効果をより確実にできる。以上のことから、
装置(1) の処理性能を十分に高められる。
According to the first embodiment, low-temperature plasma is generated in a wide flare-like area in the discharge space (D) between the discharge electrode (21) and the counter electrode (22). The opposing electrode (2
The opening (22a) is provided in 2) so that the fluid to be processed can pass through, so that the processing of the fluid to be processed can be ensured. Further, since the processing member (23) is arranged in the discharge space (D) so that the air to be processed also passes through the processing member (23) when passing through this space (D), the plasma is generated by the air. In addition to acting on the components to be treated and the components to be treated which are trapped by the adsorbent, they also act on the catalyst, and the treatment of the fluid to be treated is reliably performed by the synergistic effect of the plasma and the catalyst. In particular, since the processing member (23) is arranged near the counter electrode where the plasma spreads most in the discharge space (D), this effect can be ensured. From the above,
The processing performance of the device (1) can be sufficiently improved.

【0077】−他の触媒の使用例− (例1)触媒としてマンガン系触媒を使用する場合は、
触媒成分中に、Mn、MnO2、またはMn23を30
〜40wt%含有させるとよい。この含有量は好適な範
囲を特定したものであるが、触媒成分中、Mn、MnO
2 、またはMn23を10〜60wt%含有するものと
してもよい。
-Example of using other catalyst-(Example 1) When using a manganese-based catalyst as the catalyst,
Mn, MnO 2 , or Mn 2 O 3 is contained in the catalyst component in an amount of 30.
It is good to make it contain -40 wt%. Although this content specifies a suitable range, in the catalyst component, Mn, MnO
2 or Mn 2 O 3 may be contained at 10 to 60 wt%.

【0078】触媒に含まれているMn、MnO2 、また
はMn23などのマンガン系触媒は、低温プラズマに含
まれるオゾンを酸素と活性酸素に分解し、活性酸素が被
処理空気中の有害物質や臭気物質と反応する。また、上
述した他の触媒物質を含ませた場合、これらの触媒物質
は活性酸素を始めとして低温プラズマの各種活性種をさ
らに励起して活性をより高くするので、空気中の有害物
質や臭気物質がプラズマと触媒の相乗効果によって素早
く分解されることになる。
A manganese-based catalyst such as Mn, MnO 2 , or Mn 2 O 3 contained in the catalyst decomposes ozone contained in the low-temperature plasma into oxygen and active oxygen. Reacts with substances and odorous substances. In addition, when the above-mentioned other catalyst substances are included, these catalyst substances further excite active species such as active oxygen and various kinds of low-temperature plasma to further increase the activity, so that harmful substances and odor substances in the air are increased. Will be rapidly decomposed by the synergistic effect of the plasma and the catalyst.

【0079】図6に、本反応器(20)によるトルエン分解
効率を縦軸に、MnO2 の含有率を横軸にとったグラフ
を示すように、MnO2 を10〜60wt%含有する触
媒であれば比較的高い分解効率を得ることができ、特に
MnO2 を30〜40wt%含有する触媒であれば、極
めて高い分解効率を得ることができる。
[0079] Figure 6, the vertical axis toluene decomposition efficiency according reactor (20), as shown the graph plotting the content of MnO 2 on the horizontal axis, the MnO 2 in a catalyst containing 10 to 60 wt% if any can be obtained relatively high decomposition efficiency, especially if a catalyst of MnO 2 containing 30~40Wt%, it is possible to obtain a very high decomposition efficiency.

【0080】(例2)処理部材(23)には、触媒物質とし
て、マンガン酸化物(以下、Mn酸化物という)と、
鉄、セリウム、ユーロピウム、ランタン、及び銅のうち
の少なくとも1種の酸化物(以下、特定酸化物という)
との混合物または複合酸化物を含有させてもよい。ま
た、処理部材(23)は、触媒物質中のMn酸化物の組成比
が20%〜50%で、特定酸化物の組成比が残りの80
%〜50%になるように設定するとよい。さらに、触媒
物質には、MnO2 、Mn23など、酸化数の違う複数
種類のマンガン酸化物を含ませるとよい。
(Example 2) A manganese oxide (hereinafter referred to as a Mn oxide) was used as a catalyst material in the treatment member (23).
Oxide of at least one of iron, cerium, europium, lanthanum, and copper (hereinafter referred to as specific oxide)
And a composite oxide or a composite oxide may be contained. The treatment member (23) has a composition ratio of Mn oxide in the catalyst substance of 20% to 50% and a composition ratio of the specific oxide of 80%.
% To 50%. Further, the catalyst material may contain a plurality of types of manganese oxides having different oxidation numbers, such as MnO 2 and Mn 2 O 3 .

【0081】この触媒として、マンガン、鉄、セリウム
からなるものを使用する場合、触媒は以下のようにして
調製することができる。つまり、まずマンガン化合物と
して硝酸マンガン六水和物の水溶液を用意し、これにセ
リウム化合物としての硝酸セリウム六水和物を加え、さ
らに鉄化合物として硝酸鉄九水和物を加えてA液とす
る。一方、沈殿試薬として、アルカリ化合物が水に溶か
されてなるB液を作製する。そして、B液を撹拌しなが
らA液を流し込むことにより、共沈物を生成する。その
後、1時間の熟成を行い、上記共沈物を洗浄して乾燥さ
せ、空気中で500℃の温度で5時間に亘り焼成するこ
とで、マンガン、鉄、セリウムからなる触媒を得て、こ
れをハニカム状の処理部材(23)に使用することができ
る。
When a catalyst comprising manganese, iron and cerium is used as the catalyst, the catalyst can be prepared as follows. That is, first, an aqueous solution of manganese nitrate hexahydrate is prepared as a manganese compound, cerium nitrate hexahydrate as a cerium compound is added thereto, and iron nitrate nonahydrate is further added as an iron compound to obtain a solution A. . On the other hand, a solution B in which an alkali compound is dissolved in water is prepared as a precipitation reagent. Then, a coprecipitate is generated by pouring the liquid A while stirring the liquid B. After aging for 1 hour, the coprecipitate was washed and dried, and calcined in air at a temperature of 500 ° C for 5 hours to obtain a catalyst composed of manganese, iron and cerium. Can be used for the honeycomb-shaped processing member (23).

【0082】この触媒を使用する構成において、上記被
処理空気が放電空間(D) を通過するとストリーマ放電の
作用により活性種が生成され、処理部材(23)の触媒上で
活性化された有害物質や臭気物質と効率よく反応して、
これらの物質を分解除去する。このため、空気中の有害
物質や臭気物質は、プラズマと触媒の相乗効果によって
素早く分解される。
In the configuration using this catalyst, when the air to be treated passes through the discharge space (D), active species are generated by the action of the streamer discharge, and the harmful substances activated on the catalyst of the processing member (23). Reacts efficiently with odorous substances and
These substances are decomposed and removed. Therefore, harmful substances and odorous substances in the air are quickly decomposed by a synergistic effect of the plasma and the catalyst.

【0083】具体的には、触媒に含まれているMn酸化
物は、放電により発生するオゾンを酸素と活性酸素に分
解する。この活性酸素は、被処理流体の有害成分や臭気
成分を酸化して無害成分や無臭成分に分解する。また、
オゾンの分解により得られた活性酸素を始め、ヒドロキ
シラジカルなどのラジカルや、励起酸素分子(活性酸
素)、励起窒素分子、励起水分子などの各種活性種は、
触媒手段(23)に含まれる上記の特定酸化物の表面や、M
n酸化物と特定酸化物の界面に活性種のまま吸着され
る。このため、触媒の表面には活性の高い活性種が活性
基として多く存在することになり、被処理空気中の有害
成分や臭気成分が高速に分解されることになる。
Specifically, the Mn oxide contained in the catalyst decomposes ozone generated by discharge into oxygen and active oxygen. This active oxygen oxidizes harmful components and odor components of the fluid to be treated and decomposes them into harmless components and odorless components. Also,
Including active oxygen obtained by the decomposition of ozone, radicals such as hydroxyl radicals, and various active species such as excited oxygen molecules (active oxygen), excited nitrogen molecules, and excited water molecules,
The surface of the specific oxide contained in the catalyst means (23), M
The active species is adsorbed on the interface between the n-oxide and the specific oxide. Therefore, many active species having high activity exist as active groups on the surface of the catalyst, and harmful components and odor components in the air to be treated are rapidly decomposed.

【0084】このように、マンガン酸化物と、上記特定
酸化物である鉄、セリウム、ユーロピウム、ランタン、
及び銅のうちの少なくとも1種の酸化物との混合物また
は複合酸化物を含有する触媒を用いると、低温プラズマ
により発生する種々の活性種が空気浄化を行う際の処理
に有効に利用され、被処理空気を処理する際の化学反応
を飛躍的に促進することができる。したがって、プラズ
マ触媒反応器(20)の処理能力を高めることができるた
め、空気浄化装置(1) としての能力も高めることができ
る。
Thus, the manganese oxide and the specific oxides iron, cerium, europium, lanthanum,
When a catalyst containing a mixture or a composite oxide with at least one oxide of copper and copper is used, various active species generated by the low-temperature plasma are effectively used in the treatment for air purification, and The chemical reaction at the time of treating the processing air can be drastically promoted. Therefore, since the processing capacity of the plasma catalytic reactor (20) can be increased, the capacity of the air purification device (1) can also be increased.

【0085】また、触媒物質中、Mn酸化物の組成比を
20%〜50%に設定すると、Mn酸化物とその他の特
定酸化物とが分散して微細化し、触媒の比表面積が増大
するため、Mn酸化物と特定酸化物の界面が増えて触媒
がより多くの活性種を吸着する。さらに、Mn酸化物と
特定酸化物を含む触媒を共沈法で調製することによって
も、Mn酸化物と特定酸化物が微細化して触媒の比表面
積が増大する効果があるため、Mn酸化物と特定酸化物
の界面が増えて多くの活性種を吸着できることとなり、
さらに活性が向上する。
When the composition ratio of Mn oxide in the catalyst material is set to 20% to 50%, the Mn oxide and other specific oxides are dispersed and refined, and the specific surface area of the catalyst increases. The interface between the Mn oxide and the specific oxide increases, and the catalyst adsorbs more active species. Further, by preparing the catalyst containing the Mn oxide and the specific oxide by the coprecipitation method, the Mn oxide and the specific oxide have an effect of refining and increasing the specific surface area of the catalyst. The interface of the specific oxide increases, and many active species can be adsorbed.
The activity is further improved.

【0086】また、触媒を共沈法で調製することによ
り、MnO2 に加えてMn23などの酸化数の異なるマ
ンガン酸化物も触媒に含まれることになり、処理の際に
より多くの種類の活性種を利用することができるため、
活性がさらに向上する。さらに、触媒を共沈法で調製す
ることにより、Mn酸化物と特定酸化物との複合酸化物
が特にMn酸化物と特定酸化物の界面に多く生成される
ので、Mn酸化物(MnO2 ,Mn23)や特定酸化物
(Fe23,CeO2 )とは酸化数の異なる複合酸化物
(MnCeFe24)も得ることができ、より多くの種
類の活性種を利用することができる。
By preparing the catalyst by the coprecipitation method, manganese oxides having different oxidation numbers, such as Mn 2 O 3, are included in the catalyst in addition to MnO 2. Active species can be used,
Activity is further improved. Further, by preparing the catalyst by the coprecipitation method, a large amount of the composite oxide of the Mn oxide and the specific oxide is generated particularly at the interface between the Mn oxide and the specific oxide, so that the Mn oxide (MnO 2 , A composite oxide (MnCeFe 2 O 4 ) having an oxidation number different from that of Mn 2 O 3 ) or a specific oxide (Fe 2 O 3 , CeO 2 ) can be obtained, and more kinds of active species can be used. Can be.

【0087】また、マンガン以外の物質としてセリウム
を用いると、その酸化物であるCeO2 が酸素吸蔵能力
を有するため、触媒上で反応に供することができる酸素
の量が増大する。このため、Ceを用いない場合と比べ
て反応時の活性を高められる。さらに、ユーロピウム、
ランタン、または銅などを添加した場合でもより多くの
種類の活性種を利用できるので活性がさらに高くなり、
反応を促進することができる。
When cerium is used as a substance other than manganese, the amount of oxygen that can be used for the reaction on the catalyst increases because CeO 2 , an oxide thereof, has an oxygen storage capacity. For this reason, the activity during the reaction can be increased as compared with the case where Ce is not used. In addition, europium,
Even if lanthanum or copper is added, more types of active species can be used, so the activity becomes even higher,
The reaction can be accelerated.

【0088】[0088]

【発明のその他の実施の形態】本発明は、上記実施形態
1について、以下のような構成としてもよい。
Other Embodiments of the Invention The present invention may have the following configuration in the first embodiment.

【0089】例えば、上記実施形態では第1電極(21)に
電極端(21a) として針電極を設けているが、図7に示す
ように、電極端(21a) として、第1電極(21)の電極板(2
1b)に針電極の代わりに導電性の球状突起を設けてもよ
い。この場合でも、球状突起は実施形態1で説明したの
と同様に複数列に配列され、かつ各列(L1,L2,L3・・・)の
球状突起が、各列(L1,L2,L3・・・) に直交する線(C1,C2)
上からずれて置するように配置される。このように構成
しても、第1電極(21)の球状突起(21a) と第2電極(22)
との間でストリーマ放電が発生する際に、放電領域(S)
間の無駄な隙間が小さくなるので、効率的な処理を行う
ことができる。なお、図7では、電極(21,22)の開口部
(21c,22a)や、処理部材(23)の小孔(23b) は省略してい
る。
For example, in the above embodiment, the first electrode (21) is provided with the needle electrode as the electrode end (21a). However, as shown in FIG. 7, the first electrode (21) is provided as the electrode end (21a). Electrode plate (2
In 1b), a conductive spherical projection may be provided instead of the needle electrode. Also in this case, the spherical projections are arranged in a plurality of rows as described in the first embodiment, and the spherical projections of each row (L1, L2, L3...) Are arranged in each row (L1, L2, L3.・ ・) Line perpendicular to (C1, C2)
It is arranged to be shifted from above. Even with such a configuration, the spherical projection (21a) of the first electrode (21) and the second electrode (22)
When a streamer discharge occurs between the discharge area (S)
Since a useless gap therebetween is reduced, efficient processing can be performed. In FIG. 7, the openings of the electrodes (21, 22) are shown.
(21c, 22a) and the small holes (23b) of the processing member (23) are omitted.

【0090】また、第1電極(21)の電極端(21a) は針電
極や球状突起に限らず、その他の形状としてもよい。
The electrode end (21a) of the first electrode (21) is not limited to a needle electrode or a spherical projection, but may have another shape.

【0091】また、上記実施形態1では、触媒物質と吸
着剤とを有する処理部材(23)を、放電電極(21)と対向電
極(22)の間で対向電極(22)の近傍に配置しているが、処
理部材(23)は、図2に仮想線で示すように対向電極(23)
の下流側近傍に配置してもよい。また処理部材(23)は、
対向電極(22)から若干離れた配置にしてもよく、その位
置がプラズマの作用する範囲であれば、該処理部材(23)
による効果を得ることはできる。
In the first embodiment, the processing member (23) having the catalyst substance and the adsorbent is disposed between the discharge electrode (21) and the counter electrode (22) near the counter electrode (22). However, the processing member (23) has a counter electrode (23) as shown by an imaginary line in FIG.
May be arranged in the vicinity of the downstream side. The processing member (23)
The processing member (23) may be arranged slightly away from the counter electrode (22), provided that the position is within the range where the plasma acts.
The effect of can be obtained.

【0092】また、ハニカム状の処理部材(23)の代わり
に、触媒粒子や吸着剤粒子を通気性容器などに充填した
ものを用いてもよい。このようにしても、上記と同様の
効果を得ることができる。
Further, instead of the honeycomb-shaped treatment member (23), a member filled with a catalyst particle or an adsorbent particle in a gas-permeable container or the like may be used. Even in this case, the same effect as described above can be obtained.

【0093】さらに、上記実施形態では、一つの処理部
材(23)で触媒の作用と吸着剤の作用を行うようにしてい
るが、触媒として作用する第1の処理部材と吸着材とし
て作用する第2の処理部材を別々に配置してもよいし、
その一方のみを用いてもよい。
Further, in the above-described embodiment, one catalyst member (23) performs the function of the catalyst and the function of the adsorbent. However, the first processing member that functions as a catalyst and the second processing member that functions as an adsorbent are used. The two processing members may be separately arranged,
Only one of them may be used.

【0094】また、本発明のプラズマ反応器は、空気浄
化装置(1) に限らず、被処理ガス中の窒素酸化物を処理
する窒素酸化物浄化装置、燃焼排ガス中の窒素酸化物を
処理するとともに未燃燃料及びハイドロカーボンを処理
する燃焼排ガス浄化装置、燃焼排ガス中のダイオキシン
を処理するダイオキシン分解装置、あるいはフロンガス
を分解するフロンガス分解装置などのように被処理流体
を処理する他の装置にも適用可能であり、さらに、空気
調和装置や生ゴミ処理機などにも適用することができ
る。
Further, the plasma reactor of the present invention is not limited to the air purification device (1), but also a nitrogen oxide purification device for treating nitrogen oxides in the gas to be treated, and a nitrogen oxide in the flue gas. Along with other devices that process the fluid to be treated, such as a flue gas purifying device that processes unburned fuel and hydrocarbons, a dioxin decomposing device that processes dioxin in flue gas, or a fluorocarbon gas decomposing device that decomposes fluorocarbon gas The present invention can be applied, and further, can be applied to an air conditioner, a garbage disposal machine, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1に係る空気浄化装置の概略
構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an air purification device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の空気浄化装置に用いているプラズマ反応
器の概略構成を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of a plasma reactor used in the air purification device of FIG.

【図3】図1の空気浄化装置に用いているプラズマ反応
器の概略構成を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of a plasma reactor used in the air purification device of FIG.

【図4】針電極の配置と放電領域を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an arrangement of needle electrodes and a discharge region.

【図5】従来の電極配置と放電領域を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional electrode arrangement and a discharge region.

【図6】マンガン系触媒のトルエン分解効率を示すグラ
フである。
FIG. 6 is a graph showing the toluene decomposition efficiency of a manganese-based catalyst.

【図7】電極端として球状突起を用いた例を示す斜視図
である。
FIG. 7 is a perspective view showing an example in which a spherical protrusion is used as an electrode end.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) 空気浄化装置 (10) ケーシング (11) 集塵フィルタ (12) 遠心ファン (15) 空気吸込口 (16) 空気吹出口 (20) プラズマ反応器 (21) 放電電極(第1電極) (21a) 針電極(電極端) (22) 対向電極(第2電極) (22a) 開口部 (23) 処理部材 (23b) 小孔(開口部) (24) 高圧電源(電源手段) (1) Air purification device (10) Casing (11) Dust collection filter (12) Centrifugal fan (15) Air inlet (16) Air outlet (20) Plasma reactor (21) Discharge electrode (first electrode) ( 21a) Needle electrode (electrode end) (22) Counter electrode (second electrode) (22a) Opening (23) Processing member (23b) Small hole (opening) (24) High voltage power supply (power supply means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂木 完治 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 Fターム(参考) 4C080 AA09 BB02 CC01 QQ11 4G075 AA03 AA37 AA42 BA05 BB04 BD12 CA15 CA47 CA54 CA80 DA02 EB01 EB41 EC21 EE01 EE31 FB02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kanji Mogi 1304 Kanaokacho, Sakai City, Osaka Prefecture Daikin Industries, Ltd. Sakai Seisakusho Kanaoka Factory F-term (reference) 4C080 AA09 BB02 CC01 QQ11 4G075 AA03 AA37 AA42 BA05 BB04 BD12 CA15 CA47 CA54 CA80 DA02 EB01 EB41 EC21 EE01 EE31 FB02

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに対向して配置された第1電極(21)
及び第2電極(22)と、両電極(21,22) に放電電圧を印加
するように接続された電源手段(24)とを備えるととも
に、第1電極(21)が第2電極(22)に対向する複数の電極
端(21a) を有し、 両電極(21,22) が被処理流体の流通空間に配置され、両
電極(21,22) 間で発生するストリーマ放電により被処理
流体を処理するプラズマ反応器であって、 上記電極端(21a) が複数列に配列されるとともに、各列
(L1,L2,L3・・・) の電極端(21a) は、隣接する列(L1,L2,L
3・・・) の電極端(21a) に対して各列(L1,L2,L3・・・) の直
交方向から偏倚した位置に配置されていることを特徴と
するプラズマ反応器。
1. First electrodes (21) arranged opposite to each other
And a power supply means (24) connected to apply a discharge voltage to both electrodes (21, 22), and the first electrode (21) is connected to the second electrode (22). A plurality of electrode ends (21a) facing each other, the two electrodes (21, 22) are arranged in the flow space of the fluid to be treated, and the fluid to be treated is discharged by the streamer discharge generated between the electrodes (21, 22). A plasma reactor for processing, wherein the electrode ends (21a) are arranged in a plurality of rows, and
(L1, L2, L3 ...) of the electrode end (21a)
3) are arranged at positions deviated from the orthogonal direction of each row (L1, L2, L3...) With respect to the electrode end (21a) of the plasma reactor.
【請求項2】 第1電極(21)の電極端(21a) が各列(L1,
L2,L3・・・) 内で実質的に一定間隔で配置され、 各列(L1,L2,L3・・・) 内での電極端(21a) 間のピッチ寸法
(P1)と、隣接する2列(L1,L2,L3・・・) における電極端(2
1a) 間のピッチ寸法(P2)とが実質的に一致していること
を特徴とする請求項1記載のプラズマ反応器。
2. An electrode end (21a) of a first electrode (21) is connected to each row (L1,
L2, L3 ...) are arranged at substantially constant intervals, and the pitch between the electrode ends (21a) in each row (L1, L2, L3 ...)
(P1) and two adjacent rows (L1, L2, L3 ...) of the electrode ends (2
2. The plasma reactor according to claim 1, wherein the pitch dimension (P2) between 1a) is substantially the same.
【請求項3】 第1電極(21)の電極端(21a) は、隣り合
う電極端(21a) について発生する放電領域(S) が第2電
極(22)上で実質的に互いに接するように配置されている
ことを特徴とする請求項1または2記載のプラズマ反応
器。
3. The electrode end (21a) of the first electrode (21) is arranged such that discharge regions (S) generated on adjacent electrode ends (21a) substantially contact each other on the second electrode (22). The plasma reactor according to claim 1, wherein the plasma reactor is arranged.
【請求項4】 互いに対向して配置された第1電極(21)
及び第2電極(22)と、両電極(21,22) に放電電圧を印加
するように接続された電源手段(24)とを備えるととも
に、第1電極(21)が第2電極(22)に対向する複数の電極
端(21a) を有し、 両電極(21,22) が被処理流体の流通空間に配置され、両
電極(21,22) 間で発生するストリーマ放電により被処理
流体を処理するプラズマ反応器であって、 第1電極(21)の電極端(21a) は、隣り合う電極端(21a)
について生成される放電領域(S) が第2電極(22)上で実
質的に互いに接するように配置されていることを特徴と
するプラズマ反応器。
4. First electrodes (21) arranged opposite to each other
And a power supply means (24) connected to apply a discharge voltage to both electrodes (21, 22), and the first electrode (21) is connected to the second electrode (22). A plurality of electrode ends (21a) facing each other, the two electrodes (21, 22) are arranged in the flow space of the fluid to be treated, and the fluid to be treated is discharged by the streamer discharge generated between the electrodes (21, 22). A plasma reactor to be processed, wherein an electrode end (21a) of the first electrode (21) is connected to an adjacent electrode end (21a).
The plasma reactor characterized in that the discharge regions (S) generated for the second electrode (22) are arranged substantially in contact with each other on the second electrode (22).
【請求項5】 第2電極(22)が、放電方向に沿って被処
理流体が通過する開口部(22a) を備えていることを特徴
とする請求項1から4のいずれか1記載のプラズマ反応
器。
5. The plasma according to claim 1, wherein the second electrode has an opening through which the fluid to be processed passes along the discharge direction. Reactor.
【請求項6】 被処理流体を処理するための処理部材(2
3)を備え、 該処理部材(23)が、第1電極(21)と第2電極(22)の間ま
たはその下流側に配置されていることを特徴とする請求
項1から5のいずれか1記載のプラズマ反応器。
6. A processing member (2) for processing a fluid to be processed.
3), wherein the processing member (23) is disposed between the first electrode (21) and the second electrode (22) or on the downstream side thereof. 2. The plasma reactor according to 1.
【請求項7】 処理部材(23)が、第1電極(21)と第2電
極(22)の間で、該第2電極(22)の近傍に配置されている
ことを特徴とする請求項6記載のプラズマ反応器。
7. The processing member (23) is arranged between the first electrode (21) and the second electrode (22) and near the second electrode (22). 7. The plasma reactor according to 6.
【請求項8】 処理部材(23)が、放電方向に沿って被処
理流体が通過する開口部(23b) を備えていることを特徴
とする請求項6または7記載のプラズマ反応器。
8. The plasma reactor according to claim 6, wherein the processing member has an opening through which the fluid to be processed passes along the discharge direction.
【請求項9】 処理部材(23)が、被処理流体に対する処
理を促進する触媒物質を有することを特徴とする請求項
6,7または8記載のプラズマ反応器。
9. The plasma reactor according to claim 6, wherein the processing member (23) has a catalyst substance that promotes processing of the fluid to be processed.
【請求項10】 処理部材(23)が、被処理流体に含まれ
る被処理成分を吸着する吸着剤を含んでいることを特徴
とする請求項6,7,8または9記載のプラズマ反応
器。
10. The plasma reactor according to claim 6, wherein the processing member includes an adsorbent for adsorbing a component to be treated contained in the fluid to be treated.
【請求項11】 請求項1から10のいずれか1記載の
プラズマ反応器(20)と、 該プラズマ反応器(20)が内部に収納されるケーシング(1
0)とを備え、 上記ケーシング(10)内に被処理空気を導入して電極(21,
22) 間の放電領域(S)を通過させることにより、該被処
理空気中の臭気成分または有害成分を処理するように構
成されていることを特徴とする空気浄化装置。
11. A plasma reactor (20) according to any one of claims 1 to 10, and a casing (1) in which said plasma reactor (20) is housed.
0), air to be treated is introduced into the casing (10), and the electrodes (21,
22) An air purification device configured to treat odor components or harmful components in the air to be processed by passing through a discharge region (S) between the air purification devices.
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Cited By (4)

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WO2006090659A1 (en) 2005-02-25 2006-08-31 Daikin Industries, Ltd. Air conditioner
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