JP2012226949A - Plasma generation device and plasma generation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマ発生装置及びプラズマ発生方法に関するものである。 The present invention relates to a plasma generation apparatus and a plasma generation method.
近年のアトピー、ぜんそく、アレルギー症状保有者の増大や新型インフルエンザの爆発流行などにみられる感染性のリスク増大などによって、殺菌や脱臭など生活環境の空気質制御ニーズが高まっている。また生活が豊かになるにつれて、保管食品の量の増大や食べ残し食品の保管機会が増加しており、冷蔵庫に代表される保管機器内の環境制御も重要性を増している。 The need for air quality control in the living environment, such as sterilization and deodorization, is increasing due to the increase in infectious risk seen in the recent epidemic of atopy, asthma and allergy symptoms and the outbreak of new influenza. In addition, as the life becomes richer, the amount of stored foods has increased and the chances of storing uneaten foods have increased, and environmental control in storage devices represented by refrigerators has also become more important.
生活環境の空気質制御を目的とする従来技術は、フィルターに代表されるような物理的制御が一般的である。物理的制御は、空気中に浮遊する比較的大きな埃や塵、フィルター孔の大きさによっては、細菌やウィルスなども捕獲できる。また、活性炭のように無数の吸着サイトがある場合は、悪臭の臭気分子も捕獲可能である。しかし、捕獲するためには制御対象の空間内の空気を満遍なくフィルターに通す必要があり、装置が大型化し、フィルター交換等の維持コストもかさむという難点があるうえに、付着物に対しては効果が無い。そこで、付着物に対し殺菌や脱臭を可能とする手段として、化学的活性種を殺菌や脱臭を行いたい空間に放出することがあげられる。薬品の散布や芳香剤、消臭剤の放出では、あらかじめ活性種を用意する必要があり、定期的な補充が不可欠である。それに対し、大気中にプラズマを発生させそこで生成される化学的活性種を利用し、殺菌や脱臭を試みる手段が近年増えてきている。 As for the prior art aiming at air quality control of living environment, physical control represented by a filter is generally used. Physical control can capture relatively large dust and dirt floating in the air and bacteria and viruses depending on the size of the filter hole. Moreover, when there are innumerable adsorption sites such as activated carbon, malodorous odor molecules can be captured. However, in order to capture it, it is necessary to pass the air in the controlled space evenly through the filter, which increases the size of the device and increases maintenance costs such as filter replacement. There is no. Therefore, as a means for enabling sterilization and deodorization of the deposit, it is possible to release chemically active species to a space where sterilization and deodorization are desired. In the spraying of chemicals and the release of fragrances and deodorants, it is necessary to prepare active species in advance, and regular replenishment is essential. On the other hand, means for attempting to sterilize and deodorize by generating plasma in the atmosphere and using chemically active species generated there has been increasing in recent years.
大気中にプラズマを放電により発生させ、そこで生成されたイオンやラジカル（以下、活性種）によって殺菌や脱臭を行う技術は、次の２つの形式に分類できる。
（１）大気中に浮遊する菌やウィルス（以下、浮遊菌）、もしくは悪臭物質（以下、臭気）を装置内の限られた容積内で活性種と反応させる、いわゆる受動型のプラズマ発生装置（例えば、特許文献１）
（２）プラズマ発生部で生成された活性種を（１）よりも容積の大きな閉空間（例えば、居室、トイレ、乗用車の車内等）へ放出し、大気中での活性種と浮遊菌や臭気との衝突により反応させる、いわゆる能動型のプラズマ発生装置（例えば、特許文献２）
Technologies for generating plasma in the atmosphere by discharge and performing sterilization and deodorization with ions or radicals (hereinafter referred to as active species) generated therein can be classified into the following two types.
(1) A so-called passive plasma generator that reacts bacteria and viruses floating in the atmosphere (hereinafter referred to as floating bacteria) or malodorous substances (hereinafter referred to as odor) with active species within a limited volume in the device ( For example, Patent Document 1)
(2) The active species generated in the plasma generator are discharged into a closed space (for example, a living room, a toilet, a passenger car, etc.) having a volume larger than that of (1), and the active species, airborne bacteria and odors in the atmosphere So-called active-type plasma generator that reacts by collision with the plasma
（１）の受動型のプラズマ発生装置の利点は、小容積内でプラズマを発生させて高濃度の活性種が生成されるため、高い殺菌効果及び脱臭効果が期待される。一方、欠点としては浮遊菌や臭気を装置内に導入する必要があるため、装置が大型化し、またプラズマ発生から副生成物としてオゾンが発生しやすく、オゾンを装置外に漏洩させないために、吸着もしくは分解するフィルターを別途設置する必要がある。 The advantage of the passive plasma generator of (1) is that a high concentration of active species is generated by generating plasma in a small volume, so that a high sterilizing effect and deodorizing effect are expected. On the other hand, since it is necessary to introduce airborne bacteria and odors into the device, the size of the device is increased, and ozone is likely to be generated as a by-product from the generation of plasma. Alternatively, it is necessary to install a separate filter for disassembly.
次に、（２）の能動型のプラズマ発生装置の利点は、装置を比較的小さくでき、浮遊菌の殺菌や空気中の臭気の分解に加え、衣類や生活用品の表面に付着した菌（以下、付着菌）の殺菌や表面に吸着した臭気の分解も期待できる点である。一方、欠点としては、活性種が装置の体積に比べて非常に大きな閉空間内に拡散されることから濃度が低くなるため、寿命の長い活性種のみに殺菌や脱臭の効果を期待せざるを得ない点である。その結果、臭気濃度の高い空間（活性種濃度に対して１万倍程度高い濃度）においてはほとんど脱臭効果が期待できないことになる。 Next, the advantage of the active plasma generator of (2) is that the device can be made relatively small. In addition to sterilization of airborne bacteria and decomposition of odors in the air, bacteria attached to the surface of clothing and household goods (hereinafter referred to as In addition, sterilization of adhering bacteria) and decomposition of odor adsorbed on the surface can be expected. On the other hand, the disadvantage is that active species are diffused in a very large closed space compared to the volume of the device, so the concentration is low, so that only active species with a long life expectation of sterilization and deodorizing effects can be expected. It is a point that cannot be obtained. As a result, a deodorizing effect can hardly be expected in a space with a high odor concentration (a concentration about 10,000 times higher than the active species concentration).
以上のことから、受動型のプラズマ発生装置では、当該装置に流入する空気流に含まれる浮遊菌や臭気に対してのみ効果が限定され、能動型のプラズマ発生装置では濃度の低い浮遊菌、付着菌、臭気に対しての効果しか期待できない。即ち、従来技術を利用し実現できることは、「浮遊菌の殺菌と脱臭」、あるいは「濃度の低い浮遊菌、付着菌の殺菌および付着臭気の脱臭」のどちらかに限定されることになる。 From the above, in the passive plasma generator, the effect is limited only to airborne bacteria and odors contained in the air flow flowing into the apparatus, and in the active plasma generator, low concentration of airborne bacteria and adhesion You can only expect effects on bacteria and odors. That is, what can be realized by using the prior art is limited to either “sterilization and deodorization of airborne bacteria” or “sterilization of airborne bacteria with low concentration, adhesion bacteria, and deodorization of adhesion odor”.
また、プラズマ発生部を構成する電極では、電極のプラズマ発生部位に例えば多孔質の誘電体膜を使用する場合が多く、そのため、高湿度下においては、誘電体膜自身の吸湿作用のため電気的特性が変化してしまい、プラズマの発生を阻害してしまう。特に冷蔵庫のような低温で、かつ湿度が大きく変化する環境においては、電極間に結露などによって、水分が蓄積してしまうと、乾燥が困難となる。そのためプラズマの発生が止まり、殺菌、脱臭性能が低下してしまう。従って、冷蔵庫の内部が高湿度の状態が続くと殺菌性能を維持することが難しい。 In addition, in the electrode constituting the plasma generation unit, for example, a porous dielectric film is often used at the plasma generation site of the electrode, and therefore, under high humidity, the dielectric film itself absorbs moisture due to its hygroscopic action. The characteristics change, and the generation of plasma is hindered. In particular, in a low temperature environment such as a refrigerator where the humidity changes greatly, if moisture accumulates between the electrodes due to condensation, drying becomes difficult. As a result, the generation of plasma stops and the sterilization and deodorization performance decreases. Therefore, it is difficult to maintain the sterilization performance when the inside of the refrigerator is kept in a high humidity state.
そこで本発明は、浮遊菌及び付着菌の殺菌と脱臭の両方を同時に実現する技術であり、プラズマを発生させて活性種により脱臭する受動型の機能と、その活性種を装置の外に対し放出し、付着菌を殺菌する能動型の機能の二つを同時に兼ね備えさせるべく活性種の生成量を増やすとともに、誘電体膜の乾燥性能を向上させることによってプラズマの発生を安定化させることで活性種の生成量を安定化させることを主たる所期課題とするものである。 Therefore, the present invention is a technology that simultaneously realizes both sterilization and deodorization of airborne bacteria and adherent bacteria, a passive function of generating deodorization by active species by generating plasma, and releasing the active species to the outside of the device. In addition, the active species are increased by increasing the generation amount of active species so as to simultaneously have two functions of the active type for sterilizing the attached bacteria, and by stabilizing the generation of plasma by improving the drying performance of the dielectric film. The main objective is to stabilize the amount of product produced.
すなわち本発明に係るプラズマ発生装置は、対向面の少なくとも一方に誘電体膜を設けた一対の電極を有し、それら電極間に所定電圧が印加されてプラズマ放電するものにおいて、各電極の対応する箇所にそれぞれ流体流通孔を設けてこれらが貫通するように構成するとともに、前記一対の電極を保持する筐体を備え、前記筐体が、前記一対の電極により形成される側辺開口の少なくとも一部を開放していることを特徴とする。 That is, the plasma generator according to the present invention has a pair of electrodes provided with a dielectric film on at least one of the opposing surfaces, and a plasma discharge is performed by applying a predetermined voltage between the electrodes. In addition, a fluid circulation hole is provided at each location so as to pass therethrough, and a housing for holding the pair of electrodes is provided, and the housing includes at least one of side openings formed by the pair of electrodes. The part is open.
このようなものであれば、筐体が一対の電極により形成される側辺開口の少なくとも一部を開放しているので、一対の電極内に生じる結露水を蒸発させ易くすることができ、一対の電極内に結露水が蓄積することを防止することができる。これにより、誘電体膜の乾燥性能を向上させることができ、プラズマの発生を安定化させて活性種の生成量を安定化させることができる。 In such a case, since the housing opens at least part of the side opening formed by the pair of electrodes, it is possible to easily evaporate the condensed water generated in the pair of electrodes. It is possible to prevent the condensation water from accumulating in the electrode. As a result, the drying performance of the dielectric film can be improved, and the generation of active species can be stabilized by stabilizing the generation of plasma.
なお、一対の電極の側辺開口全体を筐体で覆うことで側辺開口を閉塞した場合、一対の電極内で生じる結露水のうち、流体連通孔近傍の誘電体膜は乾燥することが可能であったが、一対の電極の周辺部などのそれ以外の部分は開放されていないので、乾燥性能が著しく悪い。本発明は、電極の側辺開口を開放させることによって、流体流通孔近傍の誘電体膜だけでなく、それ以外の部分の誘電体膜を乾燥することができる。 In addition, when the side opening is closed by covering the entire side opening of the pair of electrodes with the casing, the dielectric film near the fluid communication hole can be dried out of the dew condensation water generated in the pair of electrodes. However, since the other portions such as the peripheral portions of the pair of electrodes are not opened, the drying performance is extremely poor. In the present invention, by opening the side opening of the electrode, not only the dielectric film in the vicinity of the fluid circulation hole but also the dielectric film in other portions can be dried.
また本発明によれば、各電極の対応する箇所にそれぞれ流体流通孔を設けてこれらが貫通するように構成することにより、対応する各流体貫通孔において発生するプラズマの量を可及的に多くすることができ、このプラズマと流体との接触面積を可及的に大きくできる。これにより、イオン及びラジカルといった活性種の生成量を増加させることができ、当該活性種により脱臭する機能と、その活性種を装置外部に放出して浮遊菌及び付着菌を殺菌する機能とを十分に発揮できるようになる。なお、本明細書でいう対応する箇所とは、電極の面板方向から視て、双方の電極に形成された各流体流通孔が実質的に同じ位置にあることをいい、直交座標系においてｚ軸方向よりｘｙ平面状の一対の電極を見たときに、双方の電極において略同じ（ｘ、ｙ）の座標位置であることをいう。 Further, according to the present invention, by providing the fluid flow holes at the corresponding positions of the respective electrodes so as to pass through them, the amount of plasma generated in the corresponding fluid through holes is increased as much as possible. The contact area between the plasma and the fluid can be increased as much as possible. As a result, the production amount of active species such as ions and radicals can be increased, and the function of deodorizing with the active species and the function of releasing the active species outside the apparatus to sterilize the floating bacteria and attached bacteria are sufficient. Will be able to demonstrate. Note that the corresponding part in this specification means that each fluid flow hole formed in both electrodes is substantially at the same position when viewed from the direction of the face plate of the electrode. When a pair of electrodes having an xy plane shape is seen from the direction, it means that the coordinate positions are substantially the same (x, y) in both electrodes.
開放された側辺開口に気体を通りやすくして開放された側辺開口から水分を抜けやすくするためには、前記筐体が、前記開放された側辺開口に対向する壁体を有し、前記側辺開口と前記壁体との間に気体流路を形成するものであることが望ましい。また、側辺開口に対向して壁体を設けることで、側辺開口近傍のプラズマによって生じた火炎が外部に伝播することを防止することもできる。 In order to make it easier for gas to pass through the opened side opening and to easily remove moisture from the opened side opening, the housing has a wall body that faces the opened side opening, It is desirable that a gas flow path be formed between the side opening and the wall body. Further, by providing the wall body so as to face the side opening, it is possible to prevent the flame generated by the plasma near the side opening from propagating to the outside.
上記の気体流路を簡単な構成により構成するためには、前記筐体の側壁部に前記側辺開口と連通する貫通孔が形成されており、当該貫通孔により前記気体流路が形成されていることが望ましい。 In order to configure the gas flow path with a simple configuration, a through hole communicating with the side opening is formed in the side wall portion of the housing, and the gas flow path is formed by the through hole. It is desirable.
前記一対の電極の前段又は後段に送風機構を設け、前記開放された側辺開口に風を流すものであることが望ましい。これならば、開放された側辺開口に効率的に風を流すことができ、側辺開口から水分が抜けやすくなり、誘電体膜の乾燥性能をより一層向上させることができる。また、この送風機構により流体が効率的に流体流通孔を通過することになり活性種の発生を促進すると共に、脱臭効果を増大させることもできる。例えば冷蔵庫などの電化製品などの場合、湿度センサや温度センサなどのセンサと連動させれば、最小限のエネルギーで効率よく、送風機構を稼動させることが可能となる。また結露の状態は、印加電圧の低下によって検知可能であるので、送風量を調節することも有効である。 It is desirable that a blower mechanism is provided at the front stage or the rear stage of the pair of electrodes, and wind is passed through the open side openings. If this is the case, it is possible to efficiently flow the air to the opened side opening, moisture can easily escape from the side opening, and the drying performance of the dielectric film can be further improved. In addition, this air blowing mechanism allows the fluid to efficiently pass through the fluid circulation holes, thereby promoting the generation of active species and increasing the deodorizing effect. For example, in the case of an electrical appliance such as a refrigerator, the air blowing mechanism can be operated efficiently with a minimum amount of energy by interlocking with a sensor such as a humidity sensor or a temperature sensor. In addition, since the dew condensation state can be detected by a decrease in the applied voltage, it is also effective to adjust the air flow rate.
ここで、前記送風機構により前記流体流通孔を通過させる風の流速を０．１ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下の範囲内としていることが望ましい。 Here, it is desirable that the flow velocity of the wind passing through the fluid circulation hole by the air blowing mechanism is in the range of 0.1 m / s to 30 m / s.
誘電体膜が溶射法によって形成されたものの場合、その表面には微細な凹凸が形成され、これらが対向することで乾燥性能が著しく低下してしまうが、本発明のように側辺開口を開放させることによって、この乾燥性能の低下を防止することができる。 In the case where the dielectric film is formed by a thermal spraying method, fine irregularities are formed on the surface, and these face each other, and the drying performance is significantly reduced. However, the side opening is opened as in the present invention. By making it, the fall of this drying performance can be prevented.
プラズマ発生部位での結露及び水分付着を防止するとともに、結露又は水分を蒸発させ易くして、殺菌性能及び脱臭性能の低下を防止するためには、前記誘電体膜の表面上にコーティング膜が設けられていることが望ましい。このとき、前記コーティング膜が、撥水性（疎水性）を有するものであることが特に望ましい。なお、疎水性のコーティング膜を用いることにより、当該膜に疎水性を有する臭気成分を吸着し易くすることができ、脱臭効率を向上させることができる。 A coating film is provided on the surface of the dielectric film in order to prevent dew condensation and moisture adhesion at the plasma generation site, as well as to easily evaporate the dew condensation or moisture and prevent deterioration of the sterilization performance and deodorization performance. It is desirable that At this time, it is particularly desirable that the coating film has water repellency (hydrophobicity). In addition, by using a hydrophobic coating film, it is possible to easily adsorb a hydrophobic odor component to the film and to improve deodorization efficiency.
前記コーティング膜の厚さが、０．０１μｍ以上１００μｍ以下であることが望ましい。ここでコーティング膜を１００μｍ以上にすると、誘電体膜自身の物性が損なわれてしまうこと、また、誘電体膜の表面に形成された凹凸が埋没してしまい、プラズマ発生効果が低下してしまう。 It is desirable that the thickness of the coating film is 0.01 μm or more and 100 μm or less. Here, if the coating film is 100 μm or more, the physical properties of the dielectric film itself are impaired, and the unevenness formed on the surface of the dielectric film is buried, so that the plasma generation effect is lowered.
前記一対の電極の間に５００μｍ以下の厚みを有するスペーサを有することが望ましい。これならば、電極間の距離を大きくすることができ、脱臭反応場を大きくすることができるので、臭気の脱臭効率を向上させることができる。また、スペーサにより電極間の距離を大きくしていることから、水分付着が起こったとしても微細な水滴であり、電極間から外部に抜けやすくすることができる。ここでスペーサの形成方法としては、蒸着法、ＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition）、スパッタ法、イオンプレーティング法などの薄膜形成方法、あるいは、めっき法、溶射法、スプレーコーティング、スピンコート法、塗布法などが考えられる。 It is desirable to have a spacer having a thickness of 500 μm or less between the pair of electrodes. If it is this, since the distance between electrodes can be enlarged and a deodorization reaction field can be enlarged, the deodorizing efficiency of an odor can be improved. In addition, since the distance between the electrodes is increased by the spacer, even if moisture adheres, the water droplets are fine and can be easily removed from between the electrodes. Here, spacer formation methods include thin film formation methods such as vapor deposition, CVD (Chemical Vapor Deposition), sputtering, and ion plating, or plating, thermal spraying, spray coating, spin coating, and coating. And so on.
流体貫通孔を通過した流体に含まれる活性種の数を可及的に増大させると共に、発生するオゾンの濃度を抑制するためには、前記各電極に印加する電圧をパルス形状とし、そのピーク値を１００Ｖ以上５０００Ｖ以下の範囲内とし、且つパルス幅を０．１μ秒以上３００μ秒以下の範囲内としていることが望ましい。 In order to increase the number of active species contained in the fluid that has passed through the fluid through-hole as much as possible, and to suppress the concentration of generated ozone, the voltage applied to each of the electrodes has a pulse shape, and its peak value Is preferably in the range of 100 V to 5000 V, and the pulse width is preferably in the range of 0.1 μs to 300 μs.
このように構成した本発明によれば、活性種の生成量を増やすことによって付着菌の殺菌と脱臭の両方を同時に実現することができるとともに、誘電体膜の乾燥性能を向上させることによってプラズマの発生を安定化させることで活性種の生成量を安定化させることができる。 According to the present invention configured as described above, both the sterilization and deodorization of the attached bacteria can be realized at the same time by increasing the generation amount of the active species, and the plasma can be improved by improving the drying performance of the dielectric film. By stabilizing the generation, the amount of active species produced can be stabilized.
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施形態に係るプラズマ発生装置１００は、例えば冷蔵庫、洗濯機、衣類乾燥機、掃除機、空調機又は空気清浄機等の家庭電化製品に用いられるものであり、当該家庭電化製品の内部又は外部の空気の脱臭やそれら製品内部又は外部の浮遊菌又は付着菌を殺菌するものである。 The plasma generator 100 according to the present embodiment is used for home appliances such as a refrigerator, a washing machine, a clothes dryer, a vacuum cleaner, an air conditioner, or an air cleaner, and the inside or outside of the home appliance. It is intended to sterilize airborne odors and adhering bacteria inside or outside of these products.
具体的にこのものは、図１及び図２に示すように、マイクロギャッププラズマ（Micro Gap Plasma）によりイオンやラジカル等の活性種を生成させるプラズマ電極部２と、当該プラズマ電極部２の外部に設けられて当該プラズマ電極部２に強制的に風（空気流）を送る送風機構３と、前記プラズマ電極部２の外部に設けられてプラズマ電極部２で生じる火炎が外部に伝播しないようにする防爆機構４、および電極部２に高電圧を印加するための電源５とを備えている。 Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the plasma electrode unit 2 generates active species such as ions and radicals by micro gap plasma (Micro Gap Plasma), and the outside of the plasma electrode unit 2 A blower mechanism 3 that is provided and forcibly sends wind (air flow) to the plasma electrode unit 2 and a flame that is provided outside the plasma electrode unit 2 and that is generated in the plasma electrode unit 2 does not propagate to the outside. An explosion-proof mechanism 4 and a power source 5 for applying a high voltage to the electrode unit 2 are provided.
以下、各部２〜５について各図を参照して説明する。 Hereinafter, each part 2-5 is demonstrated with reference to each figure.
プラズマ電極部２は、図２〜図６に示すように、対向面に誘電体膜２１ａ、２２ａを設けた一対の電極２１、２２と、当該一対の電極２１、２２を保持する筐体２５を有し、それら電極２１、２２間に所定電圧が印加されてプラズマ放電するものである。各電極２１、２２は、特に図３に示すように、平面視において（電極２１、２２の面板方向から見たときに）概略矩形状をなすものであり、例えばＳＵＳ４０３といったステンレス鋼から形成されている。なお、電極部２の電極２１、２２の縁部には、電源５からの電圧が印加される印加端子２Ｔが形成されている（図３参照）。 As shown in FIGS. 2 to 6, the plasma electrode unit 2 includes a pair of electrodes 21 and 22 provided with dielectric films 21 a and 22 a on opposite surfaces, and a casing 25 that holds the pair of electrodes 21 and 22. And a predetermined voltage is applied between the electrodes 21 and 22 to cause plasma discharge. As shown in FIG. 3 in particular, each of the electrodes 21 and 22 has a substantially rectangular shape in plan view (when viewed from the face plate direction of the electrodes 21 and 22), and is made of stainless steel such as SUS403, for example. Yes. In addition, the application terminal 2T to which the voltage from the power supply 5 is applied is formed in the edge part of the electrodes 21 and 22 of the electrode part 2 (refer FIG. 3).
ここで電源５によるプラズマ電極部２への電圧印加方法は、各電極２１、２２に印加する電圧をパルス形状とし、そのピーク値を１００Ｖ以上５０００Ｖ以下の範囲内とし、且つパルス幅を０．１μ秒以上かつ３００μ秒以下の範囲内としている。図７に示すように、パルス幅が３００μ秒以下において、イオン数密度が測定され、かつオゾン濃度が低くなり、パルス幅が小さくなるに従って、イオン数は増加し、オゾン濃度は減少する。これにより、オゾン発生量を抑制し、プラズマで生成された活性種を、従来技術に良く見られるようなフィルター等で失うことなく、効率的に放出することができ、その結果、付着菌の殺菌を短時間で実現することが可能となる。 Here, the voltage application method to the plasma electrode unit 2 by the power source 5 is such that the voltage applied to each of the electrodes 21 and 22 has a pulse shape, the peak value is in the range of 100 V to 5000 V, and the pulse width is 0.1 μm. It is within the range of not less than seconds and not more than 300 μsec. As shown in FIG. 7, when the pulse width is 300 μsec or less, the ion number density is measured, and the ozone concentration is decreased. As the pulse width is decreased, the ion number is increased and the ozone concentration is decreased. As a result, the amount of ozone generated is suppressed, and the active species generated in the plasma can be efficiently released without losing it with a filter or the like that is often found in the prior art. Can be realized in a short time.
また、図５に示すように、電極２１、２２の対向面には、例えばチタン酸バリウム等の誘電体が塗布されて誘電体膜２１ａ、２２ａが形成されている。この誘電体膜２１ａ、２２ａの表面粗さ（本実施形態では算出平均粗さＲａ）は０．１μｍ以上１００μｍ以下である。この他表面粗さとしては、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを用いて規定しても良い。なお、前記誘電体膜２１ａ、２２ａの表面粗さは、溶射法によって制御することが考えられる。また、電極に塗布する誘電体としては、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化シリコン、燐酸銀、チタン酸ジルコン酸鉛、シリコンカーバイド、酸化インジウム、酸化カドミニウム、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化鉄、カーボンナノチューブなどを用いてもよい。 Further, as shown in FIG. 5, dielectric films 21 a and 22 a are formed on the opposing surfaces of the electrodes 21 and 22 by applying a dielectric such as barium titanate. The surface roughness (calculated average roughness Ra in the present embodiment) of the dielectric films 21a and 22a is not less than 0.1 μm and not more than 100 μm. Other surface roughness may be defined using the maximum height Ry and the ten-point average roughness Rz. Note that the surface roughness of the dielectric films 21a and 22a can be controlled by a thermal spraying method. Dielectrics applied to the electrodes include aluminum oxide, titanium oxide, magnesium oxide, strontium titanate, silicon oxide, silver phosphate, lead zirconate titanate, silicon carbide, indium oxide, cadmium oxide, bismuth oxide, and zinc oxide. Iron oxide, carbon nanotubes, etc. may be used.
さらに図３、図４及び図６に示すように、各電極２１、２２の対応する箇所にそれぞれ流体流通孔２１ｂ、２２ｂを設けてこれらが連通して貫通するように構成するとともに、電極２１、２２の面板方向から視たときに（平面視において）、対応する各流体貫通孔２１ｂ、２２ｂの輪郭の少なくとも一部が互いに異なる位置となるように構成されている。つまり、一方の電極２１に形成された流体流通孔２１ｂの平面視形状と、他方の電極２２に形成された流体流通孔２２ｂの平面視形状とが互いに異なるように構成されている。 Further, as shown in FIGS. 3, 4, and 6, fluid flow holes 21 b and 22 b are provided in corresponding portions of the electrodes 21 and 22, respectively, and are configured to communicate with and penetrate the electrodes 21 and 22. When viewed from the direction of the face plate 22 (in plan view), at least a part of the contour of each corresponding fluid through-hole 21b, 22b is configured to be different from each other. That is, the plan view shape of the fluid circulation hole 21 b formed in one electrode 21 and the plan view shape of the fluid circulation hole 22 b formed in the other electrode 22 are different from each other.
具体的には、各電極２１、２２の対応する箇所にそれぞれ形成された流体流通孔２１ｂ、２２ｂは、平面視において概略円形状をなすものであり（図３、図６参照）、一方の電極２１に形成された流体流通孔２１ｂの開口サイズ（開口径）が、他方の電極２２に形成された流体流通孔２２ｂの開口サイズ（開口径）よりも小さく（例えば開口径が１０μｍ以上小さく）形成されている。 Specifically, the fluid circulation holes 21b and 22b respectively formed in the corresponding portions of the electrodes 21 and 22 have a substantially circular shape in plan view (see FIGS. 3 and 6). The opening size (opening diameter) of the fluid circulation hole 21b formed in the first electrode 21 is smaller than the opening size (opening diameter) of the fluid circulation hole 22b formed in the other electrode 22 (for example, the opening diameter is 10 μm or more smaller). Has been.
また、同じく図３、図６に示すように、一方の電極２１に形成された流体流通孔２１ｂと他方の電極２２に形成された流体流通孔２２ｂとは同心円状に形成されている。なお、本実施形態では、一方の電極２１に形成された複数個の流体流通孔２１ｂは全て同一形状をなし、他方の電極２２に形成された複数個の流体流通孔２２ｂも全て同一形状をなし、一方の電極２１に形成された流体流通孔２１ｂ全てが、他方の電極２２に形成された流体流通孔２２ｂよりも小さく形成されている。本実施例では概略円形状として効果を示したが、開口部は円形に限らずどのような形でもよく、平面視において対応する各流体貫通孔の輪郭の少なくとも一部が互いに異なる位置となるように構成されていればよい。 Similarly, as shown in FIGS. 3 and 6, the fluid circulation hole 21 b formed in one electrode 21 and the fluid circulation hole 22 b formed in the other electrode 22 are formed concentrically. In the present embodiment, the plurality of fluid circulation holes 21b formed in one electrode 21 all have the same shape, and the plurality of fluid circulation holes 22b formed in the other electrode 22 all have the same shape. All of the fluid circulation holes 21 b formed in one electrode 21 are formed smaller than the fluid circulation holes 22 b formed in the other electrode 22. In the present embodiment, the effect is shown as a substantially circular shape, but the opening is not limited to a circle, and may have any shape, and at least a part of the contour of each corresponding fluid through-hole is different from each other in plan view. It suffices to be configured.
さらに、各電極２１、２２に形成された流体流通孔２１ｂ、２２ｂの開口総面積が、当該各電極２１、２２の総面積に対して２％以上９０％以下の範囲内である。具体的には、他方の電極２２に形成された流体流通孔２２ｂの開口総面積を、電極２２の総面積に対して２％以上９０％以下の範囲内としている。なお、一方の電極２１に形成された流体流通孔２１ｂの開口総面積を２％以上９０％以下の範囲内としても良い。 Furthermore, the total opening area of the fluid circulation holes 21 b and 22 b formed in each electrode 21 and 22 is in the range of 2% to 90% with respect to the total area of each electrode 21 and 22. Specifically, the total opening area of the fluid circulation holes 22 b formed in the other electrode 22 is in the range of 2% to 90% with respect to the total area of the electrode 22. The total opening area of the fluid circulation holes 21b formed in one electrode 21 may be in the range of 2% to 90%.
そして本実施形態のプラズマ電極部２は、図３及び図６に示すように、流体流通孔２１ｂ、２２ｂとは別に、一方の電極２１に貫通孔２１ｃを設けてこの貫通孔２１ｃが他方の電極２２によってその対向面側の開口が塞がれるように構成している。なお、前記各電極２１、２２に形成された流体流通孔２１ｂ、２２ｂからなるものを以下、完全開口部という場合があるが、これとの比較において貫通孔２１ｃにより形成されるものは半開口部という。 As shown in FIGS. 3 and 6, the plasma electrode portion 2 of the present embodiment is provided with a through hole 21c in one electrode 21 separately from the fluid circulation holes 21b and 22b, and this through hole 21c is the other electrode. The opening on the opposite surface side is closed by 22. In addition, what consists of the fluid circulation holes 21b and 22b formed in each said electrodes 21 and 22 may be hereafter called a complete opening, but what is formed by the through-hole 21c in comparison with this is a half opening. That's it.
貫通孔２１ｃの開口サイズを、流体流通孔２１ｂの開口サイズよりも１０μｍ以上小さく形成している。貫通孔２１ｃは、規則的に設けられた流体流通孔２１ｂの一部を置き換えて形成されており、貫通孔２１ｃは流体流通孔２１ｂの周囲に設けられている（図３参照）。 The opening size of the through hole 21c is formed to be 10 μm or more smaller than the opening size of the fluid circulation hole 21b. The through hole 21c is formed by replacing a part of the regularly provided fluid circulation hole 21b, and the through hole 21c is provided around the fluid circulation hole 21b (see FIG. 3).
送風機構３は、前記プラズマ電極部２の他方の電極２２側（プラズマ電極部２の前段）に配置されており、プラズマ電極部２に形成された流体流通孔２１ｂ、２２ｂ（完全開口部）に向かって強制的に風を送る送風ファンを有するものである。具体的にこの送風機構３は、流体流通孔２１ｂ、２２ｂを通過させる風の流速を０．１ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下の範囲内としている。 The blower mechanism 3 is disposed on the other electrode 22 side of the plasma electrode part 2 (preceding stage of the plasma electrode part 2), and in the fluid circulation holes 21b and 22b (completely open parts) formed in the plasma electrode part 2. It has a blower fan that forcibly sends wind toward it. Specifically, in this blower mechanism 3, the flow velocity of the wind passing through the fluid circulation holes 21b and 22b is set in the range of 0.1 m / s to 30 m / s.
防爆機構４は、図４に示すように、一対の電極２１、２２の外側に配置された保護カバー４１を有し、可燃性ガスが流体流通孔２１ｂ、２２ｂに流入してプラズマによって生じた火炎が、保護カバー４１を越えて外部に伝播しないように構成されたものである。この保護カバー４１は、筐体２５の上面及び下面に着脱可能に取り付けられており、金属メッシュ４１１を有する。この金属メッシュ４１１の線径は、１．５ｍｍ以下の範囲内であり、且つ金属メッシュ４１１の開口率は３０％以上である。 As shown in FIG. 4, the explosion-proof mechanism 4 has a protective cover 41 disposed outside the pair of electrodes 21, 22, and a flame generated by plasma when combustible gas flows into the fluid circulation holes 21 b, 22 b. However, it is configured not to propagate outside the protective cover 41. The protective cover 41 is detachably attached to the upper and lower surfaces of the housing 25 and has a metal mesh 411. The wire diameter of the metal mesh 411 is in the range of 1.5 mm or less, and the opening ratio of the metal mesh 411 is 30% or more.
しかして本実施形態のプラズマ発生装置１００においては、一対の電極２１、２２を保持する筐体２５が、図８に示すように概略矩形枠形状をなすものであり、その長手方向に沿った側壁において、一対の電極２１、２２により形成される側辺開口２Ｍの一部を開放するように構成されている。なお、図８及び図９には防爆機構４は図示していない。 Therefore, in the plasma generator 100 of the present embodiment, the casing 25 that holds the pair of electrodes 21 and 22 has a substantially rectangular frame shape as shown in FIG. The side opening 2M formed by the pair of electrodes 21 and 22 is partially opened. 8 and 9 do not show the explosion-proof mechanism 4.
また、筐体２５は、図８及び図９に示すように、開口された側辺開口２Ｍに対向するように壁体２５１を有しており、この壁体２５１により側辺開口２Ｍとの間に上下に出入り口を有する気体流路２５ｘが形成される。 Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the housing 25 has a wall body 251 so as to face the opened side opening 2 </ b> M, and the wall body 251 forms a space between the side opening 2 </ b> M. A gas flow path 25x having upper and lower entrances is formed.
具体的には、筐体２５の長手方向に沿った左右一対の側壁に上面から下面に貫通する貫通孔２５ｈが形成されており、この貫通孔２５ｈにより気体流路２５ｘが構成される。また、この貫通孔２５ｈの側壁により側辺開口２Ｍに対向する壁体２５１が構成される。貫通孔２５ｈは、図８に示すように、長手方向に沿って延びる直線状の長孔であり、本実施形態では、各側壁に２つの貫通孔２５ｈが長手方向に沿って形成されている。そして、この貫通孔２５ｈにより構成される気体流路２５ｘには、前記送風機構３により生じる風（気体流）が流れ込む。これにより、開放された側辺開口２Ｍに風が流れて、一対の電極２１、２２の間に生じた結露水の蒸発を促進することができる。なお、貫通孔２５ｈの形状及び数は上記に限られず適宜変更可能である。 Specifically, a through-hole 25h penetrating from the upper surface to the lower surface is formed in a pair of left and right side walls along the longitudinal direction of the housing 25, and the gas flow path 25x is configured by the through-hole 25h. Further, a wall body 251 facing the side opening 2M is formed by the side wall of the through hole 25h. As shown in FIG. 8, the through-hole 25h is a linear long hole extending along the longitudinal direction, and in the present embodiment, two through-holes 25h are formed in each side wall along the longitudinal direction. Then, wind (gas flow) generated by the blower mechanism 3 flows into the gas flow path 25x constituted by the through hole 25h. Thereby, a wind flows into the open side opening 2M, and evaporation of condensed water generated between the pair of electrodes 21 and 22 can be promoted. The shape and number of the through holes 25h are not limited to the above and can be changed as appropriate.
また、図５に示すように、各電極２１、２２の誘電体膜２１ａ、２２ａの表面に１層のコーティング膜２３が設けられている。 Further, as shown in FIG. 5, a single layer of coating film 23 is provided on the surfaces of the dielectric films 21a and 22a of the electrodes 21 and 22, respectively.
コーティング膜２３は、撥水性を有するものであり、ガラス、フッ素樹脂、シリコン、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、フッ素含有ＤＬＣ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＳｒＯ２、ＭｇＯのいずれか、又はその組み合わせである。また、コーティング膜２３は、誘電体膜２１ａ、２２ａの上面にほぼ均一に成膜するために、蒸着法、ＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition）、スパッタ法、イオンプレーティング法などの薄膜形成方法、あるいは、めっき法、溶射法、スプレーコーティング、スピンコート法、塗布法、などで形成される。 The coating film 23 has water repellency, and is any of glass, fluorine resin, silicon, diamond-like carbon (DLC), fluorine-containing DLC, SiO 2 , ZrO 2 , TiO 2 , SrO 2 , MgO, or It is a combination. In addition, the coating film 23 is formed almost uniformly on the top surfaces of the dielectric films 21a and 22a, so that a thin film forming method such as a vapor deposition method, a CVD method (Chemical Vapor Deposition), a sputtering method, or an ion plating method, or , Plating, thermal spraying, spray coating, spin coating, coating, and the like.
さらに、本実施形態の電極２１、２２は、絶縁体材料からなるスペーサ２４により電極２１、２２間に所定距離の隙間が形成されている。スペーサ２４は、図３に示すように、電極２１、２２の周縁部の複数個所に設けられている。なお、スペーサの位置は図３に限定されず、例えば結露水の蒸発促進を妨げない範囲において周縁部全体に亘って設けても良いし、電極の中央部等、流体流通孔２１ｂ、２２ｂ及び貫通孔２１ｃを塞がない任意の位置に設けても良い。このスペーサ２４の厚みとしては、５００μｍ以下とすることが望ましい。５００μｍよりも大きくすると、プラズマを発生させるための電圧が大きくなり、オゾンが発生し易くなるためである。また、スペーサ２４は、フッ素樹脂、エポキシ、ポリイミド、アルミナ、ガラスのいずれか、又はその組み合わせである。本実施形態のスペーサ２４は前記誘電体膜２１ａ、２２ａと同様に溶射法によって形成される。より具体的には、各電極２１、２２の誘電体膜２１ａ、２２ａ上にスペーサ２４となる部材を例えば２５０μｍ以下で形成し、それらを重ね合わせることによって、５００μｍ以下のスペーサ２４となるようにしている。その他、一方の電極２１（又は電極２２）の誘電体膜２１ａ（誘電体膜２２ａ）にスペーサ２４を形成しても良い。 Further, in the electrodes 21 and 22 of this embodiment, a gap of a predetermined distance is formed between the electrodes 21 and 22 by a spacer 24 made of an insulating material. As shown in FIG. 3, the spacers 24 are provided at a plurality of locations on the periphery of the electrodes 21 and 22. Note that the position of the spacer is not limited to that shown in FIG. 3. For example, the spacer may be provided over the entire periphery within a range that does not hinder the evaporation promotion of the condensed water, or the fluid circulation holes 21 b and 22 b and the through holes such as the center of the electrode. You may provide in the arbitrary positions which do not block | close the hole 21c. The thickness of the spacer 24 is desirably 500 μm or less. This is because if it is larger than 500 μm, the voltage for generating plasma increases, and ozone is easily generated. Further, the spacer 24 is any one of fluorine resin, epoxy, polyimide, alumina, glass, or a combination thereof. The spacer 24 of the present embodiment is formed by a thermal spraying method in the same manner as the dielectric films 21a and 22a. More specifically, a member that becomes the spacer 24 is formed on the dielectric films 21a and 22a of the electrodes 21 and 22 with a thickness of, for example, 250 μm or less, and the spacers 24 are 500 μm or less by overlapping them. Yes. In addition, the spacer 24 may be formed on the dielectric film 21a (dielectric film 22a) of one electrode 21 (or electrode 22).
本実施形態のコーティング膜２３は、誘電体膜２１ａ、２２ａを溶射法によって成膜し、当該誘電体膜２１ａ、２２ａ上にスペーサ２４となる部材を溶射法によって形成した後に成膜される。これにより、スペーサ２４もコーティング膜２３によって覆われることになり、スペーサ２４に生じる結露及び水分付着を防止することができる。なお、誘電体膜２１ａ、２２ａを成膜してコーティング膜２３を成膜した後に、スペーサ２４を形成しても良い。 The coating film 23 of this embodiment is formed after the dielectric films 21a and 22a are formed by a thermal spraying method, and a member to be the spacer 24 is formed on the dielectric films 21a and 22a by the thermal spraying method. Thereby, the spacer 24 is also covered with the coating film 23, and the dew condensation and moisture adhesion which occur in the spacer 24 can be prevented. The spacers 24 may be formed after the dielectric films 21a and 22a are formed and the coating film 23 is formed.
このようにスペーサ２４を設けることによって、電極間距離をスペーサ２４の厚み分大きくすることができ、図１０に示すように、脱臭反応場が大きくなり、空気とプラズマとの接触体積が大きくなることから、脱臭効率が向上する。ここで脱臭性能とスペーサ２４の厚みの依存性について図１１に示す。スペーサ２４を設けない場合の脱臭効率が２０％であるのに対して、厚み１０μｍのスペーサ２４を設けた場合の脱臭効率は３０％、２０μｍでは３２％、５０μｍでは極大の３５％であり、脱臭効率が向上している。また１００μｍの脱臭効率は３０％であり、１０μｍから１００μｍでは脱臭率の向上が顕著である。また、スペーサ２４の厚みが１００μｍより大きくなるに従って脱臭効率も悪くなるが、５００μｍまでは２０％以上である。一方、スペーサ２４の厚みが５００μｍを超えると、スペーサ２４を設けない場合よりも脱臭効率が悪くなり好ましくない。 By providing the spacer 24 in this way, the distance between the electrodes can be increased by the thickness of the spacer 24, and as shown in FIG. 10, the deodorization reaction field is increased and the contact volume between air and plasma is increased. Therefore, the deodorization efficiency is improved. Here, the dependency of the deodorizing performance and the thickness of the spacer 24 is shown in FIG. The deodorizing efficiency when the spacer 24 is not provided is 20%, whereas the deodorizing efficiency when the spacer 24 having a thickness of 10 μm is provided is 30%, 32% at 20 μm, and 35% of the maximum at 50 μm. Efficiency has improved. Further, the deodorization efficiency at 100 μm is 30%, and the improvement in the deodorization rate is remarkable at 10 μm to 100 μm. In addition, the deodorization efficiency deteriorates as the thickness of the spacer 24 exceeds 100 μm, but it is 20% or more up to 500 μm. On the other hand, when the thickness of the spacer 24 exceeds 500 μm, the deodorizing efficiency is deteriorated as compared with the case where the spacer 24 is not provided.
このように構成したプラズマ発生装置１００は冷蔵庫の庫内において好適に用いることができる。冷蔵庫の庫内は、図１２に示すように、除霜運転時において高湿度状態となり、電極間２１、２２間に結露が生じ易く又は水分が付着し易くなる。これに対して、本実施形態のプラズマ発生装置１００は、電極間２１、２２の誘電体膜２１ａ、２２ａの表面に撥水性のコーティング膜２３を設けていることから、結露や水分付着が生じにくい。また、一対の電極２１、２２の左右一対の側辺において側辺開口２Ｍを開放していることから、結露が起こったとしても、その結露水を蒸発させることができ、スペーサ２４によって電極２１、２２間の距離を大きくしていることから、その結露水が電極２１、２２間の外部に抜けやすい。 The plasma generator 100 configured as described above can be suitably used in a refrigerator. As shown in FIG. 12, the inside of the refrigerator is in a high humidity state during the defrosting operation, and condensation is likely to occur between the electrodes 21 and 22, or moisture tends to adhere. On the other hand, in the plasma generating apparatus 100 of the present embodiment, the water-repellent coating film 23 is provided on the surfaces of the dielectric films 21a and 22a between the electrodes 21 and 22, so that condensation and moisture adhesion hardly occur. . In addition, since the side openings 2M are opened on the pair of left and right sides of the pair of electrodes 21, 22, even if condensation occurs, the condensed water can be evaporated, and the spacer 24 allows the electrodes 21, Since the distance between the 22 is increased, the condensed water tends to escape to the outside between the electrodes 21 and 22.
次にこのように構成した本実施形態のプラズマ発生装置の乾燥性能を確認するため、冷蔵庫内にプラズマ発生装置を取り付けてイオン数を測定した。実験例として、側辺開口を開放せず、コーティング膜及びスペーサを設けないプラズマ発生装置（Ｎｏ．１）と、上述した貫通孔により側辺開口を開放して、コーティング膜及びスペーサを設けないプラズマ発生装置（Ｎｏ．２）と、側辺開口を開放せず、コーティング膜及びスペーサを設けたプラズマ発生装置（Ｎｏ．３）と、上述した貫通孔により側辺開口を開放して、コーティング膜及びスペーサを設けたプラズマ発生装置（Ｎｏ．４）とを準備した。これらＮｏ．１〜Ｎｏ．４のイオン数の測定結果を以下の表１に示す。 Next, in order to confirm the drying performance of the plasma generator of this embodiment configured as described above, the number of ions was measured by attaching the plasma generator in the refrigerator. As an experimental example, a plasma generator (No. 1) that does not open the side openings and does not provide the coating film and spacers, and plasma that does not provide the coating films and spacers by opening the side openings using the above-described through holes. The generator (No. 2), the plasma generator (No. 3) provided with a coating film and a spacer without opening the side openings, and the side openings are opened by the above-described through holes, and the coating film and A plasma generator (No. 4) provided with a spacer was prepared. These No. 1-No. The measurement results of the number of ions of 4 are shown in Table 1 below.
上記の表１の実験結果から、一対の電極の側辺開口を開放しない場合には、コーティング膜及びスペーサを設けた場合であっても、冷蔵庫内での稼働日数が増えるにしたがって、イオン数の低下が顕著になることが分かった（実験例Ｎｏ．１、Ｎｏ．３）。これに対して、実験例Ｎｏ．２のように、側辺開口を開放させることによって、結露により初期イオン数の低下を最小限にすることが可能となることが分かる。さらに実験例Ｎｏ．４のように、側辺開口を開放させたものに、コーティング膜及びスペーサを組みわせればより効果的となり、冷蔵庫のような湿度変動が大きく、一対の電極間に結露が生じ易い環境であっても安定的に使用することが可能であることが分かった。 From the experimental results in Table 1 above, when the side openings of the pair of electrodes are not opened, even when the coating film and the spacer are provided, the number of ions increases as the number of working days in the refrigerator increases. It turned out that a fall becomes remarkable (Experimental example No. 1, No. 3). On the other hand, Experimental Example No. As shown in FIG. 2, it can be seen that by opening the side openings, it is possible to minimize the decrease in the number of initial ions due to condensation. Furthermore, Experimental Example No. As shown in Fig. 4, it is more effective if the coating film and the spacer are combined with the one with the opening on the side open, and the humidity fluctuation is large as in a refrigerator, and condensation is likely to occur between a pair of electrodes. However, it was found that it can be used stably.
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態に係るプラズマ発生装置１００によれば、対応する各流体貫通孔２１ｂ、２２ｂにおいて発生するプラズマの量を可及的に多くすることができ、このプラズマと流体との接触面積を可及的に大きくできる。これにより、イオン及びラジカルといった活性種の生成量を増加させることができ、当該活性種により脱臭する機能と、その活性種を装置外部に放出して浮遊菌及び付着菌を殺菌する機能とを十分に発揮できるようになる。また、筐体２５が一対の電極２１、２２により形成される側辺開口２Ｍの少なくとも一部を開放しているので、一対の電極２１、２２内に生じる結露水を蒸発させ易くすることができ、一対の電極２１、２２内に結露水が蓄積することを防止することができる。これにより、誘電体膜２１ａ、２２ａの乾燥性能を向上させることができ、プラズマの発生を安定化させて活性種の生成量を安定化させることができる。
<Effect of this embodiment>
According to the plasma generating apparatus 100 according to the present embodiment configured as described above, it is possible to increase the amount of plasma generated in the corresponding fluid through holes 21b and 22b as much as possible. The contact area can be increased as much as possible. As a result, the production amount of active species such as ions and radicals can be increased, and the function of deodorizing with the active species and the function of releasing the active species outside the apparatus to sterilize the floating bacteria and attached bacteria are sufficient. Will be able to demonstrate. Further, since the housing 25 opens at least a part of the side opening 2M formed by the pair of electrodes 21 and 22, the dew condensation water generated in the pair of electrodes 21 and 22 can be easily evaporated. It is possible to prevent the condensed water from accumulating in the pair of electrodes 21 and 22. Thereby, the drying performance of the dielectric films 21a and 22a can be improved, and the generation of active species can be stabilized by stabilizing the generation of plasma.
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
<Other modified embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiment.
例えば前記実施形態の筐体２５には、上下に出入り口を有する気体流路２５ｘの他、図１３に示すように、側辺開口２Ｍに対向する壁体２５１に貫通孔２５１ａを設けて気体流路を形成しても良い。これならば、火炎の伝播を防ぎつつも、側辺開口２Ｍにより多くの風を送ることができる。 For example, in the casing 25 of the above embodiment, in addition to the gas channel 25x having upper and lower entrances, a through hole 251a is provided in the wall body 251 facing the side opening 2M as shown in FIG. May be formed. If this is the case, more wind can be sent to the side opening 2M while preventing the propagation of the flame.
また、前記実施形態の筐体２５には、上下に出入り口を有する気体流路２５ｘを形成しているが、図１４に示すように、筐体２５の側壁において、側辺開口２Ｍに対応して側方に開口する気体流路２５ｙを形成しても良い。これによっても、側辺開口２Ｍに風を送ることができ、誘電体膜２１ａ、２２ａの乾燥性能を向上させることができる。 Moreover, although the gas flow path 25x which has an entrance at the upper and lower sides is formed in the housing | casing 25 of the said embodiment, as shown in FIG. 14, in the side wall of the housing | casing 25, it corresponds to the side opening 2M. You may form the gas flow path 25y opened to a side. Also by this, wind can be sent to the side opening 2M, and the drying performance of the dielectric films 21a and 22a can be improved.
また、図１５に示すように、前記筐体２５が、一対の電極２１、２２の先端部及び後端部を保持して、電極２１、２２の左右側端部を保持しないように構成しても良い。これならば、左右側辺における側辺開口２Ｍのほぼ全体を開放することができ、誘電体膜２１ａ、２２ａの乾燥性能を一層向上させることができる。その他、筐体２５を、一対の電極２１、２２の四つ角部を保持するようにして、左右側辺及び前後側辺における側辺開口２Ｍのほぼ全体を開放するようにしても良い。 Further, as shown in FIG. 15, the casing 25 is configured to hold the front end portion and the rear end portion of the pair of electrodes 21 and 22 and not to hold the left and right end portions of the electrodes 21 and 22. Also good. In this case, almost the entire side opening 2M on the left and right sides can be opened, and the drying performance of the dielectric films 21a and 22a can be further improved. In addition, the housing 25 may hold the four corners of the pair of electrodes 21 and 22 so as to open substantially the entire side opening 2M on the left and right sides and the front and rear sides.
さらに、前記筐体又は一対の電極内部に発熱体を設けても良い。これにより側辺開口を開放して結露水の蒸発を促進する効果に加えて、発熱体の加熱効果により、より一層結露水の蒸発を促進することができ、誘電体膜をより短時間で乾燥させることができる。特に冷蔵庫などの電化製品などの場合、湿度センサや温度センサなどのセンサと連動させれば、最小限のエネルギーで効率よく、発熱体を稼動させることが可能となる。 Further, a heating element may be provided inside the casing or the pair of electrodes. In addition to the effect of opening the opening on the side and promoting the evaporation of condensed water, the heating effect of the heating element can further promote the evaporation of condensed water, and the dielectric film can be dried in a shorter time. Can be made. In particular, in the case of electrical appliances such as refrigerators, the heating element can be operated efficiently with a minimum amount of energy by interlocking with sensors such as a humidity sensor and a temperature sensor.
例えば前記実施形態では、コーティング膜を各電極の誘電体膜に設けたが、いずれか一方の誘電体膜に設けた場合であっても効果を奏する。 For example, in the above-described embodiment, the coating film is provided on the dielectric film of each electrode. However, even when the coating film is provided on any one of the dielectric films, the effect can be obtained.
また、前記実施形態では電極２１の複数の流体流通孔２１ｂが同一形状をなし、また電極２２の複数の流体流通孔２２ｂが同一形状をなすものであったが、それぞれ異なる形状をなすものであっても良い。 In the above embodiment, the plurality of fluid circulation holes 21b of the electrode 21 have the same shape, and the plurality of fluid circulation holes 22b of the electrode 22 have the same shape, but each has a different shape. May be.
また、前記実施形態では電極２１の全ての流体流通孔２１ｂが、電極２２の複数の流体流通孔２２ｂよりも小さく又は大きく形成されているが、電極２１の一部の流体流通孔２１ｂが電極２２の流体流通孔２２ｂにより小さく形成されており、その他の流体流通孔２１ｂが電極２２の流体流通孔２２ｂよりも大きく形成されていても良い。 In the embodiment, all the fluid circulation holes 21 b of the electrode 21 are formed smaller or larger than the plurality of fluid circulation holes 22 b of the electrode 22, but some of the fluid circulation holes 21 b of the electrode 21 are formed in the electrode 22. The other fluid circulation hole 21 b may be formed larger than the fluid circulation hole 22 b of the electrode 22.
さらに、前記実施形態では一方の電極２１又は他方の電極２２のいずれかに貫通孔が形成されているが、両方に貫通孔（半開口部）を形成するようにしても良い。 Furthermore, in the embodiment, the through hole is formed in either one of the electrodes 21 or the other electrode 22, but a through hole (half opening) may be formed in both.
その上、前記実施形態では流体流通孔は等断面形状をなすものであったが、その他、各電極に形成される流体流通孔にテーパ面を有するもの、すり鉢状またはお椀状の形状、つまり一方の開口から他方の開口に行くに従って縮径又は拡径するものであっても良い。 In addition, in the above-described embodiment, the fluid circulation hole has an equal cross-sectional shape, but in addition, the fluid circulation hole formed in each electrode has a tapered surface, a mortar shape or a bowl shape, that is, The diameter may be reduced or increased from one opening to the other opening.
加えて、流体流通孔は、円形状の他、楕円形状、矩形状、直線状スリット形状、同心円状スリット形状、波形状スリット形状、三日月形状、櫛形状、ハニカム形状又は星形状であっても良い。 In addition, the fluid flow hole may be elliptical, rectangular, linear slit, concentric slit, corrugated slit, crescent, comb, honeycomb, or star, in addition to a circular shape. .
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
１００・・・プラズマ発生装置
２・・・プラズマ電極部
２１・・・一方の電極
２２・・・他方の電極
２１ａ、２２ａ・・・誘電体膜
２１ｂ、２２ｂ・・・流体流通孔
２３・・・コーティング膜
２４・・・スペーサ
２５・・・筐体
３・・・送風機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Plasma generator 2 ... Plasma electrode part 21 ... One electrode 22 ... The other electrode 21a, 22a ... Dielectric film | membrane 21b, 22b ... Fluid flow hole 23 ... Coating film 24... Spacer 25... Casing 3.
Claims (13)
前記筐体が、前記一対の電極により形成される側辺開口の少なくとも一部を開放しているプラズマ発生装置。 In the case of having a pair of electrodes provided with a dielectric film on at least one of the opposing surfaces and applying a predetermined voltage between the electrodes to cause plasma discharge, fluid flow holes are provided at corresponding positions of each electrode. And a housing that holds the pair of electrodes,
The plasma generating apparatus, wherein the casing opens at least a part of a side opening formed by the pair of electrodes.
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