JP2007275789A

JP2007275789A - Plasma gas treatment apparatus

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Publication number: JP2007275789A
Application number: JP2006106079A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Ozawa; 守小澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2007-10-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a consumption power while maintaining a treating capacity of object substances to be treated in a plasma gas treatment apparatus by a plasma reactor. <P>SOLUTION: The plasma gas treatment apparatus has a blowing means 105 for sucking a gas to be treated into the device and discharging it, the plasma reactor 101 for decomposing and treating the object substances in the gas to treated, a power supply means for supplying a power to the plasma reactor, and a gas concentration detection means for detecting concentrations of the substances in the gas to have been treated by the plasma reactor. The gas concentration detection means has gas concentration sensors 102,103 for detecting gas concentrations of a plurality of different kinds of the substances in the gas. The power supply means controls power to be fed to the plasma reactor 101 by using respective outputs of the different gas concentration sensors. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣ「ＶｏｌａｔｉｌｅＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄｓ」と言う。）を含むガスなどを、大気圧プラズマ分解方式などで無害化するための分解処理装置であるプラズマガス処理装置に関するものである。 The present invention relates to a plasma gas processing apparatus which is a decomposition processing apparatus for detoxifying a gas containing a volatile organic compound (hereinafter referred to as VOC “Volatile Organic Compounds”) by an atmospheric pressure plasma decomposition method or the like. It is.

ＶＯＣは、有機溶剤から発生するトルエン、キシレン、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）等の有害化学物質である。近年、環境、人体への負荷物質であるＶＯＣの低減が社会的にも求められ、ＶＯＣの無害化技術が広く検討されている。そして、無害化技術の一つとして放電利用型のＶＯＣ無害化技術がある。 VOC is a harmful chemical substance such as toluene, xylene and MEK (methyl ethyl ketone) generated from an organic solvent. In recent years, the reduction of VOC, which is a burden substance on the environment and the human body, has been socially demanded, and VOC detoxification technology has been widely studied. As one of the harmless technologies, there is a discharge-based VOC harmless technology.

放電利用型は、大気圧下で放電を発生させ、その放電によりＶＯＣを処理するもので、放電方式によって、無声放電方式、沿面放電方式、パルスコロナ放電方式、誘電体充填方式等に分類される。代表的な放電利用型の処理装置として、対向する電極間に誘電体を配置し、電極間（高圧電極、接地電極間）に高電圧を印加して放電を発生させ、放電のプラズマエネルギーにより分解処理を実現する装置がある。この分解処理装置の電極と誘電体などからなる分解処理部（以下「プラズマリアクター」と言う。）は、供給する電力量が多いほど、高い分解処理率を実現できる。 The discharge utilization type generates discharge under atmospheric pressure and processes VOC by the discharge, and is classified into silent discharge method, creeping discharge method, pulse corona discharge method, dielectric filling method, etc. according to the discharge method. . As a typical discharge-type processing device, a dielectric is placed between the opposing electrodes, a high voltage is applied between the electrodes (between the high-voltage electrode and the ground electrode) to generate a discharge, which is decomposed by the plasma energy of the discharge. There are devices that implement processing. The decomposition processing unit (hereinafter referred to as “plasma reactor”) composed of an electrode and a dielectric of the decomposition processing apparatus can realize a high decomposition processing rate as the amount of electric power supplied increases.

一方、プラズマリアクターに供給する電力が大きいため、処理能力を保ちながら効率の良い電力制御を行うことが求められている。従来、プラズマリアクターへの供給電力の制御方法としては、以下の方法が提案されている。 On the other hand, since the power supplied to the plasma reactor is large, it is required to perform efficient power control while maintaining the processing capacity. Conventionally, the following method has been proposed as a method of controlling the power supplied to the plasma reactor.

（１）処理能力と供給電力の関係を基に、処理対象となるガス濃度から供給電力を制御する方式が提案されている。例えば、内燃機関の排気浄化装置において、内燃機関の運転状況を検知して、発生する有害ガス濃度を類推し、プラズマ発生装置への供給電力を制御するものがある（特許文献１参照）。 (1) Based on the relationship between processing capacity and supply power, a method of controlling the supply power from the gas concentration to be processed has been proposed. For example, there is an exhaust purification device for an internal combustion engine that detects an operating state of the internal combustion engine, estimates a generated harmful gas concentration, and controls power supplied to the plasma generation device (see Patent Document 1).

（２）プラズマリアクターの排気下流にセンサーを配置して、浄化能力を判断して供給電力制御を行うものがある（特許文献２参照）。
特開２００２−１２９９４９号公報特開２００４−３４６９１４号公報 (2) There is a sensor that arranges a sensor downstream of the exhaust gas from a plasma reactor and determines the purification capacity to control the power supply (see Patent Document 2).
JP 2002-129949 A JP 2004-346914 A

しかしながら、上記従来例（１）では、温度、湿度、プラズマリアクターの劣化などにより放電状態が変わるため、処理後のガス濃度を精度良く保つには、電力制御のために放電状態の検出部が必要であり、かつ精度の良いものが必要である。 However, in the above conventional example (1), the discharge state changes due to temperature, humidity, plasma reactor deterioration, etc., so a discharge state detection unit is necessary for power control in order to keep the gas concentration after treatment accurate. It is necessary to have high accuracy.

また、上記従来例（２）では、分解処理能力を精度良く保つ事が可能であるが、２次生成物質の発生については考慮されていないため、条件により、分解処理を優先することで２次生成物質のガス濃度が上がってしまう事がある。 In the above conventional example (2), it is possible to maintain the decomposition processing capability with high accuracy, but since the generation of secondary generation substances is not considered, the secondary processing can be prioritized by giving priority to the decomposition processing depending on the conditions. The gas concentration of the product may increase.

上記課題に鑑み、本発明のプラズマガス処理装置は、装置内に被処理ガス（空気など）を吸い込み、排出するための送風ファンなどの送風手段と、被処理ガス中の対象物質を分解処理するためのプラズマリアクターと、プラズマリアクターに電力を供給するための電力供給手段と、プラズマリアクターにより処理された後のガス中の物質の濃度を検出するためのガス濃度検出手段を有する。そして、ガス濃度検出手段は、ガス中の異なる複数種類の物質（典型的には、少なくとも一種の対象物質と少なくとも一種の２次生成物質を含む）のガス濃度を検出するガス濃度センサーを有する。更に、異なるガス濃度センサーの夫々の出力を用いて、プラズマリアクターに供給する電力を電力供給手段（後述の実施例における高圧電源部、マイコンなど）により制御することを特徴とする。 In view of the above problems, the plasma gas processing apparatus of the present invention decomposes the target substance in the gas to be processed and the blowing means such as a blower fan for sucking and discharging the gas to be processed (such as air) into the apparatus. A plasma reactor, power supply means for supplying power to the plasma reactor, and gas concentration detection means for detecting the concentration of the substance in the gas after being processed by the plasma reactor. The gas concentration detection means includes a gas concentration sensor that detects gas concentrations of different types of substances (typically including at least one target substance and at least one secondary product substance) in the gas. Furthermore, the power supplied to the plasma reactor is controlled by power supply means (a high-voltage power supply unit, a microcomputer, etc. in the embodiments described later) using the outputs of the different gas concentration sensors.

本発明のプラズマ処理装置によれば、プラズマリアクターによる分解処理後のガス中の物質の濃度を検出してプラズマリアクターに供給する電力を最適ないし好適に制御することにより、処理能力を保ちながら消費電力の低減を図ることができる。 According to the plasma processing apparatus of the present invention, by detecting the concentration of the substance in the gas after the decomposition process by the plasma reactor and optimally and suitably controlling the power supplied to the plasma reactor, the power consumption is maintained while maintaining the processing capacity. Can be reduced.

また、プラズマリアクターの分解処理により２次的に生成される２次生成物質を処理するために分解、吸着するフィルター、及びフィルターによる処理後の２次生成物質のガス濃度を検出するガス濃度センサーを含む構成も可能である。この場合には、これの出力を用いて、プラズマリアクターに供給する電力を最小限ないし好適に抑えることで、２次生成物質の発生量を低減し、フィルターの長寿命化を実現することができる。 In addition, a filter that decomposes and adsorbs in order to process the secondary product generated secondarily by the decomposition process of the plasma reactor, and a gas concentration sensor that detects the gas concentration of the secondary product after processing by the filter. A configuration including this is also possible. In this case, by using this output, the power supplied to the plasma reactor can be minimized or suitably suppressed, so that the amount of secondary product generated can be reduced and the life of the filter can be extended. .

本発明のプラズマ処理装置の一実施形態を説明する。一実施形態のプラズマガス処理装置は、装置内に被処理ガスを吸い込み、排出するための送風ファンと、被処理ガス中の対象物質を分解処理するためのプラズマリアクターと、プラズマリアクターに電力を供給するための電力供給手段と、プラズマリアクターにより処理された後のガス中の物質の濃度を検出するためのガス濃度検出手段を有する。ガス濃度検出手段は、ガス中の少なくとも一種の対象物質と少なくとも一種の２次生成物質のガス濃度を検出するガス濃度センサーを有する。勿論、ガス濃度検出手段が、ガス中の複数種の処理対象物質のガス濃度を検出するガス濃度センサーを有する形態も可能である。 One embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention will be described. The plasma gas processing apparatus of one embodiment supplies a power to the plasma reactor, a blower fan for sucking and discharging the gas to be processed into the apparatus, a plasma reactor for decomposing the target substance in the gas to be processed, and the plasma reactor Power supply means, and gas concentration detection means for detecting the concentration of the substance in the gas after being processed by the plasma reactor. The gas concentration detection means has a gas concentration sensor that detects the gas concentration of at least one target substance and at least one secondary product substance in the gas. Of course, the gas concentration detection means may have a gas concentration sensor that detects the gas concentrations of a plurality of types of processing target substances in the gas.

電力供給手段は、異なるガス濃度センサーの夫々の出力を用いて、プラズマリアクターに供給する電力を制御する。 The power supply means controls the power supplied to the plasma reactor using the outputs of the different gas concentration sensors.

本実施形態のガス濃度検出手段は、上記動作を実現するために、プラズマリアクターにより処理された後の分解対象物質のガス濃度を検出するガス濃度センサー１と、プラズマリアクターの分解処理により２次的に生成される２次生成物質のガス濃度を検出するガス濃度センサー２とを含む。プラズマリアクターの分解処理により２次的に生成される２次生成物質を処理するために分解、吸着するフィルターを備えてもよい。 In order to realize the above-described operation, the gas concentration detection unit of the present embodiment includes a gas concentration sensor 1 that detects the gas concentration of the decomposition target substance after being processed by the plasma reactor, and a secondary by the decomposition process of the plasma reactor. And a gas concentration sensor 2 for detecting the gas concentration of the secondary product generated. A filter for decomposing and adsorbing may be provided in order to process the secondary product generated secondarily by the decomposition process of the plasma reactor.

前記電力供給手段は、例えば、プラズマリアクターに供給する電圧のみを制御する。また、前記フィルターによる処理後の２次生成物質のガス濃度を検出するガス濃度センサー３を備えてもよく、このガス濃度センサー３の出力と前記ガス濃度検出手段の出力とを用いて、プラズマリアクターに供給する電力を電力供給手段により制御する様にしてもよい。更に、前記ガス濃度検出手段の出力を用いて、前記送風ファンの回転数を制御する様にしてもよい。 For example, the power supply means controls only the voltage supplied to the plasma reactor. Further, a gas concentration sensor 3 for detecting the gas concentration of the secondary product after processing by the filter may be provided, and a plasma reactor is used by using the output of the gas concentration sensor 3 and the output of the gas concentration detecting means. The power supplied to the power supply may be controlled by the power supply means. Furthermore, the rotational speed of the blower fan may be controlled using the output of the gas concentration detecting means.

以下に、図面を用いて具体的な実施例を説明する。 Hereinafter, specific embodiments will be described with reference to the drawings.

（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例のプラズマ処理装置の概略構成を示すブロック図（断面図）である。図１に示すプラズマ処理装置では、矢印１０６の方向から処理対象物質を含むガス（空気など）をプラズマ処理装置に吸い込み、装置内で処理対象物質を分解処理した空気を矢印１０７の方向に排出する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram (sectional view) showing a schematic configuration of a plasma processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the plasma processing apparatus shown in FIG. 1, a gas (such as air) containing a processing target substance is sucked into the plasma processing apparatus from the direction of arrow 106, and air decomposed from the processing target substance in the apparatus is discharged in the direction of arrow 107. .

図１において、１０１のプラズマリアクターは、第１実施例のプラズマ処理装置では誘電体充填方式のプラズマリアクターであり、印加電極、接地電極が対向して配置され、対向した電極間に誘電体が配置される様に構成される。対向した電極間に高電圧を印加することでプラズマを発生させ、プラズマ放電によりホルムアルデヒドやＶＯＣなどを分解処理する。 In FIG. 1, the plasma reactor 101 is a dielectric-filled plasma reactor in the plasma processing apparatus of the first embodiment, in which an application electrode and a ground electrode are arranged facing each other, and a dielectric is placed between the opposed electrodes. It is configured as Plasma is generated by applying a high voltage between the opposing electrodes, and formaldehyde, VOC, and the like are decomposed by plasma discharge.

１０２のセンサー１は、プラズマリアクター１０１の後（ガス流の下流側）に配置され、プラズマリアクター１０１を通過することにより分解処理された後のガス中の処理対象物質のガス濃度を測定するためのガス濃度センサーである。センサー１（１０２）の濃度出力電圧は物質のガス濃度が高い程、比例して高い電圧値を出力する。 The sensor 1 102 is disposed after the plasma reactor 101 (downstream of the gas flow), and measures the gas concentration of the target substance in the gas after being decomposed by passing through the plasma reactor 101. It is a gas concentration sensor. The concentration output voltage of the sensor 1 (102) is proportionally higher as the gas concentration of the substance is higher.

センサー１（１０２）は、プラズマ処理装置の処理対象とする物質のガス濃度を測定するセンサーであり、例えば、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレンなどの濃度を測定する。また、Ｔ（total）−ＶＯＣ測定センサーなど、複数物質をトルエンなどに換算した濃度を検出するガス濃度センサーでもよい。 The sensor 1 (102) is a sensor that measures the gas concentration of a substance to be processed by the plasma processing apparatus, and measures the concentration of formaldehyde, toluene, xylene, and the like, for example. Further, a gas concentration sensor that detects a concentration obtained by converting a plurality of substances into toluene or the like, such as a T (total) -VOC measurement sensor, may be used.

１０３のセンサー２は、プラズマリアクター１０１でガス中の処理対象物質の分解処理を行った時に発生する２次生成物質のガス濃度を測定するガス濃度センサーである。第１実施例のプラズマ処理装置では、ＮＯ_２の濃度を測定するガス濃度センサーであるが、２次生成物質としては複数の物質が発生するので、必要な対象物質のガス濃度センサーを適宜備えてよい。センサー２（１０３）の濃度出力電圧も、ガス濃度が高い程、比例して高い電圧値を出力する。 The sensor 2 103 is a gas concentration sensor that measures the gas concentration of the secondary product generated when the plasma reactor 101 decomposes the target substance in the gas. The plasma processing apparatus according to the first embodiment is a gas concentration sensor that measures the concentration of NO ₂ , but a plurality of substances are generated as secondary generation substances, so that a gas concentration sensor for a necessary target substance is appropriately provided. Good. The concentration output voltage of the sensor 2 (103) also outputs a proportionally higher voltage value as the gas concentration is higher.

１０４のフィルター部は、マンガン触媒、活性炭フィルターで構成され、マンガン触媒によりオゾン（プラズマリアクター１０１部で発生する）を分解し、活性炭フィルターでＮＯ_２を吸着することで、プラズマ処理装置外部に２次生成物質を排出することを抑制する。 The filter unit 104 is composed of a manganese catalyst and an activated carbon filter. By decomposing ozone (generated in the plasma reactor 101 unit) with the manganese catalyst and adsorbing NO ₂ with the activated carbon filter, the filter unit is secondary to the outside of the plasma processing apparatus. Suppresses discharge of product substances.

１０５の送風手段である送風ファンは、シロッコファンをモーターにより回転させてプラズマ処理装置前部（矢印１０６方向）から空気（処理対象物質を含むガス）を内部に吸い込み、矢印１０７方向へ排出する。送風ファン１０５は、モーターの回転数制御により風量を調整する。第１実施例では、シロッコファンを使用しているが、プラズマ処理装置の形状に合わせたファンを使用することができ、クロスフローファンや軸流ファンを用いても同様な動作を行うことができる。 A blower fan 105 is a blower that rotates a sirocco fan with a motor to suck air (a gas containing a substance to be treated) from the front of the plasma processing apparatus (in the direction of arrow 106) and discharge it in the direction of arrow 107. The blower fan 105 adjusts the air volume by controlling the rotational speed of the motor. In the first embodiment, a sirocco fan is used. However, a fan adapted to the shape of the plasma processing apparatus can be used, and the same operation can be performed using a cross flow fan or an axial fan. .

図２は、プラズマリアクター１０１の詳細説明図である。図２において、２０１は接地側電極であり、例えば、誘電体２０２が被覆された構成であり、接地側電極２０１は複数電極で構成される。金属電極２０１は、外径１ｍｍ〜２ｍｍ程度が良く、材質としてはステンレス、銅、真鍮、アルミニウム、鉄、タングステン等を用いる。 FIG. 2 is a detailed explanatory view of the plasma reactor 101. In FIG. 2, reference numeral 201 denotes a ground side electrode, for example, a structure covered with a dielectric 202, and the ground side electrode 201 is composed of a plurality of electrodes. The metal electrode 201 has an outer diameter of about 1 mm to 2 mm, and the material is stainless steel, copper, brass, aluminum, iron, tungsten, or the like.

また、金属電極２０１を覆う誘電体２０２は、比誘電率の高いセラミックスが良く、例えば、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、チタン酸バリウム等の誘電物質を用いる。誘電体２０２の膜厚は、印加する電圧により絶縁破壊を起こさない膜厚を適宜選択すればよいが、放電開始電圧を抑制するために１００μｍ〜５００μｍ程度で選択する。金属電極の被覆方法としては、チューブ状のセラミックス内に金属電極２０１を挿入する方法や、金属電極２０１にセラミックスコーティングを施す方法等を用いることができる。 The dielectric 202 covering the metal electrode 201 is preferably a ceramic having a high relative dielectric constant. For example, a dielectric material such as alumina, zirconium oxide, silicon oxide, or barium titanate is used. The film thickness of the dielectric 202 may be appropriately selected as long as it does not cause dielectric breakdown by the applied voltage, but is selected to be about 100 μm to 500 μm in order to suppress the discharge start voltage. As a method for coating the metal electrode, a method of inserting the metal electrode 201 into a tubular ceramic, a method of applying a ceramic coating to the metal electrode 201, or the like can be used.

同様に、金属電極２０６も接地側電極であり、誘電体に被覆された構成をとり、複数電極で構成される。更に、金属電極２０４は、高圧印加側電極であり、接地側電極２０１、２０６と同様な構成をとる。 Similarly, the metal electrode 206 is also a ground-side electrode, and has a structure covered with a dielectric, and is composed of a plurality of electrodes. Further, the metal electrode 204 is a high voltage application side electrode and has the same configuration as the ground side electrodes 201 and 206.

２０３、２０５は誘電体であり、基本構造は多孔質形状の誘電体基材からなる。具体的には、ハニカム形状セラミックス、セラミックス粒子焼結体等の誘電体基材が使われる。誘電体基材は、当該誘電体基材よりも比誘電率の高い強誘電膜で覆うことで、より低い印加電圧でプラズマの発生が可能となり、誘電体の発熱も抑えることができる。誘電体基材の材料としては、比誘電率が５０以下であるアルミナや酸化ジルコニウムを使用し、強誘電体材料としては、比誘電率が１０００以上であるチタン酸バリウムやチタン酸ストロンチウムなどを使用する。 Reference numerals 203 and 205 denote dielectrics, and the basic structure is made of a porous dielectric substrate. Specifically, dielectric base materials such as honeycomb-shaped ceramics and ceramic particle sintered bodies are used. By covering the dielectric base material with a ferroelectric film having a relative dielectric constant higher than that of the dielectric base material, plasma can be generated with a lower applied voltage, and heat generation of the dielectric material can also be suppressed. The dielectric base material is alumina or zirconium oxide having a relative dielectric constant of 50 or less, and the ferroelectric material is barium titanate or strontium titanate having a relative dielectric constant of 1000 or more. To do.

更に、処理効率を向上させるために強誘電膜の表面に処理対象物質を吸着、保持可能な吸着剤（ゼオライトやγ−アルミナ）、更には処理反応を促進する触媒（例えば、白金、パラジウム、ロジウム、銀などの貴金属、ニッケル、二酸化マンガン）を被覆することもできる。 Furthermore, in order to improve the processing efficiency, an adsorbent (zeolite or γ-alumina) capable of adsorbing and holding the target substance on the surface of the ferroelectric film, and a catalyst (for example, platinum, palladium, rhodium) that accelerates the processing reaction , Precious metals such as silver, nickel, and manganese dioxide).

２０７は、高圧印加端子を模式的に表したものであり、同様に２０８は、接地端子を模式的に表したものである。高圧印加端子２０７に電圧が印加されると、高圧側電極２０４と接地側電極２０１、２０６間の電位差により誘電体２０３、２０５の表面上及び孔内に放電が発生し、大気圧下（例えば常圧下）でプラズマが生起される。この時、被処理ガスが矢印２０９の方向からプラズマリアクターに流れ込むことで、分解処理が行われ処理後のガスは矢印２１０へ流れる。 Reference numeral 207 schematically represents a high-voltage application terminal, and similarly 208 represents a ground terminal. When a voltage is applied to the high-voltage application terminal 207, a discharge occurs on the surfaces of the dielectrics 203 and 205 and in the holes due to a potential difference between the high-voltage side electrode 204 and the ground-side electrodes 201 and 206. Plasma is generated under pressure. At this time, the gas to be processed flows into the plasma reactor from the direction of the arrow 209, so that the decomposition process is performed and the gas after the process flows to the arrow 210.

図３は、第１実施例のプラズマ処理装置における制御部の概略ブロック図である。図３において、３０１は、ワンチップマイコンであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、タイマーなどを内蔵し、ＲＯＭ内に格納されているプログラムに基づいてＣＰＵにより各種制御を行う。 FIG. 3 is a schematic block diagram of a control unit in the plasma processing apparatus of the first embodiment. In FIG. 3, reference numeral 301 denotes a one-chip microcomputer, which incorporates a CPU, ROM, RAM, input / output port, timer, and the like, and performs various controls by the CPU based on a program stored in the ROM.

ワンチップマイコン３０１には、Ａ／Ｄ変換器３０２、Ｄ／Ａ変換器３０４、モーター部３０３、ＫＥＹ３０５、ＬＥＤ３０６が接続されている。Ａ／Ｄ変換器３０２には、センサー１（１０２）、センサー２（１０３）が接続されている。そして、Ａ／Ｄ変換器３０２は、各センサーが検出する対象物質のガス濃度に対応した出力電圧をＡ／Ｄ変換し、デジタルデータに変換された値はワンチップマイコン３０１によって読み出されて制御に使用される。 An A / D converter 302, a D / A converter 304, a motor unit 303, a KEY 305, and an LED 306 are connected to the one-chip microcomputer 301. Sensor 1 (102) and sensor 2 (103) are connected to A / D converter 302. The A / D converter 302 performs A / D conversion on the output voltage corresponding to the gas concentration of the target substance detected by each sensor, and the value converted into digital data is read and controlled by the one-chip microcomputer 301. Used for.

Ｄ／Ａ変換器３０４は、ワンチップマイコン３０１から出力されるデジタル信号をアナログ電圧に変換し出力する。Ｄ／Ａ変換器３０４には、モーター部３０３、高圧電源部３０７が接続されており、モーター部３０３は、Ｄ／Ａ変換器３０４から出力された電圧値に対応した速度でモーターを駆動する。同様に、高圧電源部３０７は、Ｄ／Ａ変換器３０４によって出力された電圧値に対応した電圧をプラズマリアクター部１０１の高圧電極に印加する。 The D / A converter 304 converts the digital signal output from the one-chip microcomputer 301 into an analog voltage and outputs the analog voltage. A motor unit 303 and a high voltage power supply unit 307 are connected to the D / A converter 304, and the motor unit 303 drives the motor at a speed corresponding to the voltage value output from the D / A converter 304. Similarly, the high voltage power supply unit 307 applies a voltage corresponding to the voltage value output by the D / A converter 304 to the high voltage electrode of the plasma reactor unit 101.

ＫＥＹ３０５は、複数のＫＥＹスイッチから構成され、ワンチップマイコン３０１は、操作（押下）されたＫＥＹの種類を判別し、対応した処理（風量変更、電源ＯＦＦなど）を行う。ＬＥＤ３０６は、複数のＬＥＤで構成され、プラズマ処理装置の動作状態（風量など）を、対応したＬＥＤを点灯させることで、操作者に報知する。 The KEY 305 is composed of a plurality of KEY switches, and the one-chip microcomputer 301 determines the type of KEY operated (pressed) and performs corresponding processing (air volume change, power OFF, etc.). The LED 306 is composed of a plurality of LEDs, and notifies the operator of the operating state (air volume, etc.) of the plasma processing apparatus by turning on the corresponding LED.

本実施例のモーター部３０３はＤＣモーターであり、Ｄ／Ａ変換器３０４から出力される電圧値に基づいて回転数が制御される。第１実施例のプラズマ処理装置では、モーターにシロッコファンが接続されており、回転数に比例した風量が装置内を通過する。また、モーター部３０３は、モーターの回転数に対応したパルス信号をワンチップマイコン３０１へ出力し、ワンチップマイコン３０１は、このパルス信号からモーター異常や回転数を判断する。 The motor unit 303 of this embodiment is a DC motor, and the rotation speed is controlled based on the voltage value output from the D / A converter 304. In the plasma processing apparatus of the first embodiment, a sirocco fan is connected to the motor, and an air volume proportional to the rotational speed passes through the apparatus. In addition, the motor unit 303 outputs a pulse signal corresponding to the rotation speed of the motor to the one-chip microcomputer 301, and the one-chip microcomputer 301 determines motor abnormality and rotation speed from this pulse signal.

高圧電源部３０７は、Ｄ／Ａ変換器３０４から出力される電圧値に基づきプラズマリアクター１０１に指定された値（ピーク値）の交流電圧を印加し、電圧フィードバック動作により安定した電圧印加を行う。第１実施例では、一定周期の交流電圧をプラズマリアクター１０１に印加することでプラズマリアクター１０１に供給する電力を制御する。また、高圧電源部は、プラズマリアクターの構成、制御方法に合わせて、交流電圧だけでなく直流電圧、直流パルス電圧などを印加する電源装置でもよい。 The high voltage power supply unit 307 applies an AC voltage having a value (peak value) designated to the plasma reactor 101 based on the voltage value output from the D / A converter 304, and performs stable voltage application by a voltage feedback operation. In the first embodiment, the power supplied to the plasma reactor 101 is controlled by applying an AC voltage having a constant period to the plasma reactor 101. Further, the high-voltage power supply unit may be a power supply device that applies not only an AC voltage but also a DC voltage, a DC pulse voltage, or the like in accordance with the configuration and control method of the plasma reactor.

次に、第１実施例のプラズマ処理装置の制御動作について、ワンチップマイコン３０１の処理の流れを示す図４、図５のフローチャートを用いて説明する。 Next, the control operation of the plasma processing apparatus of the first embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 4 and 5 showing the processing flow of the one-chip microcomputer 301. FIG.

ワンチップマイコン３０１は、ステップＳ４０１から処理を開始し、ステップＳ４０２で、各ポートの設定、Ａ／Ｄ変換器３０２、Ｄ／Ａ変換器３０４等の初期設定を行う。また、内蔵ＲＡＭに、高圧電源部３０７が出力する高電圧の出力値を指示する変数ＨＶや、モーター部３０３のモーターの回転速度を指示する変数Ｖｍなどの初期値を格納する。 The one-chip microcomputer 301 starts processing from step S401, and in step S402, sets each port and initializes the A / D converter 302, the D / A converter 304, and the like. The built-in RAM stores initial values such as a variable HV that indicates the output value of the high voltage output from the high-voltage power supply unit 307 and a variable Vm that indicates the rotation speed of the motor of the motor unit 303.

次に、ステップＳ４０３では、ＫＥＹ３０５の入力があったかを判断し、ＫＥＹの入力が検出された場合は、図５のステップＳ５０１に処理を移行する。ステップＳ４０３でＫＥＹの入力が検出されなかった場合には、ステップＳ４０４に移行する。 Next, in step S403, it is determined whether there is an input of KEY 305. If the input of KEY is detected, the process proceeds to step S501 in FIG. If no KEY input is detected in step S403, the process proceeds to step S404.

ステップＳ４０４では、本処理装置が運転中か否かを判断し、動作していない場合にはステップＳ４０３に処理を戻しＫＥＹ入力を検出する。ステップＳ４０４で運転中であると判断された場合には、ステップＳ４０５に処理を移し、ステップＳ４０５では、センサー２の出力を検出する。 In step S404, it is determined whether or not the processing apparatus is in operation. If the processing apparatus is not operating, the process returns to step S403 to detect the KEY input. If it is determined in step S404 that the vehicle is in operation, the process proceeds to step S405. In step S405, the output of the sensor 2 is detected.

ここで、ステップＳ４０５からの処理の概要を説明する。第１実施例のプラズマリアクター１０１では、供給される電力に比例してＶＯＣの分解処理率は高くなるが、他方、供給される電力に比例して２次生成物質（ＮＯ_２）の発生量が増加する。そこで、プラズマ処理装置外部に排出される２次生成物質（ＮＯ_２）を抑制するために、フィルター部１０４により吸着処理を行うが、吸着処理では一定量以上の吸着が行えず且つ一定期間使用後にフィルター部１０４の交換が必要となる。そのため、２次生成物質の発生量を抑えることでフィルターの長寿命化を実現する。 Here, the outline of the processing from step S405 will be described. In the plasma reactor 101 of the first embodiment, the decomposition rate of VOC increases in proportion to the supplied power, but on the other hand, the generated amount of secondary product (NO ₂ ) increases in proportion to the supplied power. To increase. Therefore, in order to suppress the secondary product (NO ₂ ) discharged outside the plasma processing apparatus, an adsorption process is performed by the filter unit 104. In the adsorption process, a certain amount or more cannot be adsorbed and after a certain period of use. The filter unit 104 needs to be replaced. Therefore, the lifetime of the filter can be extended by suppressing the amount of secondary product generated.

以下の制御では説明していないが、具体的には第１実施例では、装置の使用時間からフィルター部１０４の寿命を類推し、それに基づいてＬＥＤ３０６などでフィルター交換を報知し、装置の分解処理動作をフィルター部１０４が交換されるまで停止する。また、プラズマリアクター１０１の電極間に印加する交流電圧値が高いほどプラズマリアクター１０１に供給される電力は多くなるが、印加電圧制御では、温湿度や風量の違い、誘電体２０３、２０５の劣化などにより実際に供給される電力が異なってしまう。そこで、センサー１の出力により対象物質のガス濃度を測定してフィードバック制御を行う事で、分解処理後のガス濃度を一定範囲に保つ制御を行う。 Although not described in the following control, specifically, in the first embodiment, the life of the filter unit 104 is estimated from the usage time of the device, and the filter replacement is notified by the LED 306 or the like based on that, and the device disassembly process is performed. The operation is stopped until the filter unit 104 is replaced. Further, the higher the AC voltage applied between the electrodes of the plasma reactor 101, the more electric power is supplied to the plasma reactor 101. However, in the applied voltage control, differences in temperature and humidity, air volume, deterioration of the dielectrics 203 and 205, etc. Therefore, the actual power supplied varies. Therefore, by controlling the gas concentration of the target substance by the output of the sensor 1 and performing feedback control, control is performed to keep the gas concentration after the decomposition process within a certain range.

ステップＳ４０５の説明に戻って、ステップＳ４０５では、センサー２の出力電圧を検出する。検出においては、測定誤差を減らすために数回サンプリングした後に、平均値を検出値Ｖｓ２としてワンチップマイコン３０１のＲＡＭに格納する。 Returning to the description of step S405, in step S405, the output voltage of the sensor 2 is detected. In the detection, after sampling several times to reduce the measurement error, the average value is stored in the RAM of the one-chip microcomputer 301 as the detection value Vs2.

次のステップＳ４０６では、ステップＳ４０５で格納したＶｓ２の値が、一定値Ｖｔｈ２より小さいか否かの判断を行う。Ｖｓ２の値がＶｔｈ２より大きい場合には、２次生成物質のガス濃度が高いため、プラズマリアクター１０１に供給する電力を抑える処理を行う様にステップＳ４１３へ移行する。 In the next step S406, it is determined whether or not the value of Vs2 stored in step S405 is smaller than a certain value Vth2. When the value of Vs2 is larger than Vth2, the gas concentration of the secondary product is high, and thus the process proceeds to step S413 so as to perform processing for suppressing the power supplied to the plasma reactor 101.

ステップＳ４１３では、高圧電源部３０７への印加電圧指示信号ＨＶを下げるために、ワンチップマイコン３０１内に格納されているＨＶの値から予め定めた一定値ａを減算し、処理をステップＳ４１０に移行する。ステップＳ４１０では、ワンチップマイコン３０１のＲＡＭに格納されたＨＶの値を出力する様にＤ／Ａ変換器３０４に信号を出力する。Ｄ／Ａ変換器３０４から出力される電圧が変化すると、高圧電源部３０７は、出力電圧値に対応した交流電圧をプラズマリアクター１０１に印加する。 In step S413, in order to lower the applied voltage instruction signal HV to the high-voltage power supply unit 307, a predetermined constant value a is subtracted from the value of HV stored in the one-chip microcomputer 301, and the process proceeds to step S410. To do. In step S410, a signal is output to the D / A converter 304 so as to output the HV value stored in the RAM of the one-chip microcomputer 301. When the voltage output from the D / A converter 304 changes, the high voltage power supply unit 307 applies an AC voltage corresponding to the output voltage value to the plasma reactor 101.

一方、ステップＳ４０６でＶｓの値がＶｔｈ２以下である場合には、２次生成物質の濃度が低くフィルター部１０４で吸着処理が可能であるので印加電圧を制御する必要がないため、何もせずに処理をステップＳ４０７に移行する。 On the other hand, if the value of Vs is less than or equal to Vth2 in step S406, the concentration of the secondary product substance is low and adsorption processing can be performed by the filter unit 104, so there is no need to control the applied voltage. The process proceeds to step S407.

ステップＳ４０７では、センサー１の出力電圧を検出する。ステップＳ４０５の処理と同様に数回サンプリングした後に、平均値を検出値Ｖｓ１としてワンチップマイコン３０１内のＲＡＭに格納する。ここで、センサー１の出力電圧は、処理対象物質（例えば、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレンなど）の濃度に比例して濃度が高いほど高い電圧を出力する。 In step S407, the output voltage of the sensor 1 is detected. After sampling several times as in the process of step S405, the average value is stored in the RAM in the one-chip microcomputer 301 as the detection value Vs1. Here, the output voltage of the sensor 1 is higher as the concentration is higher in proportion to the concentration of the substance to be processed (for example, formaldehyde, toluene, xylene, etc.).

次のステップＳ４０８では、ステップＳ４０７で格納したＶｓ１の値が、予め設定した値Ｖｔｈ１ｍｉｎより小さいか否かの判断を行う。Ｖｓ１の値がＶｔｈ１ｍｉｎより小さい場合には、プラズマ処理装置に流れ込むガスにおける処理対象物質の濃度が低いか、プラズマリアクター１０１に供給している電力が過剰であるので、ステップＳ４０９に移行する。 In the next step S408, it is determined whether or not the value of Vs1 stored in step S407 is smaller than a preset value Vth1min. When the value of Vs1 is smaller than Vth1min, the concentration of the substance to be processed in the gas flowing into the plasma processing apparatus is low, or the power supplied to the plasma reactor 101 is excessive, and the process proceeds to step S409.

ステップＳ４０９では、ワンチップマイコン３０１内のＲＡＭに格納されているＨＶの値から予め定めた値ｂを減算してＲＡＭに格納し、処理をステップＳ４１０に移行する。ステップＳ４０８でＶｓ１の値がＶｔｈ１ｍｉｎ以上である場合には、処理をステップＳ４１１に移行する。ステップＳ４１１では、ステップＳ４０７で格納したＶｓ１の値が予め設定した値Ｖｔｈ１ｍａｘより大きいかの判断を行う。 In step S409, a predetermined value b is subtracted from the HV value stored in the RAM in the one-chip microcomputer 301 and stored in the RAM, and the process proceeds to step S410. If the value of Vs1 is greater than or equal to Vth1min in step S408, the process proceeds to step S411. In step S411, it is determined whether the value of Vs1 stored in step S407 is greater than a preset value Vth1max.

Ｖｓ１の値がＶｔｈ１ｍａｘより大きい場合には、プラズマリアクター１０１での対象物質の分解処理率が低いので、プラズマリアクター１０１に供給する電力を増加させるためにステップＳ４１２に移行する。ステップＳ４１２では、ワンチップマイコン３０１内のＲＡＭに格納されているＨＶの値から予め定めた値ｂを加算してＲＡＭに格納し、処理をステップＳ４１０へ移行する。 When the value of Vs1 is larger than Vth1max, the decomposition process rate of the target substance in the plasma reactor 101 is low, so the process proceeds to step S412 in order to increase the power supplied to the plasma reactor 101. In step S412, a predetermined value b is added from the HV value stored in the RAM in the one-chip microcomputer 301 and stored in the RAM, and the process proceeds to step S410.

ステップＳ４１１でＶｓ１の値がＶｔｈ１ｍａｘ以下である場合には、処理対象物質の濃度が十分に低いので、プラズマリアクター１０１に供給する電力が最適であると判断し、何もせずに処理をステップＳ４１０へ移行する。 If the value of Vs1 is equal to or lower than Vth1max in step S411, it is determined that the power to be supplied to the plasma reactor 101 is optimal because the concentration of the substance to be processed is sufficiently low, and the process proceeds to step S410 without doing anything. Transition.

この時、比較値Ｖｔｈ１ｍａｘとＶｔｈ１ｍｉｎの値は次式の関係にある。
Ｖｔｈ１ｍａｘ＞Ｖｔｈ１ｍｉｎ At this time, the values of the comparison values Vth1max and Vth1min are in the relationship of the following equation.
Vth1max> Vth1min

ステップＳ４１０では、前述した処理により、ワンチップマイコン３０１内のＲＡＭに格納された値ＨＶに従ってプラズマリアクター１０１に印加する電圧を制御し、処理をステップＳ４０３に戻す。以降、ステップＳ４０３からの処理を繰り返すことにより、プラズマリアクター１０１に供給する電力を電圧制御により最適に制御することが可能となる。 In step S410, the voltage applied to the plasma reactor 101 is controlled according to the value HV stored in the RAM in the one-chip microcomputer 301 by the process described above, and the process returns to step S403. Thereafter, by repeating the processing from step S403, the power supplied to the plasma reactor 101 can be optimally controlled by voltage control.

特に、ステップＳ４０５〜Ｓ４１３の処理によって、プラズマリアクター１０１に過剰な電力を供給しない事で、２次生成物質（ＮＯ_２など）の発生量を抑制し、かつ、処理対象物質の処理後のガス濃度を一定範囲に保つことができる。 In particular, the process of steps S405 to S413 does not supply excessive power to the plasma reactor 101, thereby suppressing the generation amount of secondary generation substances (NO _{2 and the} like) and the gas concentration after the treatment of the treatment target substance. Can be kept within a certain range.

次に、ステップＳ４０３においてＫＥＹの入力が検出された場合には、図５のステップＳ５０１に移行し、運転開始を指示するＫＥＹの入力があったかを判断する。運転開始を指示するＫＥＹの入力があった場合には、ステップＳ５０２で、ワンチップマイコン３０１内のＲＡＭに格納されたＶｍの値を出力する様にＤ／Ａ変換器３０４に信号を出力する。モーター部３０３は、Ｄ／Ａ変換器３０４から出力される電圧値に従って、モーターを駆動し、プラズマリアクター１０１に空気を送り込む。 Next, when the KEY input is detected in step S403, the process proceeds to step S501 in FIG. 5, and it is determined whether or not the KEY input for instructing the start of operation has been received. If there is an input of KEY for instructing the start of operation, a signal is output to the D / A converter 304 so as to output the value of Vm stored in the RAM in the one-chip microcomputer 301 in step S502. The motor unit 303 drives the motor according to the voltage value output from the D / A converter 304 and sends air into the plasma reactor 101.

次のステップＳ５０３では、高圧電源部３０７にＲＡＭに格納されたＨＶの値を出力する様にＤ／Ａ変換器３０４に信号を出力する。高圧電源部３０７は、Ｄ／Ａ変換器３０４から出力される電圧に従い、対応した高電圧をプラズマリアクター１０１に印加し、処理をステップＳ４０３に移行する。 In the next step S503, a signal is output to the D / A converter 304 so that the HV value stored in the RAM is output to the high voltage power supply unit 307. The high voltage power supply unit 307 applies a corresponding high voltage to the plasma reactor 101 in accordance with the voltage output from the D / A converter 304, and the process proceeds to step S403.

前述したステップＳ５０２、Ｓ５０３の動作によりガス中の処理対象物質の分解処理を開始する。 The decomposition process of the processing target substance in the gas is started by the operations in steps S502 and S503 described above.

また、ステップＳ５０１で、運転開始を指示するＫＥＹの入力が無かった場合には、ステップＳ５０４に移行し、運転停止を指示するＫＥＹの入力があったかを判断する。運転停止を指示するＫＥＹの入力があった場合には、処理をステップＳ５０５に移行し、Ｄ／Ａ変換器３０４からモーター部３０３への出力電圧を０にすることでモーターの動作を停止する。次のステップＳ５０６では、同様にＤ／Ａ変換器３０４から高圧電源部３０７への出力電圧を０にすることで高圧電源の出力を停止する。 If there is no KEY input instructing operation start in step S501, the process proceeds to step S504, and it is determined whether there is an KEY input instructing operation stop. If KEY is input to stop operation, the process proceeds to step S505, and the motor operation is stopped by setting the output voltage from the D / A converter 304 to the motor unit 303 to zero. In the next step S506, similarly, the output voltage from the D / A converter 304 to the high voltage power supply unit 307 is set to 0 to stop the output of the high voltage power supply.

ステップＳ５０５、Ｓ５０６の処理で本プラズマ処理装置の処理を停止し、処理をステップＳ４０３に戻す。 The processing of this plasma processing apparatus is stopped in the processing of steps S505 and S506, and the processing returns to step S403.

ステップＳ５０４で、運転停止を指示するＫＥＹの入力が無かった場合には、ステップＳ５０７に移行する。ステップＳ５０７では風量変更を指示するＫＥＹか否かを判断し、風量変更を指示するＫＥＹの入力があった場合には、処理をステップＳ５０８に移行し、指示された風量を実現するために、Ｖｍの値を変更する。次のステップＳ５０９では、ワンチップマイコン３０１内のＲＡＭに格納されたＶｍの値を出力する様にＤ／Ａ変換器３０４に信号を出力する。モーター部３０３は、Ｄ／Ａ変換器３０４から出力される電圧値に従って、モーターの回転速度を制御し、本実施例のプラズマ処理装置の処理風量が変更される。 If it is determined in step S504 that there is no KEY input for instructing operation stop, the process proceeds to step S507. In step S507, it is determined whether or not the key is for instructing air volume change. If KEY for instructing air volume change is input, the process proceeds to step S508, and Vm is used to realize the instructed air volume. Change the value of. In the next step S509, a signal is output to the D / A converter 304 so that the value of Vm stored in the RAM in the one-chip microcomputer 301 is output. The motor unit 303 controls the rotational speed of the motor according to the voltage value output from the D / A converter 304, and the processing air volume of the plasma processing apparatus of this embodiment is changed.

ステップＳ５０７で風量変更を指示するＫＥＹの入力が無かった場合には、処理をステップＳ５１０に移行する。ステップＳ５１０では、押下されたＫＥＹの種類に対応した処理（例えば、切タイマー設定や静音動作など）を実行し、処理をステップＳ４０３に戻す。 If there is no KEY input instructing air volume change in step S507, the process proceeds to step S510. In step S510, processing corresponding to the pressed key type (for example, setting of a cut-off timer or a silent operation) is executed, and the processing returns to step S403.

以上述べた処理により、第１実施例のプラズマ処理装置では、センサー１、２の出力を用いて、プラズマリアクター１０１へ供給する電力を最適に制御することで、安定した分解処理と低消費電力化、フィルターの長寿命化を実現する。 Through the processing described above, in the plasma processing apparatus of the first embodiment, the power supplied to the plasma reactor 101 is optimally controlled by using the outputs of the sensors 1 and 2 to achieve stable decomposition processing and low power consumption. Realize longer filter life.

（第２実施例）
第１実施例では、プラズマリアクター１０１による分解処理後の処理対象物質と２次生成物質のガス濃度を検出し、それに基づいてプラズマリアクターに印加する電圧を制御する様に構成している。 (Second embodiment)
In the first embodiment, the gas concentration of the material to be processed and the secondary product after decomposition by the plasma reactor 101 is detected, and the voltage applied to the plasma reactor is controlled based on the detected gas concentration.

これに対して、第２実施例では、フィルター部１０４通過後の２次生成物質のガス濃度も検出し、プラズマリアクター１０１に印加する電圧を制御する様に構成する。 On the other hand, in the second embodiment, the gas concentration of the secondary product after passing through the filter unit 104 is also detected, and the voltage applied to the plasma reactor 101 is controlled.

第２実施例では、第１実施例のプラズマ処理装置の概略構成を示すブロック図である図１を図６に置き換え、プラズマ処理装置の制御の流れを示すフローチャートである図４を図７に置き換えることで、上記制御を実現する。 In the second embodiment, FIG. 1 which is a block diagram showing a schematic configuration of the plasma processing apparatus of the first embodiment is replaced with FIG. 6, and FIG. 4 which is a flowchart showing a control flow of the plasma processing apparatus is replaced with FIG. Thus, the above control is realized.

図６の概略構成を示すブロック図について説明する。図６において、１０１〜１０５は、図１の構成と同様であり、フィルター部１０４の後（ガス流の下流側）に６０１のセンサー３を追加して配置している。 A block diagram showing a schematic configuration of FIG. 6 will be described. In FIG. 6, reference numerals 101 to 105 are the same as the configuration of FIG. 1, and a sensor 601 is additionally provided after the filter unit 104 (downstream of the gas flow).

センサー３（６０１）は、センサー２（１０３）と同種類のガス濃度センサーであり、フィルター部１０４で吸着処理後の２次生成物質のガス濃度を検出する。センサー３の濃度出力電圧は、ガス濃度が高い程、比例して高い電圧値を出力する。第２実施例のプラズマ処理装置では、センサー３（６０１）は、センサー２（１０３）と同様にＮＯ_２の濃度を測定するガス濃度センサーである。 The sensor 3 (601) is the same type of gas concentration sensor as the sensor 2 (103), and the filter unit 104 detects the gas concentration of the secondary product after the adsorption process. The concentration output voltage of the sensor 3 is proportionally higher as the gas concentration is higher. In the plasma processing apparatus of the second embodiment, the sensor 3 (601) is a gas concentration sensor that measures the concentration of NO _{2 in} the same manner as the sensor 2 (103).

次に、ワンチップマイコン３０１によるプラズマ処理装置の制御の流れを示すフローチャートである図７について説明する。図７において、ステップＳ７０１〜７０６では、図４のステップＳ４０１〜Ｓ４０６の処理と同じ処理を行う。 Next, FIG. 7 which is a flowchart showing the flow of control of the plasma processing apparatus by the one-chip microcomputer 301 will be described. In FIG. 7, in steps S701 to 706, the same processing as that in steps S401 to S406 in FIG. 4 is performed.

次のステップＳ７０７の処理では、センサー３の出力電圧を検出する。検出においては、測定誤差を減らすために数回サンプリングした後に、平均値を検出値Ｖｓ３としてワンチップマイコン３０１内のＲＡＭに格納する。次のステップＳ７０８では、ステップＳ７０７で格納したＶｓ３の値が、一定値Ｖｔｈ３ｍａｘ以上であるかの判断を行う。Ｖｓ３の値がＶｔｈ３ｍａｘ以上である場合には、プラズマリアクター１０１で発生する２次生成物質のガス濃度が高くフィルター部１０４で吸着処理しきれていないか、フィルター部の吸着能力低下のために２次生成物質のガス濃度が上がっている事が考えられる。 In the next step S707, the output voltage of the sensor 3 is detected. In detection, after sampling several times to reduce the measurement error, the average value is stored in the RAM in the one-chip microcomputer 301 as the detection value Vs3. In the next step S708, it is determined whether or not the value of Vs3 stored in step S707 is equal to or greater than a certain value Vth3max. When the value of Vs3 is equal to or greater than Vth3max, the secondary product generated in the plasma reactor 101 has a high gas concentration and is not completely absorbed by the filter unit 104, or is secondary due to a decrease in the adsorption capacity of the filter unit. It is possible that the gas concentration of the product has increased.

そのため、Ｖｓ３の値がＶｔｈ３ｍａｘ以上である場合には、次のステップＳ７０９において、センサー２の比較値であるＶｔｈ２の値を一定値ｃで減算する。Ｖｔｈ２の値を下げることで、ステップＳ７０６、Ｓ７１８、Ｓ７１５の処理によりプラズマリアクター１０１へ印加する電圧を下げて、生成される２次生成物質の発生量を抑制する。 Therefore, if the value of Vs3 is equal to or greater than Vth3max, the value of Vth2, which is the comparison value of sensor 2, is subtracted by a constant value c in the next step S709. By reducing the value of Vth2, the voltage applied to the plasma reactor 101 is lowered by the processing in steps S706, S718, and S715, and the amount of secondary product generated is suppressed.

ステップＳ７０８において、Ｖｓ３の値がＶｔｈ３ｍａｘより小さい場合には、ステップＳ７１０に移行し、Ｖｓ３の値が比較値Ｖｔｈ３ｍｉｎ以下であるかを判断する。Ｖｓ３の値が比較値Ｖｔｈ３ｍｉｎ以下である場合には、プラズマリアクター１０１で発生する２次生成物質のガス濃度が十分に低いので、ステップＳ７０９により変更したＶｔｈ２の値を初期値に戻し、処理をステップＳ７１２に移す。 If it is determined in step S708 that the value of Vs3 is smaller than Vth3max, the process proceeds to step S710, and it is determined whether the value of Vs3 is equal to or less than the comparison value Vth3min. If the value of Vs3 is equal to or less than the comparison value Vth3min, the gas concentration of the secondary product generated in the plasma reactor 101 is sufficiently low, so the value of Vth2 changed in step S709 is returned to the initial value, and the process is performed. Move to S712.

ステップＳ７１０でＶｓ３の値がＶｔｈ３ｍｉｎより大きい場合には、２次生成物質のガス濃度に対して最適な制御が行われている状態なので、何もせずに処理をステップＳ７１２に移す。この時、比較値Ｖｔｈ３ｍａｘとＶｔｈ３ｍｉｎの値は次式の関係にある。
Ｖｔｈ３ｍａｘ＞Ｖｔｈ３ｍｉｎ If the value of Vs3 is larger than Vth3min in step S710, since the optimal control is performed on the gas concentration of the secondary product, the process proceeds to step S712 without doing anything. At this time, the values of the comparison values Vth3max and Vth3min are in the relationship of the following equation.
Vth3max> Vth3min

次のステップＳ７１２〜Ｓ７１８の処理は、図４のステップＳ４０７〜Ｓ４１３と同じ処理を行う。 The next steps S712 to S718 are the same as steps S407 to S413 in FIG.

第２実施例では、以上述べた処理により、プラズマ処理装置外部へ排気される２次生成物質のガス濃度を低く抑え、またフィルターの長寿命化を図ることができる。 In the second embodiment, the above-described processing can suppress the gas concentration of the secondary product exhausted to the outside of the plasma processing apparatus, and can extend the life of the filter.

（第３実施例）
第１実施例では、プラズマリアクター１０１による分解処理後の処理対象物質と２次生成物質のガス濃度を検出し、プラズマリアクターに印加する電圧を制御する様に構成していた。これに対して、第３実施例では、処理対象物質の処理後の２次生成物質のガス濃度が十分低い場合に、送風ファンの風量を下げることにより分解処理効率を上げる様に構成している。 (Third embodiment)
In the first embodiment, the gas concentration of the target substance and the secondary product after the decomposition process by the plasma reactor 101 is detected, and the voltage applied to the plasma reactor is controlled. On the other hand, in the third embodiment, when the gas concentration of the secondary product material after the processing of the processing target material is sufficiently low, the decomposition processing efficiency is increased by reducing the air volume of the blower fan. .

第３実施例では、第１実施例のプラズマ処理装置の制御の流れを示すフローチャートである図４を図８に置き換えることで、上記制御を実現する。構成は、第１実施例の図１と同じ構成である。 In the third embodiment, the above control is realized by replacing FIG. 4, which is a flowchart showing the control flow of the plasma processing apparatus of the first embodiment, with FIG. 8. The configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

以下にワンチップマイコン３０１によるプラズマ処理装置の制御の流れを示すフローチャートである図８について説明する。図８において、ステップＳ８０１〜Ｓ８０６では、図４のステップＳ４０１〜Ｓ４０６の処理と同じ処理を行う。 Hereinafter, FIG. 8 which is a flowchart showing a flow of control of the plasma processing apparatus by the one-chip microcomputer 301 will be described. In FIG. 8, in steps S801 to S806, the same processing as that in steps S401 to S406 in FIG. 4 is performed.

次のステップＳ８０７では、ステップＳ８０５で格納したＶｓ２の値が、一定値Ｖｔｈ２ｍｉｎ以下であるかの判断を行う。Ｖｓ２の値がＶｔｈ２ｍｉｎ以下である場合には、処理後の２次生成物質のガス濃度が十分低い場合であるので風量を下げるためステップＳ８０８に移行する。ステップＳ８０８では、現在のＶｍ値から予め決められた値ｄを減算し、その結果をＲＡＭに格納する。次のステップＳ８０９では、ＲＡＭに格納されたＶｍの値を出力する様にＤ／Ａ変換器３０４に信号を出力する。モーター部３０３は、Ｄ／Ａ変換器３０４から出力される電圧値に従って、モーターの回転速度を制御し風量を変更する。ステップＳ８０８、Ｓ８０９の処理によりＶｍの値を下げることで風量を低下させる。 In the next step S807, it is determined whether or not the value of Vs2 stored in step S805 is equal to or less than a certain value Vth2min. When the value of Vs2 is equal to or less than Vth2min, since the gas concentration of the secondary product after processing is sufficiently low, the process proceeds to step S808 to reduce the air volume. In step S808, a predetermined value d is subtracted from the current Vm value, and the result is stored in the RAM. In the next step S809, a signal is output to the D / A converter 304 so as to output the value of Vm stored in the RAM. The motor unit 303 changes the air volume by controlling the rotation speed of the motor according to the voltage value output from the D / A converter 304. The air volume is reduced by lowering the value of Vm by the processing of steps S808 and S809.

ここで、風量が低い方がプラズマリアクター１０１の分解処理効率が上がるので、ステップＳ８１２、Ｓ８１３の処理により印加電圧を下げる制御が働き、結果として消費電力の低減が図られる。 Here, the lower the air volume, the higher the decomposition efficiency of the plasma reactor 101. Therefore, the control for lowering the applied voltage is performed by the processing in steps S812 and S813, and as a result, the power consumption is reduced.

次のステップＳ８１０では、風量変更によってガス濃度が変化するので、ガス濃度が安定するまで一定時間処理を止めて、その後処理をステップＳ８１１に移す。 In the next step S810, since the gas concentration is changed by changing the air volume, the processing is stopped for a predetermined time until the gas concentration is stabilized, and then the processing is moved to step S811.

ステップＳ８０７においてＶｓ２の値がＶｔｈ２ｍｉｎ以上である場合には、分解処理効率を上げるのは適当ではないので、何もしないでステップＳ８１１に移る。これは、風量を下げることで処理効率は上がるが、２次生成物質の発生量が増加してしまうので、風量を下げることが出来ないためである。 If it is determined in step S807 that the value of Vs2 is equal to or greater than Vth2min, it is not appropriate to increase the decomposition efficiency, and the process proceeds to step S811 without doing anything. This is because the processing efficiency increases by lowering the air volume, but the amount of secondary product generated increases, so the air volume cannot be reduced.

次のステップＳ８１１〜Ｓ８１７では、第１実施例の図４のステップＳ４０７〜Ｓ４１３の処理と同じ処理を行う。 In the next steps S811 to S817, the same processing as the processing of steps S407 to S413 in FIG. 4 of the first embodiment is performed.

第３実施例では、以上述べた処理により、風量を最適に制御して処理対象物質の分解処理効率を向上させることができる。 In the third embodiment, by the processing described above, the air volume can be optimally controlled to improve the decomposition processing efficiency of the processing target substance.

第１実施例のプラズマガス処理装置の概略構成を示すブロック図（断面図）である。It is a block diagram (sectional drawing) which shows schematic structure of the plasma gas processing apparatus of 1st Example. 第１実施例のプラズマリアクター１０１の詳細を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the detail of the plasma reactor 101 of 1st Example. 第１実施例のプラズマ処理装置における制御部の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the control part in the plasma processing apparatus of 1st Example. 第１実施例のワンチップマイコン３０１によるプラズマ処理装置の制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of the plasma processing apparatus by the one-chip microcomputer 301 of 1st Example. 第１実施例のワンチップマイコン３０１によるプラズマ処理装置のＫＥＹ操作に対する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process with respect to KEY operation of the plasma processing apparatus by the one-chip microcomputer 301 of 1st Example. 第２実施例のプラズマガス処理装置の概略構成を示すブロック図（断面図）である。It is a block diagram (sectional drawing) which shows schematic structure of the plasma gas processing apparatus of 2nd Example. 第２実施例のワンチップマイコン３０１によるプラズマ処理装置の制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of the plasma processing apparatus by the one-chip microcomputer 301 of 2nd Example. 第３実施例のワンチップマイコン３０１によるプラズマ処理装置の制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of the plasma processing apparatus by the one-chip microcomputer 301 of 3rd Example.

符号の説明Explanation of symbols

１０１プラズマリアクター
１０２ガス濃度センサー（ガス濃度検出手段、センサー１）
１０３ガス濃度センサー（ガス濃度検出手段、センサー２）
１０４フィルター（フィルター部）
１０５送風手段（送風ファン）
３０１ワンチップマイコン（電力供給手段などを含む）
３０３モーター部
３０７電力供給手段（高圧電源部） 101 plasma reactor 102 gas concentration sensor (gas concentration detection means, sensor 1)
103 Gas concentration sensor (gas concentration detection means, sensor 2)
104 Filter (filter part)
105 Blowing means (fan)
301 One-chip microcomputer (including power supply means)
303 Motor part 307 Power supply means (high voltage power supply part)

Claims

装置内に被処理ガスを吸い込み、排出するための送風手段と、
被処理ガス中の対象物質を分解処理するためのプラズマリアクターと、
前記プラズマリアクターに電力を供給するための電力供給手段と、
前記プラズマリアクターにより処理された後のガス中の物質の濃度を検出するためのガス濃度検出手段と、
を有し、
前記ガス濃度検出手段が、ガス中の異なる複数種類の物質のガス濃度を検出するガス濃度センサーを有し、異なるガス濃度センサーの夫々の出力を用いて、前記プラズマリアクターに供給する電力を前記電力供給手段により制御することを特徴とするプラズマガス処理装置。 A blowing means for sucking and discharging the gas to be treated in the apparatus;
A plasma reactor for decomposing the target substance in the gas to be treated;
Power supply means for supplying power to the plasma reactor;
Gas concentration detection means for detecting the concentration of the substance in the gas after being processed by the plasma reactor;
Have
The gas concentration detection means has a gas concentration sensor for detecting the gas concentrations of different types of substances in the gas, and uses the outputs of the different gas concentration sensors to supply power to the plasma reactor. A plasma gas processing apparatus controlled by a supply means.

前記ガス濃度検出手段は、前記プラズマリアクターにより処理された後の分解対象物質のガス濃度を検出する第１のガス濃度センサーと、
前記プラズマリアクターの分解処理により２次的に生成される２次生成物質のガス濃度を検出する第２のガス濃度センサーと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマガス処理装置。 The gas concentration detection means includes a first gas concentration sensor that detects a gas concentration of a decomposition target substance after being processed by the plasma reactor;
A second gas concentration sensor for detecting a gas concentration of a secondary product generated secondarily by the decomposition process of the plasma reactor;
The plasma gas processing apparatus according to claim 1, comprising:

前記プラズマリアクターの分解処理により２次的に生成される２次生成物質を処理するために分解、吸着するフィルターを有することを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマガス処理装置。 3. The plasma gas processing apparatus according to claim 1, further comprising a filter that decomposes and adsorbs in order to process a secondary product generated secondarily by the decomposition process of the plasma reactor.

前記フィルターによる処理後の２次生成物質のガス濃度を検出する第３のガス濃度センサーを有し、前記ガス濃度検出手段の出力と前記第３のガス濃度センサーの出力とを用いて、前記プラズマリアクターに供給する電力を前記電力供給手段により制御することを特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装置。 A third gas concentration sensor for detecting a gas concentration of the secondary product after processing by the filter, and using the output of the gas concentration detection means and the output of the third gas concentration sensor, the plasma The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the power supplied to the reactor is controlled by the power supply means.

前記電力供給手段は、前記プラズマリアクターに供給する電圧のみを制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマガス処理装置。 The plasma gas processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the power supply means controls only a voltage supplied to the plasma reactor.

前記ガス濃度検出手段の出力を用いて、前記送風手段である送風ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the rotation speed of a blower fan that is the blower is controlled using an output of the gas concentration detector.