JP2002336689A - Plasma reactor and air cleaner - Google Patents
Plasma reactor and air cleanerInfo
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Abstract
Description
【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
気浄化装置とに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma reactor for generating low-temperature plasma by streamer discharge to perform gas treatment such as air purification, and an air purification apparatus using the plasma reactor.
【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
成分や臭気成分をプラズマ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８−１５５
２４９号公報及び特開平９−８６９号公報には、針状の
放電電極と面状の対向電極の間でストリーマ放電を起こ
してプラズマを生成し、その放電場にガスを導入してガ
ス処理を行う装置が開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a plasma reactor utilizing low-temperature plasma decomposes harmful components and odor components contained in, for example, air and exhaust gas by the action of active species generated by the plasma to render them harmless or odorless. It is used in air purification equipment and gas treatment equipment. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-155
No. 249 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-869 disclose streamer discharge between a needle-like discharge electrode and a planar counter electrode to generate plasma, and introduce gas into the discharge field to perform gas treatment. An apparatus for performing is disclosed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置では、被処理流体であるガスの種類などによっては、
十分な処理能力が得られない場合があった。However, in the above-mentioned conventional apparatus, depending on the kind of the gas to be treated, etc.,
In some cases, sufficient processing capacity could not be obtained.
【０００４】また、ストリーマ放電は、一般に、放電電
極と対向電極の間の柱状空間で発生し、該柱状空間で低
温プラズマを生成できる放電方式であり、放電領域を大
きくすれば低温プラズマの発生領域を大きくして処理能
力を高めることが可能となるが、その場合には装置が大
型化してしまうことになる。[0004] Streamer discharge is generally a discharge method in which a low-temperature plasma is generated in a columnar space between a discharge electrode and a counter electrode, and a low-temperature plasma can be generated in the columnar space. Can be increased to increase the processing capacity, but in that case, the apparatus becomes large.
【０００５】以上のことから、プラズマ反応器において
装置を大型化せずに処理能力を高めることが望まれる。
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被処理流体を処理するプラズマ
反応器において、大型化を抑えながら被処理流体に対す
る十分な処理能力が得られるようにすることである。[0005] In view of the above, it is desired to increase the processing capacity of a plasma reactor without increasing the size of the apparatus.
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to suppress an increase in size of a plasma reactor for processing a fluid to be processed by generating low-temperature plasma by streamer discharge. However, it is necessary to obtain a sufficient processing capacity for the fluid to be processed.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、ストリーマ放
電によって低温プラズマを発生させて被処理流体を処理
するプラズマ反応器(20)において、触媒や吸着剤などを
低温プラズマと併用するようにしたものである。According to the present invention, in a plasma reactor (20) for processing a fluid to be processed by generating low-temperature plasma by streamer discharge, a catalyst, an adsorbent, and the like are used in combination with the low-temperature plasma. Things.
【０００７】具体的に、本発明が講じた第１の解決手段
は、空間的に分離した第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、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) 間でストリー
マ放電を発生させることにより被処理流体を処理するよ
うに構成されたプラズマ反応器(20)を前提としている。
そして、このプラズマ反応器(20)は、被処理流体を処理
するための触媒や吸着剤を有する処理部材(23)を備え、
該処理部材(23)が、両電極(21,22) 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。この構成に
おいて、電源手段(24)には、直流、交流、またはパルス
などの高圧電源を用いることができる。また、処理部材
(23)は、第１電極(21)と第２電極(22)の間の放電場(D)
から若干離れた配置にしても、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。Specifically, a first solution taken by the present invention is to provide a spatially separated first electrode (21) and a second electrode (22).
And a power supply means (24) connected to apply a discharge voltage to both electrodes (21, 22), wherein both electrodes (21, 22) are arranged in the flow space of the fluid to be treated, and A plasma reactor (20) configured to treat a fluid to be treated by generating a streamer discharge between the fluids is assumed.
The plasma reactor (20) includes a processing member (23) having a catalyst or an adsorbent for processing the fluid to be processed,
The processing member (23) is arranged between the two electrodes (21, 22) or downstream thereof. In this configuration, a high-voltage power supply such as a direct current, an alternating current, or a pulse can be used as the power supply means (24). Also, processing members
(23) is a discharge field (D) between the first electrode (21) and the second electrode (22).
Even if the processing member (23) is located at a position slightly apart from the position, if the position is within the range where the plasma acts, the effect of the processing member (23) can be obtained.
【０００８】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)に電源手段(24)から放電電圧を印加
するとストリーマ放電が発生する。そして、被処理流体
は、ストリーマ放電の放電場(D) においてプラズマ化さ
れ、該プラズマにより発生する高速電子やイオン、各種
の活性種（例えば、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、励起水分子などの励
起分子）の作用を受けるとともに、放電場(D) を通過す
る際に触媒や吸着剤などを含む処理部材の作用も受け
る。例えば、被処理流体が有害物質や臭気物質などの被
処理成分を含む空気である場合、これらの被処理成分
は、プラズマにより分解されて無臭化または無害化され
るとともに、処理部材によっても処理が行われる。[0008] 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. The fluid to be treated is plasmatized in the discharge field (D) of the streamer discharge, and high-speed electrons and ions generated by the plasma and various active species (for example, radicals such as hydroxy radicals, excited oxygen molecules, excited nitrogen Molecules, and excited molecules such as excited water molecules), and also undergoes the action of processing members including catalysts and adsorbents when passing through the discharge field (D). For example, when the fluid to be treated is air containing components to be treated such as harmful substances and odorous substances, these components to be treated are decomposed by the plasma to become odorless or harmless, and are also treated by the treatment member. Done.
【０００９】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)及び第２電極(22)の少なくとも一方が
面状電極(22)により構成され、処理部材(23)が、両電極
(21,22) の間で上記面状電極(22)の近傍に配置されてい
ることを特徴としている。[0009] The second solution taken by the present invention is:
In the plasma reactor (20) according to the first solution, at least one of the first electrode (21) and the second electrode (22) is constituted by a planar electrode (22), and the processing member (23) is Both electrodes
It is characterized in that it is arranged in the vicinity of the planar electrode (22) between (21, 22).
【００１０】この第２の解決手段によれば、処理部材(2
3)の配置を特定したことにより、被処理流体がプラズマ
の作用を受けるとともに、処理部材(23)の位置を確実に
通る。また、例えば電極(21,22) の形状や使用する電源
を工夫するとストリーマ放電が面状電極(22)に向かって
フレア状に広がるようにすることが可能であるが、その
場合にはストリーマ放電が広がるところに処理部材(23)
が配置されるので、ストリーマ放電の活性種が処理部材
(23)に対して広い範囲で作用する。According to the second solution, the processing member (2
By specifying the arrangement of 3), the fluid to be processed is subjected to the action of the plasma and surely passes through the position of the processing member (23). Also, for example, if the shape of the electrodes (21, 22) and the power supply to be used are devised, it is possible to make the streamer discharge spread in a flare toward the planar electrode (22). Where processing spreads (23)
Are disposed, so that the active species of the streamer discharge
Acts on (23) in a wide range.
【００１１】上記面状電極(22)は、開口部(22a) などを
設けて面と直交する方向に通風可能とすることが好まし
く、そうすることにより、被処理流体は、第１電極(21)
と第２電極(22)の間の放電場(D) を流れるときに、第２
電極(22)の開口部(22a) などを通過し、確実にプラズマ
の作用を受ける。The planar electrode (22) is preferably provided with an opening (22a) or the like so that air can be passed in a direction perpendicular to the surface. )
When flowing through the discharge field (D) between the first electrode and the second electrode (22), the second
It passes through the opening (22a) of the electrode (22) and the like, and is reliably subjected to the action of plasma.
【００１２】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、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 third solution taken by the present invention is:
The plasma reactor according to the first or second solution (2)
In 0), the processing member (23) has a catalyst substance that promotes the processing of the processing target fluid.
【００１３】この第３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、放電場(D) において、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。したがっ
て、プラズマと触媒の相乗効果により被処理流体の無臭
化や無害化などが促進される。In the third solution, the processing member
Since the catalyst substance is contained in (23), the fluid to be treated is subjected to the action of the catalyst in addition to the action of the plasma in the discharge field (D). Therefore, deodorization and harmlessness of the fluid to be treated are promoted by the synergistic effect of the plasma and the catalyst.
【００１４】また、本発明が講じた第４の解決手段は、
上記第３の解決手段に係るプラズマ反応器において、触
媒物質が、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），Ｍｎ（マンガン），Ａｕ（金），Ａ
ｇ（銀），Ｃｕ（銅），Ｗ（タングステン），Ｍｏ（モ
リブデン），Ｃｒ（クロム）のうちの少なくとも１種を
含んでいることを特徴としている。なお、このうち、Ｆ
ｅやＭｎを始め、一部の物質は酸化物（例えばＦｅ
2Ｏ3、ＭｎＯ2 など）の形態で含ませるとよい。A fourth solution taken by the present invention is:
In the plasma reactor according to the third solution, the catalyst substance is Pt (platinum), Pd (palladium), Ni
(Nickel), Ir (iridium), Rh (rhodium), Co (cobalt), Os (osmium), Ru
(Ruthenium), Fe (iron), Re (rhenium), Tc
(Technetium), Mn (manganese), Au (gold), A
It is characterized by containing at least one of g (silver), Cu (copper), W (tungsten), Mo (molybdenum), and Cr (chromium). Of these, F
e and Mn, and some substances are oxides (eg, Fe
2 O 3 , MnO 2, etc.).
【００１５】この第４の解決手段において特定した触媒
物質は、被処理流体に含まれる被処理成分を処理する際
に、例えば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）をさらに励起する。このた
め、これら活性種がより活性の高められた状態となって
上記被処理成分に作用する。また、触媒の表面に多くの
活性種を活性状態のまま吸着する作用も働く。したがっ
て、これらの作用により被処理流体を処理する際の化学
反応が促進されるので、被処理流体が例えば有害成分ま
たは臭気成分を含む空気である場合、無臭化または無害
化が促進される。[0015] The catalyst material specified in the fourth solution means various active species (ozone, hydroxyl radical, excited oxygen molecule, etc.) generated by, for example, streamer discharge when processing the component to be treated contained in the fluid to be treated. , Excited nitrogen molecules, excited water molecules, etc.). For this reason, these active species become more active and act on the component to be treated. In addition, a function of adsorbing many active species in the active state on the surface of the catalyst also works. Accordingly, a chemical reaction when processing the fluid to be treated is promoted by these actions, and when the fluid to be treated is, for example, air containing a harmful component or an odorous component, deodorization or detoxification is promoted.
【００１６】また、本発明が講じた第５の解決手段は、
上記第３の解決手段に係るプラズマ反応器(20)におい
て、触媒物質がマンガン系触媒（ＭｎまたはＭｎ酸化物
（ＭｎＯ2 やＭｎ2Ｏ3など））を１０〜６０質量％含有
していることを特徴としており、本発明が講じた第６の
解決手段は、上記第５の解決手段に係るプラズマ反応器
(20)において、触媒物質がマンガン系触媒を３０〜４０
質量％含有していることを特徴としている。A fifth solution taken by the present invention is:
In the plasma reactor (20) according to the third solution, the catalyst substance contains 10 to 60% by mass of a manganese-based catalyst (Mn or Mn oxide (MnO 2 , Mn 2 O 3, etc.)). According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a plasma reactor according to the fifth aspect.
In (20), the catalyst substance is a manganese-based catalyst in an amount of 30 to 40.
It is characterized by containing by mass%.
【００１７】上記第５，第６の解決手段においては、Ｍ
ｎ、ＭｎＯ2 、またはＭｎ2Ｏ3などのマンガン系触媒の
含有量を特定しているため、プラズマ反応器(20)の処理
性能が最適化される。逆に言うと、触媒物質中のＭｎ、
ＭｎＯ2 、またはＭｎ2Ｏ3などの含有量が少なすぎると
有害物質などの処理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。In the fifth and sixth solving means, M
Since the content of the manganese-based catalyst such as n, MnO 2 , or Mn 2 O 3 is specified, the processing performance of the plasma reactor (20) is optimized. Conversely, Mn in the catalyst material,
If the content of MnO 2 or Mn 2 O 3 is too small, the processing ability of harmful substances and the like becomes insufficient, and if the content is too large, the specific surface area of the catalyst is conversely reduced and the performance decreases. Optimum performance is obtained.
【００１８】また、本発明が講じた第７の解決手段は、
上記第１から第６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、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。A seventh solution taken by the present invention is:
In the plasma reactor (20) according to any one of the first to sixth solving means, it is preferable that the processing member (23) includes an adsorbent that adsorbs a component to be treated contained in the fluid to be treated. Features.
【００１９】さらに、本発明が講じた第８の解決手段
は、上記第７の解決手段に係るプラズマ反応器(20)にお
いて、吸着剤が、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種であることを特徴としている。Further, an eighth solution taken by the present invention is the plasma reactor (20) according to the seventh solution, wherein the adsorbent is made of porous ceramics, activated carbon, activated carbon fiber, zeolite (aluminosilicate). ), Mordenite, ferrierite, and silicalite (silica gel).
【００２０】上記第７，第８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処理作用が行われる。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の存在下で分解するので、
処理性能が高められる。In the seventh and eighth solving means, the component to be treated contained in the fluid to be treated is adsorbed by the adsorbent.
Then, the component to be treated adsorbed by the adsorbent in this way is subjected to a plasma treatment. In particular, when the treatment member (23) is provided with a catalyst and also contains an adsorbent, the adsorbed components are decomposed in the presence of the catalyst, so that
Processing performance is enhanced.
【００２１】また、本発明が講じた第９の解決手段は、
上記第１から第８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(20)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第１電極(21)と第２電
極(22)の間の放電場(D) 及び処理部材(23)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。Further, a ninth solution taken by the present invention is as follows.
The present invention relates to an air purification device using a plasma reactor (20) according to any one of the first to eighth solutions. The air purification device (1) includes a casing (10) in which the plasma reactor (20) is housed, and introduces air to be treated into the casing (10) to form a first electrode (21). The odor component or the harmful component in the air to be processed is processed by passing the discharge field (D) between the second electrode (22) and the processing member (23). I have.
【００２２】この第９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
た低温プラズマで処理するとともに、触媒による分解作
用や、吸着剤による吸着作用も行われて、被処理空気が
浄化される。In the ninth solving means, the odor component or the harmful component in the air to be treated is treated by the low-temperature plasma generated by the streamer discharge, and the decomposition action by the catalyst and the adsorption action by the adsorbent are performed. The air to be treated is purified.
【００２３】[0023]
【発明の効果】上記第１の解決手段によれば、ストリー
マ放電により低温プラズマを生成して発生させた各種の
活性種（高速電子、イオン、ラジカル、その他励起分子
など）の作用と処理部材(23)の作用とで被処理流体を処
理するようにしているので、低温プラズマのみを利用す
る従来のものと比べて処理性能を大幅に高められる。ま
た、被処理流体の成分に合わせて処理部材(23)の触媒や
吸着剤を選定することにより、処理能力をさらに高めら
れる。また、この解決手段によれば処理能力を高めるこ
とができるので、装置を大型にしなくても十分な性能を
得ることが可能となる。According to the first solution, the action of various active species (high-speed electrons, ions, radicals, other excited molecules, etc.) generated by generating low-temperature plasma by streamer discharge and the processing member ( Since the fluid to be processed is processed by the operation of 23), the processing performance can be greatly improved as compared with the conventional one using only low-temperature plasma. Further, by selecting the catalyst and the adsorbent of the processing member (23) according to the components of the fluid to be processed, the processing capacity can be further enhanced. Further, according to this solution, since the processing capacity can be increased, sufficient performance can be obtained without increasing the size of the apparatus.
【００２４】また、上記第２の解決手段によれば、被処
理流体がプラズマの作用を受けるとともに、処理部材(2
3)の位置を確実に通るので、処理能力をさらに高めるこ
とができる。また、ストリーマ放電が面状電極(22)に向
かってフレア状に広がるように電極(21,22) を構成した
場合などは、ストリーマ放電が広がるところに処理部材
(23)を配置できるので、処理部材(23)を広い範囲で活用
することができ、効率的な処理を行える。また、被処理
流体が面状電極(22)を通過するようにしておくと、被処
理流体がプラズマの作用を確実に受けるので、処理を確
実にすることができる。According to the second solution, the fluid to be processed is subjected to the action of the plasma and the processing member (2
Since it passes through the position of 3), the processing capacity can be further increased. In addition, when the electrodes (21, 22) are configured so that the streamer discharge spreads in a flared manner toward the planar electrode (22), the processing member is disposed where the streamer discharge spreads.
Since (23) can be arranged, the processing member (23) can be used in a wide range, and efficient processing can be performed. Further, if the fluid to be processed passes through the planar electrode (22), the fluid to be processed is reliably subjected to the action of the plasma, so that the processing can be ensured.
【００２５】また、上記第３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処理作用と触媒によ
る分解作用を受けるようにしているので、反応器(20)の
処理性能を十分に高めることができる。According to the third aspect of the present invention, the processing member (23) contains a catalytic substance which promotes the processing of the fluid to be treated, so that the fluid to be treated has the effect of the plasma treatment and the decomposition of the catalyst. Since the reaction is performed, the processing performance of the reactor (20) can be sufficiently improved.
【００２６】また、上記第４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処理する際に、ストリー
マ放電により低温プラズマを生成して発生させた種々の
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）を触媒でさらに励起し
て活性を高めたり、触媒上に活性状態のまま吸着したり
して化学反応を促進することができるので、処理性能を
確実に高められる。According to the fourth aspect of the present invention, when processing the components to be treated contained in the fluid to be treated, various active species (ozone, hydroxy, etc.) generated by generating low-temperature plasma by streamer discharge are generated. Radicals, excited oxygen molecules,
(Excited nitrogen molecules, excited water molecules, etc.) can be further excited by the catalyst to increase the activity, or can be adsorbed on the catalyst in the active state to promote the chemical reaction, so that the processing performance can be reliably improved. .
【００２７】また、上記第５，第６の解決手段によれ
ば、Ｍｎ、ＭｎＯ2 、またはＭｎ2Ｏ3などのマンガン系
触媒の含有量を最適範囲に特定しているため、プラズマ
反応器(20)の処理性能をより高めることができる。According to the fifth and sixth means, the content of the manganese-based catalyst such as Mn, MnO 2 , or Mn 2 O 3 is specified in the optimum range. The processing performance of 20) can be further improved.
【００２８】上記第７及び第８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
ラズマによる処理作用を行うようにしているので、処理
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
を触媒の存在下で分解するので、より処理性能が高めら
れる。According to the seventh and eighth solving means, since the components to be treated contained in the fluid to be treated are adsorbed on the adsorbent and the treatment is carried out by the plasma, the treatment performance can be improved. . In particular, when the processing member (23) is provided with a catalyst and also contains an adsorbent, the adsorbed components are decomposed in the presence of the catalyst, so that the processing performance is further improved.
【００２９】また、上記第９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
により生成した低温プラズマと触媒や吸着剤を用いて確
実に処理することができるので、被処理空気を効率的に
浄化できる。According to the ninth solution, the odor component or the harmful component in the air to be treated can be surely treated by using the low-temperature plasma generated by the streamer discharge, the catalyst and the adsorbent. Thus, the air to be treated can be efficiently purified.
【００３０】[0030]
【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.
【００３１】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).
【００３２】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 apparatus (1) has a configuration in which various functional parts are housed in a casing (10). As the functional parts, 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).
【００３３】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 face (right side face in the figure) of the casing (10), and a purified air is blown on the upper face. 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.
【００３４】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).
【００３５】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
の放電電極（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。つま
り、処理部材(23)は放電場(D) 中に配置されている。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) as discharge means for generating low-temperature plasma
(22) and a processing member (23) disposed between the electrodes (21, 22) and close to the counter electrode (22). That is, the processing member (23) is disposed in the discharge field (D).
【００３６】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(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、Ｍｎ、ＭｎＯ2 、またはＭｎ2Ｏ3などのマンガン系
触媒を３０〜４０質量％含有している。この含有量は好
適な範囲を特定したものであるが、触媒物質には、Ｍ
ｎ、ＭｎＯ2 、またはＭｎ2Ｏ3などを１０〜６０質量％
含有するものを用いてもよい。The processing member (23) is composed of a honeycomb-shaped substrate (23a) having a number of small holes (23b) penetrating along the direction of air flow. I have. Specifically, the processing element (23), as a catalyst substance, Mn, and the manganese-based catalysts such as MnO 2 or Mn 2 O 3, containing 30 to 40 wt%. This content specifies a suitable range, but the catalytic substance contains M
n, MnO 2 , Mn 2 O 3, etc. in an amount of 10 to 60% by mass
What it contains may be used.
【００３７】また、上記処理部材(23)の触媒物質は、Ｐ
ｔ，Ｐｄ，Ｎｉ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｃｏ，Ｏｓ，Ｒｕ，Ｆ
ｅ，Ｒｅ，Ｔｃ，Ｍｎ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｗ，Ｍｏ，
Ｃｒのうちの少なくとも１種を含んだものとしてもよ
い。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。The catalyst material of the processing member (23) is P
t, Pd, Ni, Ir, Rh, Co, Os, Ru, F
e, Re, Tc, Mn, Au, Ag, Cu, W, Mo,
It may include at least one of Cr. These catalytic substances promote a chemical reaction when treating the air to be treated.
【００３８】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 treatment member (23) 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.
【００３９】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(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(21c) 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 (21a) fixed substantially orthogonal to the electrode plate (21b). The electrode plate (21b)
It is made of a mesh material, punched metal, or the like, and has a number of openings (21c) through which air passes in a direction perpendicular to the plane. 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). And
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).
【００４０】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、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、放電場(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（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
分に作用する因子）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）
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) so that a streamer discharge is generated between the discharge electrode (21) and the counter electrode (22). ing. By this streamer discharge, low-temperature plasma is generated in the discharge field (D). The low-temperature plasma serves as active species (factors acting on components to be treated such as odorous substances and harmful substances contained in the air to be treated) as radicals such as fast electrons, ions, ozone, and hydroxyl radicals, and other excited molecules (excitation Oxygen molecule, excited nitrogen molecule, excited water molecule, etc.)
Is generated.
【００４１】本実施形態では、パルス高電圧を用いて各
針電極(21c) についての放電領域を広くするようにして
おり、このことにより、針電極(21c) の本数を比較的少
なくしてもプラズマ発生領域を広げられるようにしてい
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１μｓ以下程度の急峻なパ
ルス高電圧を両電極間に印加して、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, the discharge area for each needle electrode (21c) is widened using a pulsed high voltage, so that even if the number of needle electrodes (21c) is relatively small. The plasma generation area can be expanded. Specifically, the rise time of the pulse is 100 ns.
A steep pulse high voltage having a short pulse width of about 1 μs or less is applied between both electrodes so that a relatively wide range spread in a flare state is turned 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.
【００４２】なお、この実施形態では、電源としてパル
ス高電圧電源を使用しているが、電源には、直流や交流
の高圧電源を用いてもよい。In this embodiment, a pulse high-voltage power supply is used as a power supply, but a DC or AC high-voltage power supply may be used as the power supply.
【００４３】−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。-Operation- Next, the operation of the air purification device (1) will be described.
【００４４】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
電場(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 field (D) between the electrodes (21, 22).
【００４５】上記被処理空気は、放電場(D) を通過する
と、ストリーマ放電の作用によりプラズマ化し、低温プ
ラズマが生成される。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、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。When the air to be processed passes through the discharge field (D), it is turned into plasma by the action of streamer discharge, and low-temperature plasma is generated. The various active species generated by this discharge are further highly excited by contacting the catalyst of the processing member (23) to increase the activity, and efficiently react with harmful substances and odorous substances. Decompose and remove the substance. Therefore, harmful substances and odorous substances in the air are quickly decomposed by a synergistic effect of the plasma and the catalyst.
【００４６】具体的には、例えば、触媒に含まれている
Ｍｎ、ＭｎＯ2 、またはＭｎ2Ｏ3などのマンガン系触媒
は、低温プラズマにより発生したオゾンを酸素と活性酸
素に分解し、オゾンよりも反応性の高い活性酸素が被処
理空気中の有害物質や臭気物質と反応する。同様に、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したり、活性種を活性状態
のまま吸着する働きがあるので、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。Specifically, for example, a manganese-based catalyst such as Mn, MnO 2 , or Mn 2 O 3 contained in the catalyst decomposes ozone generated by low-temperature plasma into oxygen and active oxygen, Also, highly reactive active oxygen reacts with harmful substances and odor substances in the air to be treated. Similarly, when the above-mentioned other catalyst substances are included, these catalyst substances further excite various active species of low-temperature plasma including active oxygen to further increase the activity, or keep the active species in the active state. Due to the adsorption function, harmful substances and odorous substances in the air are quickly decomposed by the synergistic effect of the plasma and the catalyst.
【００４７】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 processing member (23) also contains an adsorbent, harmful substances and odorous substances in the air to be processed 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.
【００４８】−実施形態１の効果− 本実施形態１によれば、ストリーマ放電により低温プラ
ズマを生成して発生させた各種の活性種の作用と触媒及
び吸着剤の作用とで被処理流体を処理するようにしてい
るので、低温プラズマのみを利用する従来のプラズマ反
応器(20)と比べて処理性能を大幅に高められる。また、
このプラズマ反応器(20)では、被処理流体の成分に合わ
せた触媒を選定して処理を行えるので、大型化しなくて
も処理能力を十分に高めることが容易である。-Effects of First Embodiment- According to the first embodiment, the fluid to be treated is treated by the action of various active species generated by generating low-temperature plasma by streamer discharge and the action of a catalyst and an adsorbent. Therefore, the processing performance can be greatly improved as compared with the conventional plasma reactor (20) using only low-temperature plasma. Also,
In this plasma reactor (20), the catalyst can be selected and processed according to the components of the fluid to be processed, so that it is easy to sufficiently increase the processing capacity without increasing the size.
【００４９】また、処理部材(23)を放電場中で対向電極
の近傍に配置して、被処理流体がプラズマの作用を受け
るときに処理部材(23)を確実に通過するようにしている
ので、処理能力を確実に高めることができる。Further, since the processing member (23) is arranged near the counter electrode in the discharge field, the fluid to be processed surely passes through the processing member (23) when receiving the action of the plasma. , The processing capacity can be reliably increased.
【００５０】さらに、図４には本反応器(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
たグラフを示しているが、このグラフから明らかなよう
に、ＭｎＯ2 を１０〜６０質量％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
３０〜４０質量％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ので、プラズマ反応器(20)の
処理性能をより高めることができる。Further, FIG. 4 shows a graph in which the vertical axis represents the efficiency of decomposition of toluene by the present reactor (20) and the horizontal axis represents the content of MnO 2. As is clear from this graph, the MnO 2 can be obtained relatively high decomposition efficiency as long as the catalyst containing 10 to 60 wt%, especially if a catalyst containing MnO 2 30 to 40 wt%, it is possible to obtain a very high decomposition efficiency Therefore, the processing performance of the plasma reactor (20) can be further improved.
【００５１】[0051]
【発明の実施の形態２】上記実施形態１は、ストリーマ
放電により生成される低温プラズマに触媒及び吸着剤を
組み合わせたプラズマ反応器(20)を用いて、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) を構成したもので
あるが、このプラズマ反応器(20)は、被処理ガス中の窒
素酸化物を還元分解などにより処理する窒素酸化物浄化
装置(2) に適用することもできる。この場合、触媒に
は、実施形態１で説明した元素の中から、窒素酸化物の
処理に適したものが選定される。[Embodiment 2] The above-described embodiment 1 uses a plasma reactor (20) in which a catalyst and an adsorbent are combined with low-temperature plasma generated by streamer discharge and uses a plasma reactor (20) to combine odor components or harmful components in the air to be treated. An air purification device (1) for purifying air by treating oxidative decomposition etc. of this gas.This plasma reactor (20) treats nitrogen oxides in the gas to be treated by reductive decomposition, etc. It can also be applied to a nitrogen oxide purifying device (2). In this case, a catalyst suitable for the treatment of nitrogen oxides is selected from the elements described in the first embodiment.
【００５２】図５には、窒素酸化物浄化装置(2) の断面
構造を模式的に示している。この窒素酸化物浄化装置
(2) は、ケーシング(10)の一対の側壁にガス導入口（実
施形態１の空気吸込口に相当する）(15)とガス排出口
（同じく空気吹出口に相当する）(16)とが対向して設け
られ、ケーシング(10)内にはガス導入口(15)に沿って集
塵フィルタ(11)が配置されている。また、プラズマ反応
器(20)は、電極(21,22) の構造が実施形態１と同じであ
り、放電電極(21)と対向電極(22)の間には、触媒物質や
吸着剤を担持したハニカム状の処理部材(23)が配置され
ている。FIG. 5 schematically shows a cross-sectional structure of the nitrogen oxide purifying apparatus (2). This nitrogen oxide purifier
In (2), a gas inlet (corresponding to the air inlet of Embodiment 1) (15) and a gas outlet (corresponding to the air outlet) (16) are provided on a pair of side walls of the casing (10). A dust collection filter (11) is provided in the casing (10) along the gas inlet (15). Further, the plasma reactor (20) has the same structure of the electrodes (21, 22) as in the first embodiment, and carries a catalyst substance or an adsorbent between the discharge electrode (21) and the counter electrode (22). A honeycomb-shaped processing member (23) is disposed.
【００５３】この装置(2) では、ケーシング(10)内にフ
ァンが設けられていない。そして、この装置(2) では、
被処理成分として窒素酸化物を含有する被処理ガスの流
路に上記ガス導入口(15)とガス排出口(16)の向きを合わ
せてケーシング(10)を配置することで、被処理ガスが放
電場(D) を通過するようにしている。In this device (2), no fan is provided in the casing (10). And in this device (2)
By arranging the casing (10) with the direction of the gas inlet (15) and the gas outlet (16) in the flow path of the gas to be treated containing nitrogen oxides as the component to be treated, the gas to be treated is It passes through the discharge field (D).
【００５４】この窒素酸化物浄化装置(2) では、窒素酸
化物を含有する被処理ガスがガス導入口(15)からケーシ
ング(10)内に導入され、ストリーマ放電による放電場
(D) を通過する。したがって、被処理ガスがプラズマ化
され、そのガス中に含まれる活性種が処理部材(23)を通
過するときにさらに励起されて、窒素酸化物を窒素ガス
に還元する。In the nitrogen oxide purifying apparatus (2), the gas to be treated containing nitrogen oxide is introduced into the casing (10) from the gas inlet (15), and the discharge field by the streamer discharge is discharged.
Go through (D). Therefore, the gas to be processed is turned into plasma, and the active species contained in the gas are further excited when passing through the processing member (23), thereby reducing nitrogen oxides to nitrogen gas.
【００５５】この実施形態２においても、ストリーマ放
電により発生したプラズマの作用と触媒及び吸着剤の作
用を組み合わせて被処理流体を処理するようにしている
ので、低温プラズマにより発生した種々の活性種が処理
に有効に利用され、化学反応を飛躍的に促進することが
できる。したがって、プラズマ反応器(20)の処理能力を
高めることができるため、窒素酸化物浄化装置(2) とし
ての能力も大幅に高めることができ、大型化も防止でき
る。Also in the second embodiment, the fluid to be treated is treated by combining the action of the plasma generated by the streamer discharge with the action of the catalyst and the adsorbent, so that various active species generated by the low-temperature plasma are generated. It is effectively used for processing and can dramatically promote chemical reactions. Therefore, since the processing capacity of the plasma reactor (20) can be increased, the capacity as the nitrogen oxide purifying device (2) can be greatly increased, and the size can be prevented from increasing.
【００５６】−実施形態２の変形例− （変形例１）上記実施形態２は、ストリーマ放電による
低温プラズマを用いたプラズマ反応器(20)を窒素酸化物
浄化装置(2) に適用した例であるが、このプラズマ反応
器(20)は、燃焼排ガス浄化装置(3) に適用することもで
きる。燃焼排ガス浄化装置(3) は、燃焼排ガス中の窒素
酸化物を還元分解などにより処理するとともに、未燃燃
料及びハイドロカーボンを酸化分解などにより処理する
ものである。この場合、触媒には、実施形態１で説明し
た触媒物質の中から、窒素酸化物の処理と未燃燃料及び
ハイドロカーボンの処理に適したものが選定される。Modification of Embodiment 2 (Modification 1) Embodiment 2 is an example in which a plasma reactor (20) using low-temperature plasma by streamer discharge is applied to a nitrogen oxide purification device (2). However, the plasma reactor (20) can also be applied to a flue gas purifying device (3). The flue gas purifying device (3) treats nitrogen oxides in flue gas by reductive decomposition and the like, and treats unburned fuel and hydrocarbons by oxidative decomposition and the like. In this case, a catalyst suitable for the treatment of nitrogen oxides and the treatment of unburned fuel and hydrocarbons is selected from the catalyst substances described in the first embodiment.
【００５７】この燃焼排ガス浄化装置(3) の構成は、上
記窒素酸化物浄化装置(2) とともに図５に示しており、
構成は同じで適用対象のみが異なっている。このため、
燃焼排ガス浄化装置(3) の構成についての具体的な説明
は省略するが、この装置(3)においても、ストリーマ放
電により発生したプラズマの作用と触媒及び吸着剤の作
用を組み合わせて被処理流体を処理することで、低温プ
ラズマにより発生した活性種を有効に利用して化学反応
を促進するようにしているので、被処理ガスの処理性能
を大幅に高められる。また、装置(3) の大型化も防止で
きる。The structure of the combustion exhaust gas purifying device (3) is shown in FIG. 5 together with the nitrogen oxide purifying device (2).
The configuration is the same and only the application is different. For this reason,
Although a specific description of the configuration of the flue gas purifying device (3) is omitted, this device (3) also combines the action of the plasma generated by the streamer discharge with the action of the catalyst and the adsorbent to remove the fluid to be treated. By performing the treatment, the chemical reaction is promoted by effectively utilizing the active species generated by the low-temperature plasma, so that the treatment performance of the gas to be treated can be greatly improved. In addition, the size of the device (3) can be prevented from increasing.
【００５８】（変形例２）本発明のプラズマ反応器(20)
は、空気浄化装置(1) 、窒素酸化物浄化装置(2)、及び
燃焼排ガス浄化装置(3) の他に、ダイオキシン分解装置
(4) にも適用することができる。ダイオキシン分解装置
(4) は、燃焼排ガス中のダイオキシンを酸化分解などに
より処理するものである。この場合、触媒には、実施形
態１で説明した触媒物質の中から、ダイオキシンの処理
に適したものが採用される。(Modification 2) The plasma reactor (20) of the present invention
Is a dioxin decomposer in addition to an air purifier (1), a nitrogen oxide purifier (2), and a flue gas purifier (3).
It can be applied to (4). Dioxin decomposition equipment
(4) treats dioxin in combustion exhaust gas by oxidative decomposition or the like. In this case, a catalyst suitable for the treatment of dioxin is employed from the catalyst materials described in the first embodiment.
【００５９】このダイオキシン分解装置(4) も、窒素酸
化物浄化装置(2) 等と同様に、両電極(21,22) の間に触
媒や吸着剤を含む処理部材(23)を配置した構成としてい
る。したがって、ストリーマ放電に触媒及び吸着剤を組
み合わせて被処理流体を処理することで、低温プラズマ
により発生した活性種を有効に利用して化学反応を促進
することができるので、被処理ガスの処理性能を大幅に
高められる。This dioxin decomposing device (4) also has a structure in which a treatment member (23) containing a catalyst and an adsorbent is disposed between both electrodes (21, 22), like the nitrogen oxide purifying device (2). And Therefore, by treating the fluid to be treated by combining the catalyst and the adsorbent with the streamer discharge, the active species generated by the low-temperature plasma can be effectively used to promote the chemical reaction, and the processing performance of the gas to be treated is improved. Can be greatly enhanced.
【００６０】(変形例３)さらに、本発明のプラズマ反応
器(20)は、空気浄化装置(1) 、窒素酸化物浄化装置(2)
、燃焼排ガス浄化装置(3) 、及びダイオキシン分解装
置(4) の他に、フロンガス分解装置(5) に適用すること
もできる。フロンガス分解装置(5) は、フロンガスを第
１電極(21)と第２電極(22)の間の放電場(D) 及び処理部
材(23)を通過させることにより、該フロンガスを分解す
るものである。この場合、触媒には、実施形態１で説明
した触媒物質の中から、フロンガスの分解に適したもの
が採用される。(Modification 3) Further, the plasma reactor (20) of the present invention comprises an air purifying device (1), a nitrogen oxide purifying device (2).
In addition to the flue gas purifying device (3) and the dioxin decomposing device (4), the present invention can be applied to a chlorofluorocarbon gas decomposing device (5). The CFC decomposing device (5) decomposes CFC by passing the CFC through a discharge field (D) between the first electrode (21) and the second electrode (22) and the processing member (23). is there. In this case, a catalyst suitable for decomposing the chlorofluorocarbon gas is employed as the catalyst from the catalyst materials described in the first embodiment.
【００６１】このフロンガス分解装置(5) も、窒素酸化
物浄化装置(2) 等と同様に、両電極(21,22) の間に触媒
や吸着剤を含む処理部材(23)を配置した構成としてい
る。したがって、ストリーマ放電に触媒及び吸着剤を組
み合わせて被処理流体を処理することで、低温プラズマ
により発生した活性種を有効に利用して化学反応を促進
することができるので、被処理ガスの処理性能を大幅に
高められる。This flon gas decomposing device (5) also has a structure in which a processing member (23) containing a catalyst and an adsorbent is disposed between both electrodes (21, 22), like the nitrogen oxide purifying device (2). And Therefore, by treating the fluid to be treated by combining the catalyst and the adsorbent with the streamer discharge, the active species generated by the low-temperature plasma can be effectively used to promote the chemical reaction, and the processing performance of the gas to be treated is improved. Can be greatly enhanced.
【００６２】[0062]
【発明のその他の実施の形態】本発明は、上記実施形態
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 be configured as follows with respect to the above embodiment.
【００６３】例えば、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)の間に形成される放電場(D) 中で対向電極(22)
の近傍に配置しているが、処理部材(23)は、図２に仮想
線で示すように放電場(D) の下流側で対向電極(22)の近
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。For example, in the first embodiment, the processing member (23) having the catalyst substance and the adsorbent is placed in the discharge field (D) formed between the discharge electrode (21) and the counter electrode (22). Counter electrode (22)
However, the processing member (23) may be disposed near the counter electrode (22) on the downstream side of the discharge field (D) as shown by the phantom line in FIG. Further, the processing member (23) includes a counter electrode.
The arrangement may be slightly away from (22), and the effect of the processing member (23) can be obtained if the position is within the range where the plasma acts.
【００６４】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
ものを第１電極(21)と第２電極(22)の間の放電場(D) 中
やその下流側に配置してもよい。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 gas-permeable container or the like filled with catalyst particles or adsorbent particles is used for discharging between the first electrode (21) and the second electrode (22). It may be arranged in the space (D) or downstream thereof. Even in this case, the same effect as described above can be obtained.
【００６５】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、例えば図６に示すように処理部材(23)を二つに分
けて、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、
その一方のみを放電場中またはその下流側に配置しても
よい（図示せず）。また、図６の例では、対向電極(22)
を挟んで両側に放電電極(21)を配置し、対向電極(22)の
両側にハニカム状の処理部材(23,23) を配置している
が、このような構成にする場合、処理部材(23)の一方に
触媒を含ませ、他方に吸着剤を含ませたり、両方の処理
部材(23)にそれぞれ吸着剤と触媒を含ませたりすること
ができる。また、図６の例では対向電極(22)の両側に処
理部材(23)を配置しているが、対向電極(22)の上流側に
第１，第２の処理部材(23,23) の両方を配置してもよ
い。Further, in the above-mentioned embodiment, the action of the catalyst and the action of the adsorbent are performed by one processing member (23). However, for example, as shown in FIG. Separately, the first processing member acting as a catalyst and the second processing member acting as an adsorbent may be separately arranged,
Only one of them may be arranged in the discharge field or downstream thereof (not shown). In the example of FIG. 6, the counter electrode (22)
The discharge electrodes (21) are disposed on both sides of the substrate, and the honeycomb-shaped processing members (23, 23) are disposed on both sides of the counter electrode (22). One of 23) may contain a catalyst and the other may contain an adsorbent, or both treatment members (23) may contain an adsorbent and a catalyst, respectively. In the example of FIG. 6, the processing members (23) are arranged on both sides of the counter electrode (22), but the first and second processing members (23, 23) are provided on the upstream side of the counter electrode (22). Both may be arranged.
【００６６】また、上記各実施形態では、プラズマ反応
器(20)を空気浄化装置(1) 、窒素酸化物浄化装置(2) 、
及び燃焼排ガス浄化装置(3) などに適用した例について
説明したが、このプラズマ反応器(20)は、空気調和装置
や生ゴミ処理機など、被処理流体を処理する他の装置に
も適用することが可能である。In each of the above embodiments, the plasma reactor (20) includes the air purification device (1), the nitrogen oxide purification device (2),
And an example in which the present invention is applied to a flue gas purifying device (3), etc., but the plasma reactor (20) is also applied to other devices for treating a fluid to be treated, such as an air conditioner and a garbage disposer. It is possible.
【００６７】さらに、上記実施形態では、電源電圧を特
定してストリーマ放電が放電電極(21)と対向電極(22)の
間でフレア状に広がった領域で生成されるようにしてい
るが、ストリーマ放電は、直流電源や交流電源を用いて
放電電極(21)と対向電極(22)の間の比較的細い柱状の空
間で発生させるようにしてもよい。この場合、針電極(2
1a) を上記実施形態１よりも密に配置することにより、
十分なプラズマ生成領域を確保することができる。Further, in the above embodiment, the power supply voltage is specified so that the streamer discharge is generated in the area spread in a flared manner between the discharge electrode (21) and the counter electrode (22). The discharge may be generated in a relatively thin columnar space between the discharge electrode (21) and the counter electrode (22) using a DC power supply or an AC power supply. In this case, the needle electrode (2
By placing 1a) more densely than in the first embodiment,
A sufficient plasma generation region can be secured.
【００６８】また、電極形状も、放電電極(21)を針状
に、対向電極(22)を面状にするのに限らず、針状電極同
士の組み合わせ、面状電極同士の組み合わせ、あるいは
線状電極などのような他の形態の電極を面状電極などと
組み合わせてもよい。The shape of the electrode is not limited to the discharge electrode (21) having a needle shape and the counter electrode (22) having a planar shape, but may be a combination of needle electrodes, a combination of planar electrodes, or a line. Other types of electrodes, such as planar electrodes, may be combined with planar electrodes.
【図１】本発明の実施形態１に係るプラズマ反応器を備
えた空気浄化装置の構造図である。FIG. 1 is a structural diagram of an air purification device including a plasma reactor according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】図１の空気浄化装置におけるプラズマ反応器の
構成を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a plasma reactor in the air purification device of FIG.
【図３】図１の空気浄化装置におけるプラズマ反応器の
構成を模式的に示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing a configuration of a plasma reactor in the air purification device of FIG.
【図４】プラズマ反応器における被処理ガスの分解効率
を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the decomposition efficiency of a gas to be treated in a plasma reactor.
【図５】実施形態２に係る窒素酸化物浄化装置の構成を
模式的に示す図である。FIG. 5 is a view schematically showing a configuration of a nitrogen oxide purifying apparatus according to a second embodiment.
【図６】処理部材の配置の変形例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a modification of the arrangement of the processing members.
【符号の説明】 (1) 空気浄化装置 (2) 窒素酸化物浄化装置 (3) 燃焼排ガス浄化装置 (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（ガス導入口） (16) 空気吹出口（ガス排出口） (20) プラズマ反応器 (21) 放電電極 (22) 対向電極 (23) 処理部材 (24) 高圧電源[Description of Signs] (1) Air purification device (2) Nitrogen oxide purification device (3) Combustion exhaust gas purification device (10) Casing (11) Dust collection filter (12) Centrifugal fan (15) Air intake port (gas introduction (16) Air outlet (gas outlet) (20) Plasma reactor (21) Discharge electrode (22) Counter electrode (23) Processing member (24) High voltage power supply
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 53/74 Ｂ０１Ｄ 53/34 １２９Ａ 53/81 １１７Ａ 53/86 １１７Ｚ 53/94 53/36 Ｈ Ｆ２４Ｆ 7/00 Ｇ １０１Ａ １０３Ｂ (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） 4D002 AA12 AA33 AA34 AB02 AB03 AC10 BA04 BA05 BA06 BA07 BA14 CA07 CA13 CA20 DA41 DA45 DA46 DA47 EA02 HA01 4D048 AA06 AA11 AA17 AA18 AB01 AB02 AB03 BA25Y BA26Y BA27Y BA28X BA29Y BA30Y BA31Y BA32Y BA33Y BA34Y BA35Y BA36Y BA37Y BA38Y BA41X BB02 CC41 EA03 EA04 4G075 AA03 AA37 BA01 BA06 BD12 BD22 CA47 CA54 EB41 EC21──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B01D 53/74 B01D 53/34 129A 53/81 117A 53/86 117Z 53/94 53/36 H F24F 7 / 00G 101A 103B (72) Inventor Kanji Mogi 1304 Kanaokacho, Sakai City, Osaka Prefecture Daikin Industries, Ltd. Sakai Seisakusho Kanaoka Factory F-term (reference) 4D002 AA12 AA33 AA34 AB02 AB03 AC10 BA04 BA05 BA06 BA07 BA14 CA07 CA13 CA20 DA41 DA45 DA46 DA47 EA02 HA01 4D048 AA06 AA11 AA17 AA18 AB01 AB02 AB03 BA25Y BA26Y BA27Y BA28X BA29Y BA30Y BA31Y BA32Y BA33Y BA34Y BA35Y BA36Y BA37Y BA38Y BA41X BB02 CC41 EA03 EA04 4G075 AA03 BA21BA31BAA23
Claims (9)
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、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
ストリーマ放電を発生させることにより被処理流体を処
理するように構成されたプラズマ反応器であって、 被処理流体を処理するための処理部材(23)を備え、 該処理部材(23)が、両電極(21,22) 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プラズマ反応器。1. A spatially separated first electrode (21) and a second electrode (21).
An electrode (22) and a power supply (24) connected to apply a discharge voltage to both electrodes (21, 22) are provided, and both electrodes (21, 22) are arranged in the flow space of the fluid to be treated. A plasma reactor configured to process a fluid to be treated by generating a streamer discharge between the two electrodes (21, 22), comprising a treatment member (23) for treating the fluid to be treated. A plasma reactor, wherein the processing member (23) is arranged between the two electrodes (21, 22) or on the downstream side thereof.
とも一方が面状電極(22)により構成され、 処理部材(23)が、両電極(21,22) の間で上記面状電極(2
2)の近傍に配置され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. At least one of the first electrode (21) and the second electrode (22) is constituted by a planar electrode (22), and the processing member (23) is provided between the two electrodes (21, 22). Planar electrodes (2
2. The plasma reactor according to claim 1, wherein the plasma reactor is arranged near (2).
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
１または２記載のプラズマ反応器。3. The plasma reactor according to claim 1, wherein the processing member has a catalyst substance for promoting the processing of the fluid to be processed.
Ｒｈ，Ｃｏ，Ｏｓ，Ｒｕ，Ｆｅ，Ｒｅ，Ｔｃ，Ｍｎ，Ａ
ｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒのうちの少なくとも１
種を含んでいることを特徴とする請求項３記載のプラズ
マ反応器。4. A catalyst material comprising Pt, Pd, Ni, Ir,
Rh, Co, Os, Ru, Fe, Re, Tc, Mn, A
at least one of u, Ag, Cu, W, Mo, and Cr
4. The plasma reactor according to claim 3, comprising a seed.
０質量％含有していることを特徴とする請求項３記載の
プラズマ反応器。5. A catalyst material comprising a manganese-based catalyst in an amount of 10-6.
The plasma reactor according to claim 3, wherein the content is 0% by mass.
０質量％含有していることを特徴とする請求項５記載の
プラズマ反応器。6. A catalyst material comprising a manganese-based catalyst in an amount of 30-4.
The plasma reactor according to claim 5, wherein the content is 0% by mass.
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１から６のいずれか１記載のプラズマ反応
器。7. The plasma reactor according to claim 1, wherein the processing member includes an adsorbent for adsorbing a component to be treated contained in the fluid to be treated.
炭、活性炭繊維、ゼオライト、モルデナイト、フェリエ
ライト、シリカライトのうちの少なくとも１種であるこ
とを特徴とする請求項７記載のプラズマ反応器。8. The plasma reactor according to claim 7, wherein the adsorbent is at least one of porous ceramics, activated carbon, activated carbon fiber, zeolite, mordenite, ferrierite, and silicalite.
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第１電極
(21)と第２電極(22)の間の放電場(D) 及び処理部材(23)
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。9. A plasma reactor (20) according to any one of claims 1 to 8, and a casing (1) in which said plasma reactor (20) is housed.
0), and the air to be treated is introduced into the casing (10) so that the first electrode
Discharge field (D) between (21) and second electrode (22) and treatment member (23)
An air purification device configured to process odor components or harmful components in the air to be processed by passing the air through the air.
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