(57)【要約】【課題】気体励起効率を向上させ、製造コスト及びランニングコストの低減化を実現することができる気体励起装置及び気体励起方法を提供する。【解決手段】気体励起装置１０Ａは、被処理気体の流入用開口部１０２と処理済み気体の排出用開口部１０３とを有するハウジング１０１内に、交流電源と接続する少なくとも一対の電極１６Ａ，１６Ｂを備え、前記の一対の電極が保護電極と保護電極との組合せであるか又は保護電極と露出電極との組合せであり、少なくとも１つの保護電極が、芯電極１６Ｘと、その芯電極の表面上に全表面を覆って担持された絶縁体被膜層１６Ｙとからなる。【選択図】図１（ｂ）
2006100031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理気体の流入用開口部と処理済み気体の排出用開口部とを有するハウジング内に、交流電源と接続する少なくとも一対の電極を備え、前記の一対の電極が保護電極と保護電極との組合せであるか又は保護電極と露出電極との組合せである気体励起装置であって、少なくとも１つの保護電極が、芯電極と、その芯電極の表面上に全表面を覆って担持された絶縁体被膜層とからなることを特徴とする、前記の気体励起装置。
【請求項２】
前記絶縁体被膜層が、ホウロウ被膜層、セラミック被膜層、ガラス被膜層、又は樹脂被膜層である、請求項１に記載の気体励起装置。
【請求項３】
複数の保護電極から構成される第１電極群と、複数の保護電極又は露出電極から構成される第２電極群とを備え、前記第１電極群に属する保護電極及び／又は前記第２電極群に属する保護電極の少なくとも１つの電極が前記絶縁体被膜層を担持する保護電極である、請求項１又は２に記載の気体励起装置。
【請求項４】
前記保護電極の全てが、前記絶縁体被膜層を担持する保護電極である、請求項３に記載の気体励起装置。
【請求項５】
前記絶縁体被膜層を担持する保護電極の芯電極が、円柱状、円筒状、又は板状である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の気体励起装置。
【請求項６】
前記内部板状電極が、平板状電極、凹凸板状電極、又は多孔板状電極である、請求項５に記載の気体励起装置。
【請求項７】
被処理気体の流入用開口部と処理済み気体の排出用開口部とを有すると共に、少なくとも一対の電極を備え、前記の一対の電極が保護電極と保護電極との組合せであるか又は保護電極と露出電極との組合せであるハウジング内に被処理気体を通過させ、前記一対の電極間に交流電位を印加することにより、被処理気体を励起する方法であって、
少なくとも１つの保護電極が、芯電極と、その芯電極の表面上に全表面を覆って担持された絶縁体被膜層とからなることを特徴とする、気体の励起方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁体被膜層担持電極を有する気体励起装置、及び気体励起方法に関する。本発明によれば、従来の気体励起装置及び気体励起方法における保護電極を、絶縁体被膜層担持電極に置き換えることによって、気体励起効率を向上させ、製造コスト及びランニングコストの低減化を実現することができる。
【背景技術】
【０００２】
交流高圧放電条件下に気体を誘導して気体分子を励起し、低温プラズマを発生させる気体励起装置としては種々の装置が知られている（例えば、特許文献１や特許文献２）。こうした従来公知の気体励起装置の代表的な態様を図２５に示す。図２５は、気体励起装置Ｐのハウジング１の側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図である。前記気体励起装置Ｐは、被処理気体Ｇの流入用開口部２と処理済み気体Ｃの排出用開口部３とを備えた大略直方体状のハウジング１を有し、前記ハウジング１の内部には、多数の円筒状保護電極６を備えている。前記の円筒状保護電極６は、図２６の模式的断面図に示すとおり、棒状電極６Ｘと、その棒状電極６Ｘの周囲を包囲する円筒状鞘体６Ｙとを含み、前記の円筒状鞘体６Ｙは、絶縁体材料からなる。更に、前記の円筒状保護電極６は、２系列の電極群６Ａ，６Ｂに分かれており、それぞれ電線９Ａ，９Ｂに接続し、電線９Ａ，９Ｂは交流電源９と接続している。また、一般的には、一方の系列の電極群６Ｂに接続する電線９Ｂは、接地（アース）されている。なお、図２６に示すとおり、ハウジング１の内部において最も外側に配置され、ハウジング１の内壁と対向する各保護電極６Ｂは、それぞれ、ハウジング１の内壁との間で放電が発生しないように、アースされる電線９Ｂに接続するのが好ましい。原理的にはハウジング１それ自体や、前記電極群６Ｂをアースする必要はないが、安全上の観点からそれらをアースするのが好ましい。
【０００３】
図２５及び図２６は、従来の気体励起装置の代表的な態様における電極配置構造などを示す目的のために、構成を単純化し、例えば、電極群の数も極端に減少して図示している。実際には、気体励起装置内に大量の電極群を配設する必要があるため、例えば、図２７に示すように、ある程度の個数の電極群をまとめて含む電極群ブロック体Ｑの形態とし、それらのブロック体Ｑの複数個を気体励起装置内に配設する。なお、図２７に示す電極群ブロック体Ｑは、円筒状保護電極６、左側板８Ａ、右側板８Ｂ、中央支持板８Ｃ、及びリード線９Ａ，９Ｂを含み、各円筒状保護電極６は、前記左側板８Ａと前記右側板８Ｂとの中間に配置される中央支持板８Ｃに設けた貫通孔を貫通することによって保持されていると共に、前記左側板８Ａの内側及び前記右側板８Ｂの内側の各表面にそれぞれ設けた非貫通孔内部に端部を装入されることによって保持されている。
【０００４】
前記の気体励起装置によって発生する低温非平衡プラズマを利用する脱臭装置や空気浄化装置も知られている。例えば、低温プラズマを発生する高圧放電部と、その下流に配置され、酸化促進触媒が充填されている触媒部とを有する低温プラズマ脱臭装置が知られており（特許文献３）、前記高圧放電部では、被処理気体に対して高圧放電により解離エネルギーを与えることによりラジカルを発生させる。すなわち、放電により気体中に放出された電子が、臭気ガス中の気体分子に射突し、分子を活性化させる。その活性分子の一部は解離してラジカルとなり、臭気ガス中の悪臭物質を酸化分解したり、あるいは、オゾンを生成させるものと考えられる。ラジカルにより生成された前記オゾンも、悪臭物質を酸化させ、悪臭物質の処理に貢献するものと考えられる。また、放電そのものの有するエネルギーによっても、悪臭物質の酸化分解が行われる。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１９９２６１号公報
【特許文献２】米国特許第５，４８３，１１７号明細書
【特許文献３】特開２００１−２９３０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図２５及び図２６に示すタイプの従来の気体励起装置Ｐにおいて用いられている円筒状保護電極６は、前記の通り、棒状電極６Ｘと、その周囲を包囲する円筒状鞘体６Ｙとを含み、通常、前記棒状電極６Ｘとしては金属電極棒が用いられ、前記円筒状鞘体６Ｙとしてはガラス管が用いられていた。このような円筒状保護電極６は、ガラス製鞘体６Ｙに金属電極棒６Ｘを挿入して製造するので、ガラス製鞘体６Ｙと金属電極棒６Ｘとの間に空隙が存在しており、前記円筒状鞘体６Ｙは、空隙を隔てて前記棒状電極６Ｘの周囲を包囲している。従って、従来の保護電極では、その内部で放電が発生して金属電極が激しく劣化するという欠点があった。また、部品数が多く、製造及び組み立てに手間がかかり、コスト高の要因となっていた。更に、従来の保護電極は、内部に空隙を有するガラス管が露出しているため、電極群ブロック体Ｑの組み立て時などに割れないように注意する必要があった。
また、気体励起装置においては、気体励起効率の向上という要求が常に存在する。
従って、本発明の課題は、気体励起効率の向上という課題を達成すると同時に、前記保護電極の各種欠点を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題は、本発明により、被処理気体の流入用開口部と処理済み気体の排出用開口部とを有するハウジング内に、交流電源と接続する少なくとも一対の電極を備え、前記の一対の電極が保護電極と保護電極との組合せであるか又は保護電極と露出電極との組合せである気体励起装置であって、少なくとも１つの保護電極が、芯電極と、その芯電極の表面上に全表面を覆って担持された絶縁体被膜層とからなることを特徴とする、前記の気体励起装置によって解決することができる。
本発明装置の好ましい態様によれば、前記絶縁体被膜層が、ホウロウ被膜層、セラミック被膜層、ガラス被膜層、又は樹脂被膜層である気体励起装置である。
本発明装置の他の好ましい態様によれば、複数の保護電極から構成される第１電極群と、複数の保護電極又は露出電極から構成される第２電極群とを備え、前記第１電極群に属する保護電極及び／又は前記第２電極群に属する保護電極の少なくとも１つの電極が前記絶縁体被膜層を担持する保護電極である気体励起装置である。
本発明装置の更に他の好ましい態様によれば、前記保護電極の全てが、前記絶縁体被膜層を担持する保護電極である気体励起装置である。
本発明装置の他の好ましい態様によれば、前記絶縁体被膜層を担持する保護電極の芯電極が、円柱状、円筒状、又は板状である気体励起装置である。
本発明装置の更に他の好ましい態様によれば、前記内部板状電極が、平板状電極、凹凸板状電極、又は多孔板状電極である気体励起装置である。
また、本発明は、被処理気体の流入用開口部と処理済み気体の排出用開口部とを有すると共に、少なくとも一対の電極を備え、前記の一対の電極が保護電極と保護電極との組合せであるか又は保護電極と露出電極との組合せであるハウジング内に被処理気体を通過させ、前記一対の電極間に交流電位を印加することにより、被処理気体を励起する方法であって、
少なくとも１つの保護電極が、芯電極と、その芯電極の表面上に全表面を覆って担持された絶縁体被膜層とからなることを特徴とする、気体の励起方法にも関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、保護電極が
（ａ）芯電極と
（ｂ）絶縁体被膜層と
からなり、その芯電極（ａ）の表面上に絶縁体被膜層（ｂ）が直接形成されているので、従来の保護電極とは異なり、絶縁体被膜層（ｂ）が金属電極棒（ａ）と密着してそれらの間に空隙が存在しない。従って、内部放電で発生するオゾンによる金属電極の劣化が発生せず、保護電極の寿命が長くなる。また、内部放電でオゾンが発生しないので、気体励起効率も向上する。更に、芯電極（ａ）と絶縁体被膜層（ｂ）との間に空隙がなくなるので、保護電極自体の大きさを従来よりも細くすることができ、従って、気体励起装置や電極群ブロック体（図２７参照）の省スペース化が可能になる。
また、絶縁体被膜層（ｂ）は、例えば、ガラス質ウワグスリを金属電極表面上で焼き付けて、ホウロウ被膜層を形成したり、金属化合物溶融体を電極表面に溶射又はディッピングすることによって、セラミック被膜層を形成したり、溶融ガラスを電極表面に溶射又はディッピングすることによってガラス被膜層を形成したり、あるいは、合成樹脂から種々の公知の成形方法によって、電極表面上に樹脂被膜層を形成することができ、更には前もって成形した、セラミック被膜、ガラス被膜（例えば、ガラス板）、又は樹脂被膜を電極表面上に接着剤を用いて貼着して、絶縁体被覆層を形成することができるので、製造の煩雑性が解消されると共に、強度も向上するので、割れにくくなり、気体励起装置や電極群ブロック体の組み立て作業も容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明装置は、従来の装置と同様に、交流電源と接続する少なくとも一対の電極を備えており、その一対の電極が
（１）保護電極と保護電極との組合せ、又は
（２）保護電極と露出電極との組合せ
である。以下、本明細書では、前記の組合せ（１）の態様を、保護・保護電極型装置と称し、前記の組合せ（２）の態様を、保護・露出電極型装置と称する。
【００１０】
図１（ａ）は、従来の保護・保護電極型装置Ｐ１の電極の基本的構成を示す模式的断面図であり、図１（ｂ）は、本発明の一態様である保護・保護電極型装置１０Ａの電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
図１（ａ）に示す従来型装置Ｐ１は、被処理気体Ｇの流入用開口部２と処理済み気体Ｃの排出用開口部３とを備えたハウジング１を有し、前記ハウジング１の内部には、一対の円筒状保護電極６Ａ，６Ｂを備えている。前記の円筒状保護電極６Ａ，６Ｂは、それぞれ内部棒状電極６Ｘと円筒状鞘体６Ｙとを含む。その円筒状鞘体６Ｙは、通常、ガラス管であり、空隙部６Ｚを隔てて内部棒状電極６Ｘの周囲を包囲している。前記円筒状保護電極６Ａは電線９Ａに接続し、前記円筒状保護電極６Ｂは電線９Ｂに接続し、電線９Ａ，９Ｂはそれぞれ交流電源９と接続している。また、電線及びハウジングは、いずれもアースされている必要はないが、それらの一方又は両方がアースされていてもよく、図１（ａ）に示す態様では、ハウジング１及び電線９Ｂが共にアースされている。
【００１１】
従来型装置Ｐ１で用いられている円筒状保護電極６Ａ，６Ｂにおいて、前記の内部棒状電極６Ｘは、導電性材料（例えば、アルミニウム若しくはその合金、銅、炭素質材料、鉄若しくはその合金、あるいはタングステン）から構成される。また、前記の内部棒状電極１６Ｘの形状は、一般的には、棒状体（例えば、円筒状体若しくは円柱状体）、あるいは、導線それ自体若しくは導線を撚って製造した撚り線型電極である。前記の円筒状鞘体６Ｙは、絶縁体材料（通常は、前記の通りガラス）からなり、ガラス管鞘体６Ｙと内部棒状電極６Ｘとの空隙部６Ｚには、空気又は適当な保護ガスが充填されているか、あるいは液体(例えば、油又は水)が充填されている。
【００１２】
これに対して、図１（ｂ）に示す本発明の保護・保護電極型装置１０Ａは、被処理気体Ｇの流入用開口部１０２と処理済み気体Ｃの排出用開口部１０３とを備えたハウジング１０１を有し、前記ハウジング１０１の内部には、一対の円柱状保護電極１０６Ａ，１０６Ｂを備えている。前記の円柱状保護電極１０６Ａ，１０６Ｂは、それぞれ内部棒状電極１０６Ｘと、絶縁体被膜層１０６Ｙとを含む。その絶縁体被膜層１０６Ｙは、内部棒状電極１０６Ｘの表面上に全表面を覆って密着状態で担持されている。従って、内部棒状電極１０６Ｘと絶縁体被膜層１０６Ｙとの間には、空隙部は存在しない。また、被処理気体は、絶縁体被膜層１０６Ｙと接触し、内部棒状電極１０６Ｘとは接触しない。前記円柱状保護電極１０６Ａは電線１０９Ａに接続し、前記円柱状保護電極１０６Ｂは電線１０９Ｂに接続し、電線１０９Ａ，１０９Ｂはそれぞれ交流電源１０９と接続している。また、電線及びハウジングは、いずれもアースされている必要はないが、それらの一方又は両方がアースされていてもよく、図１（ｂ）に示す態様では、ハウジング１０１及び電線１０９Ｂが共にアースされている。
【００１３】
また、本発明の保護・保護電極型装置においては、一対の保護電極の組合せが、図１（ｂ）に示すとおり、絶縁体被膜層を密着状態で担持する一対の円柱状保護電極の組合せであることもできるが、一方が図１（ｂ）に示すように、絶縁体被覆層を密着状態で担持する円柱状保護電極であり、もう一方が図１（ａ）に示すように、内部に空隙を有する円筒状保護電極であることもできる。
【００１４】
次に、図２（ａ）は、従来の保護・露出電極型装置Ｐ２の電極の基本的構成を示す模式的断面図であり、図２（ｂ）は、本発明の一態様である保護・露出電極型装置１０Ｂの電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
図２（ａ）に示す従来型装置Ｐ２は、被処理気体Ｇの流入用開口部２と処理済み気体Ｃの排出用開口部３とを備えたハウジング１を有し、前記ハウジング１の内部には、円筒状保護電極６Ａと円筒状露出電極７とを備えている。前記の円筒状保護電極６Ａは、前記図１（ａ）に示す従来型装置Ｐ１の円筒状保護電極６Ａと同様に、内部棒状電極６Ｘと円筒状鞘体６Ｙとを含む。その円筒状鞘体６Ｙは、通常、ガラス管であり、空隙部６Ｚを隔てて内部棒状電極６Ｘの周囲を包囲している。前記円筒状保護電極６Ａは電線９Ａに接続し、前記円筒状露出電極７は電線９Ｂに接続し、電線９Ａ，９Ｂはそれぞれ交流電源９と接続している。また、電線及びハウジングは、いずれもアースされている必要はないが、それらの一方又は両方がアースされていてもよく、図２（ａ）に示す態様では、ハウジング１及び電線９Ｂが共にアースされている。なお、前記の露出電極は、円柱状であることもできる。
【００１５】
前記の円筒状露出電極（又は円柱状露出電極）は、前記の円筒状保護電極における円筒状鞘体を取り払い、内部棒状電極をそのまま露出した形態に相当する。すなわち、前記の円筒状露出電極（又は円柱状露出電極）は、任意の導電性材料から構成することができ、例えば、アルミニウム若しくはその合金、銅、炭素質材料、鉄若しくはその合金、あるいはタングステンを挙げることができる。また、前記の円筒状露出電極（又は円柱状露出電極）は、電極表面が被処理気体と直接に接触するので、耐蝕性を有し、清浄操作や取替え操作などのメンテナンスが容易な金属、例えば、ステンレススチール（例えば、ＳＵＳ）を用いるのが好ましい。更に、前記の円筒状露出電極（又は円柱状露出電極）の形状も特に限定されるものではないが、棒状体（例えば、筒状体若しくは柱状体、特には、円筒状体若しくは円柱状体）、あるいは、導線それ自体若しくは導線を撚って製造した撚り線型電極であることもできる。
【００１６】
これに対して、図２（ｂ）に示す本発明の保護・露出電極型装置１０Ｂは、被処理気体Ｇの流入用開口部１０２と処理済み気体Ｃの排出用開口部１０３とを備えたハウジング１０１を有し、円柱状保護電極１０６Ａと円筒状露出電極１０７Ｂとを備えている。前記の円柱状保護電極１０６Ａは、内部棒状電極１０６Ｘと、絶縁体被膜層１０６Ｙとを含む。その絶縁体被膜層１０６Ｙは、内部棒状電極１０６Ｘの表面上に全表面を覆って密着状態で担持されている。従って、内部棒状電極１０６Ｘと絶縁体被膜層１０６Ｙとの間には、空隙部は存在しない。また、被処理気体は、絶縁体被膜層１０６Ｙと接触し、内部棒状電極１０６Ｘとは接触しない。一方、前記円筒状露出電極１０７Ｂは、前記図２（ａ）に示す従来型装置Ｐ２の円筒状露出電極７と同様に、円柱状であることもでき、その円筒状又は円柱状露出電極は、前記の円筒状保護電極における円筒状鞘体を取り払い、内部棒状電極をそのまま露出した形態に相当する。前記円柱状保護電極１０６Ａは電線１０９Ａに接続し、前記円筒状露出電極１０７Ｂは電線１０９Ｂに接続し、電線１０９Ａ，１０９Ｂはそれぞれ交流電源１０９と接続している。また、電線及びハウジングは、いずれもアースされている必要はないが、それらの一方又は両方がアースされていてもよく、図２（ｂ）に示す態様では、ハウジング１０１及び電線１０９Ｂが共にアースされている。
【００１７】
図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示す本発明による気体処理装置の流入用開口部１０２から被処理気体Ｇを流入すると、被処理気体Ｇは、円柱状保護電極と円柱状保護電極との間〔図１（ｂ）〕、又は円柱状保護電極と円筒状露出電極との間〔図２（ｂ）〕を通過して、最終的に排出用開口部１０３から排出される。また、その間に、一対の円柱状保護電極１０６Ａ，１０６Ｂの間〔図１（ｂ）〕、あるいは円柱状保護電極１０６Ａと円筒状露出電極１０７との間に電圧を印加すると、それらの電極間で放電が起こり、気体分子が励起状態となってラジカルが発生する。これらのラジカルにより、被処理気体中の悪臭物質が酸化分解されたり、あるいは、オゾンを生成させるので、被処理気体は酸化処理される。また、こうして発生したラジカル及びオゾンと共に被処理気体を排出用開口部から排出し、酸化促進触媒が充填されている触媒部（図示せず）に送付して、ラジカル及びオゾンと被処理気体との反応を更に進行させ、気体の処理を続行することができる。
【００１８】
図１（ｂ）及び図２（ｂ）は、説明の便宜のために、本発明の気体処理装置の電極構成を模式的に示すものであり、２つの電極のみ（一対の電極のみ）を図示してあるが、本発明の気体処理装置の実際の実施態様では、複数の電極から構成される第１電極群と、複数の電極から構成される第２電極群とが配置され、それらの間に電圧を印加して気体を処理することができる。なお、本発明においては、それらの電極群の内、前記第１電極群に属する保護電極及び／又は前記第２電極群に属する保護電極の少なくとも１つの電極が前記絶縁体被膜層を担持する保護電極であればよいが、前記保護電極の全てが、前記絶縁体被膜層を担持する保護電極であることが好ましい。
【００１９】
芯電極の表面上に担持される絶縁体被膜層は、例えば、ホウロウ被膜層、セラミック被膜層、ガラス被膜層、又は樹脂被膜層である。ホウロウ皮膜層は、公知の方法により、金属芯電極の表面にガラス質ウワグスリを焼き付けて形成することができる。ホウロウ皮膜層を形成することのできる金属材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、鋼、又は銅などを挙げることができる。
【００２０】
セラミック被膜層は、公知の方法により、芯電極（例えば、金属又は炭素質芯電極）の表面に溶融した金属化合物を溶射して冷却するか、又は芯電極（例えば、金属又は炭素質芯電極）を溶融金属化合物にディッピングして冷却することによって形成することができる。前記セラミック被膜層に用いる材料は、絶縁性を有する金属化合物であれば特に限定されないが、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア、マグネシア、及び／又はシリコンカーバイトであることができる。
【００２１】
ガラス被覆層は、芯電極（例えば、金属又は炭素質芯電極）の表面に溶融したガラスを溶射して冷却するか、又は芯電極（例えば、金属又は炭素質芯電極）を溶融ガラスにディッピングして冷却することによって形成することができる。前記ガラス被膜層に用いる材料は、特に限定されないが、例えば、ホウケイ酸ガラスであることができる。
【００２２】
また、樹脂被膜層も公知の方法により、芯電極（例えば、金属又は炭素質芯電極）の表面に形成することができ、例えば、溶融した合成樹脂を芯電極の表面に塗布、溶射、押出成形、射出成形、ディッピング、静電塗装、又は流動浸漬することによって形成することができる。
前記樹脂被膜層に用いる材料は、絶縁性を有する合成樹脂であれば特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂（例えば、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、又はシリコーン樹脂）、又は熱可塑性樹脂（例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン樹脂、ポリフェニルスルホン樹脂、フッ素樹脂、又は飽和ポリエステル）であることができ、これらを１種又は２種以上の組み合わせで用いることができる。
【００２３】
芯電極の表面上に担持される絶縁体被膜層の層厚は、電極間で放電を起こし、気体分子を励起状態としてラジカルを発生させることができる限り特に限定されるものではないが、例えば、０．１〜５ｍｍ、好ましくは、０．２〜１ｍｍである。気体を励起する目的で印加する実用的な電圧の範囲においては、前記絶縁体被膜層の層厚が０．１ｍｍよりも薄くなると、前記絶縁体被膜層の絶縁破壊が発生しやすくなり、前記層厚が５ｍｍよりも厚くなると、気体励起装置内で無声放電させることが困難になる。
【００２４】
ところで、図２５及び図２６に示すタイプの従来の気体励起装置は、前記の通り、一般に多数の円筒状電極をハウジング１内に設けて製造される。これらの各円筒状電極を１本ずつハウジングに固定する作業は極めて煩雑であり、製造コストを上昇させる原因となっていた。また、前記図２７に示すように、ある程度の個数の円筒状電極をブロック化して含む電極群ブロック体の形状でハウジングに設置する方法も利用されているが、その電極群ブロック体を製造する作業自体は、各円筒状電極を１本ずつ側板などに固定する作業であり、コスト減の効果も限られている。これらの欠点は、内部棒状電極と絶縁体被膜層とからなる保護電極を用いる本発明の気体励起装置においても、同様である。
【００２５】
また、図２５及び図２６に示すタイプの気体励起装置で円筒状電極が故障（例えば、損傷）した場合、その故障電極を交換しないで気体励起装置の運転を継続すると、その周囲の正常な電極までも損傷させることになるので、故障電極の交換は、気体励起装置のメンテナンス上で重要な作業である。しかしながら、多数の円筒状電極の中から、１本ないし少数の故障電極を交換する作業は非常に煩雑な作業であり、メンテナンスコストを上昇させる原因となっていた。この欠点も、内部棒状電極と絶縁体被膜層とからなる保護電極を用いる本発明の気体励起装置によって、本質的に改善されることはない。
【００２６】
更に、図２５及び図２６に示すタイプの気体励起装置を、汚染空気などの処理に使用して各円筒状電極の表面が汚れた場合、汚れたままで気体励起装置の運転を続けると気体の励起能力が著しく低下するので、定期的な洗浄が必要になる。しかしながら、多数の円筒状電極を配設した前記の気体励起装置の洗浄工程も非常に煩雑な作業であり、メンテナンスコストを上昇させる原因となっていた。この欠点も、前記保護電極を用いる本発明の気体励起装置によって、本質的に改善されることはない。
【００２７】
前記の種々の欠点は、複数の円筒状又は円柱状電極から構成される第１電極群と複数の円筒状又は円柱状電極から構成される第２電極群とを備える気体励起装置において、前記第１電極群に属する複数の円筒状又は円柱状電極あるいは第２電極群に属する複数の円筒状又は円柱状電極を、１つの板状電極に置き換えることによって解決することができる。従って、本発明は、それぞれ、複数の円筒状又は円柱状電極から構成される第１電極群及び第２電極群を備える気体励起装置において、前記第１電極群及び／又は第２電極群に属する複数の円筒状又は円柱状電極を、１つの板状電極に置き換えた態様に対しても、有効に適用することができる。
【００２８】
以下、板状電極を含む本発明の気体励起装置の種々の態様について説明する。
図３は、複数の円筒状又は円柱状電極を１つの板状電極に置き換えた構成を有する本発明装置１０のハウジング１１の側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図であり、図４は、その模式的断面図である。図３及び図４（本発明）と、図２５及び図２６（従来技術）とを比較すると明らかなように、本発明装置１０においては、従来型装置Ｐ（図２５及び図２６）の第１電極群６Ｌの各列の複数の円筒状保護電極群が、それぞれ１つの板状保護電極１４Ｂに置き換わった構造を有している。すなわち、ハウジング１１の内壁に対向して接している位置（電極群の一方の端部）には、第１の板状保護電極１４Ｂが、被処理気体Ｇの流れ方向に対して平行方向に配置される（従って、ハウジング１１の内壁に対して平行方向に配置される）。続いて、円筒状保護電極１６Ａが列状に１グループを構成した第２電極群の第１列が、前記の第１板状保護電極１４Ｂと平行方向に配置され、以下、同様に、第２以下の板状保護電極１４Ｂと第２列以下の円筒状保護電極群が交互に平行に配置され、ハウジング１１のもう一方の内壁に対向して接している位置（電極群のもう一方の端部）には、板状保護電極１４Ｂが配置される。
【００２９】
前記の板状保護電極１４Ｂは、内部板状電極１４Ｘと、絶縁体被膜層１４Ｙとからなる。その絶縁体被膜層１４Ｙは、内部板状電極１４Ｘの表面上に、その全表面を覆って密着状態で担持されている。従って、内部板状電極１４Ｘと絶縁体被膜層１４Ｙとの間には、空隙部は存在しない。また、被処理気体は、絶縁体被膜層１４Ｙと接触し、内部板状電極１４Ｘとは接触しない。
【００３０】
各々の円筒状保護電極１６Ａは、それぞれ電線１９Ａに接続し、各々の板状保護電極１４Ｂは、それぞれ電線１９Ｂに接続し、そして電線１９Ａ，１９Ｂは交流電源１９と接続しており、円筒状保護電極１６Ａと板状保護電極１４Ｂとの間に高電圧が印加される。また、電線及びハウジングは、いずれもアースされている必要はないが、それらの一方又は両方がアースされていてもよく、図３及び図４に示す態様では、ハウジング１１及び電線１９Ｂが共にアースされている。
【００３１】
なお、板状保護電極１４Ｂは、図３に示すように、被処理気体Ｇの流れ方向に沿って、ハウジング１１における流入用開口部１２の端部付近から排出用開口部１３の端部付近に至るまで連続する１枚の板状保護電極で構成することができる。あるいは、前記の連続する１枚の板状保護電極を被処理気体Ｇの流れ方向に沿って、複数枚に分割した形態、すなわち、２枚以上の複数個の板状保護電極を、被処理気体Ｇの流れ方向に沿って列状に並べて構成することもできる。この場合、個々の板状保護電極のそれぞれは、従来の複数個の円筒状保護電極に相当する機能を有するものである。
【００３２】
図２５及び図２６に示す従来型装置Ｐにおいては、電極群６Ｌの列状グループが、それぞれ多数の円筒状保護電極６Ｂを含んで構成されていたので、製造コストやメンテナンスコストが高くなる原因となっていた。これに対して、図３及び図４に示す本発明装置１０では、多数の円筒状保護電極に代えて、１つの板状保護電極１４Ｂの形態で含むので、製造コスト及びメンテナンスコストが大幅に低減される。
【００３３】
なお、図３及び図４に示すように、円筒状保護電極１６Ａとしては、ガラス製鞘体１６Ｙと金属電極棒１６Ｘとからなり、内部空隙１６Ｚを有する従来型保護電極を使用することもできるが、それらの円筒状保護電極１６Ａの全て又はそれらの一部に代えて、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示す円柱状保護電極、すなわち、内部棒状電極６Ｘと、その内部棒状電極６Ｘの周囲を、前記内部棒状電極６Ｘに密着して包囲する絶縁体被膜層６Ｙとからなる円柱状保護電極を使用することもできる。
【００３４】
図５は、円筒状又は円柱状電極の全てを板状電極に置き換えた構成を有する本発明装置２０のハウジング２１の側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図であり、図６は、その模式的断面図である。図５及び図６（本発明）と、図２５及び図２６（従来技術）とを比較すると明らかなように、本発明装置２０においては、従来型装置Ｐ（図２５及び図２６）の第１電極群６Ｌの各列の複数の円筒状保護電極群が、それぞれ１つの板状保護電極２４Ｂに置き換わると共に、従来型装置Ｐ（図２５及び図２６）の第２電極群６Ｈの各列の複数の円筒状保護電極群も、それぞれ１つの板状保護電極２４Ａに置き換わった構造を有している。すなわち、この態様では、全電極群を板状保護電極としているので、製造コスト及びメンテナンスコストが更に大幅に低減される。
【００３５】
ここで、前記の板状保護電極２４Ａ，２４Ｂは、それぞれ、内部板状電極２４Ｘと、絶縁体被膜層２４Ｙとからなり、絶縁体被膜層２４Ｙは、内部板状電極２４Ｘの表面上に、その全表面を覆って密着状態で担持されている。従って、内部板状電極２４Ｘと絶縁体被膜層２４Ｙとの間に、空隙部は存在しない。また、被処理気体は、絶縁体被膜層２４Ｙと接触し、内部板状電極２４Ｘとは接触しない。なお、板状保護電極２４Ａ，２４Ｂは、図５に示すように、被処理気体Ｇの流れ方向に沿って、ハウジング２１における流入用開口部２２の端部付近から排出用開口部２３の端部付近に至るまで連続する１枚の板状保護電極で構成することができる。あるいは、２枚以上の複数個の板状保護電極で構成することもできる。
【００３６】
前記の内部板状電極の形状は、安定な放電が可能な板状である限り、特に限定されない。具体的には、例えば、平滑表面を有する平滑板状電極、表面に凹凸構造物を有する凹凸板状電極、又は貫通孔を有する貫通孔板状電極であることができる。平滑板状電極としては、例えば、図７に示すように、平滑な平面３１０ａを有する平板状電極３１０、あるいは図８に示すように、曲面３２０ａを有する平板状電極３２０を挙げることができる。なお、平滑曲面としては、図８に示すような平滑な凸状曲面だけではなく、平滑な凹状曲面も含まれる。
【００３７】
また、表面に凹凸構造物を有する凹凸板状電極としては、例えば、図９に示すように、平面３３０ａ上に多数の円錐状突起３３１をドット状に分散させて配置した凹凸板状電極３３０を挙げることができる。前記の突起の形状は、円錐状に限定されず、半球状や立方体状であることもできる。また、図１０に示すように、平面３４０ａ上に多数の立方体状凹部３４１をドット状に有する凹凸板状電極３４０を挙げることができる。前記の凹部の形状は、立方体状に限定されず、円錐状や半球状であることもできる。
【００３８】
更に、前記凹凸板状電極として、例えば、図１１に示すように、平行に設けた多数の帯状溝３５０ａと帯状突起３５０ｂとを有する凹凸板状電極３５０を挙げることができる。前記の帯状溝及び帯状突起は、直線上のみでなく、平行に設けた多数の曲線状であることもできる。また、前記凹凸板状電極としては、例えば、図１２に示すように、断面が略半円状の帯状溝３６０ａと断面が略半円状の帯状突起３６０ｂとによって、表面に波形を形成する凹凸板状電極３６０を挙げることができる。
【００３９】
前記の内部板状電極は、一方の表面が平滑板状であり、もう一方の表面が凹凸板状であることもできる。あるいは、前記の内部板状電極は、両面が平滑板状又は凹凸板状であることもできる。この場合、各面の平滑板状の形状及び凹凸板状の形状は、それぞれ、同じであっても異なっていてもよい。
【００４０】
貫通孔板状電極としては、例えば、図１３に示すように、導電性材料製の板に多数の孔部３７０ａを打ち抜いて形成した多孔板状電極３７０を挙げることができる。また、後述するように、貫通孔板状電極は、例えば、細い導電性材料繊維から構成される網状電極であることもできる。
【００４１】
前記の各種の内部板状電極の表面上に担持される絶縁体被膜層（例えば、ホウロウ被膜層、セラミック被膜層、ガラス被膜層、又は樹脂被膜層）も、前記の円柱状芯電極の表面上に担持される絶縁体被膜層と同様に、公知の方法により、前記の各種の内部板状電極の表面上に形成することができる。
【００４２】
なお、内部板状電極の表面上に担持される絶縁体被膜層（例えば、セラミック被膜層、ガラス被膜層（例えば、ガラス板）、又は樹脂被膜層（例えば、樹脂フィルム）の形成方法は、前記の円柱状芯電極の表面上に担持される絶縁体被膜層と同様の公知の方法以外にも、予めセラミック被膜板、ガラス被膜板、又は樹脂被膜板を形成した後に、前記内部板状電極の表面上に接着剤を用いて接着して絶縁体被膜層を担持させることもできる。
【００４３】
交流電源と接続する一対の電極の組合せとして、両方の電極が、図５及び図６に示すように、内部板状電極２４Ｘと、その表面上に全表面を覆って密着して担持された絶縁体被膜層２４Ｙとからなり、それらの間に空隙部が存在しない板状保護電極（密着型板状保護電極）である組合せが好ましい。しかしながら、前記の一対の電極として、一方の電極が、前記の密着型板状保護電極であり、もう一方の電極が、絶縁性鞘体（特には、ガラス板又は合成樹脂板からなる筐体）の内部に板状電極を収納し、外部絶縁性鞘体と内部板状電極との間に空隙部を有する形態の板状保護電極（空隙型板状保護電極）である組合せであることもできる。
【００４４】
前記の一対の電極が、一方が板状保護電極であり、もう一方が円柱状保護電極（すなわち、内部棒状電極６Ｘと、その内部棒状電極６Ｘの周囲を、前記内部棒状電極６Ｘに密着して包囲する絶縁体被膜層６Ｙとからなる円柱状保護電極）である組合せの場合には、前記の板状保護電極として、前記の密着型板状保護電極又は前記の空隙型板状保護電極を用いることができる。
【００４５】
なお、前記の空隙型板状保護電極の内部板状電極の形状も、安定な放電が可能な板状である限り、特に限定されず、例えば、図７〜図１３に示すように、平滑表面を有する平滑板状電極、表面に凹凸構造物を有する凹凸板状電極、又は貫通孔を有する貫通孔板状電極であることができる。しかしながら、表面に凹凸構造物を有する凹凸板状電極の場合には、外部絶縁性鞘体と内部板状電極との間の空隙部において内部放電が発生して、内部電極の寿命が短くなったり、気体励起効率が低下することがあるので、平滑板状電極を用いることが好ましい。
【００４６】
内部板状電極の表面上に担持される絶縁体被膜層の層厚は、電極間で放電を起こし、気体分子を励起状態としてラジカルを発生させることができる限り特に限定されるものではないが、例えば、０．１〜５ｍｍ、好ましくは、０．２〜１ｍｍである。
気体を励起する目的で印加する実用的な電圧の範囲においては、前記絶縁体被膜層の層厚が０．１ｍｍよりも薄い場合には、前記絶縁体被膜層の絶縁破壊が発生しやすくなり、前記層厚が５ｍｍよりも厚い場合には、気体励起装置内で無声放電させることが困難になる。
【００４７】
図３〜図６に沿って説明した板状電極を含有する本発明の気体励起装置は、前記の通り、第１電極群及び／又は第２電極群に属する複数の円筒状又は円柱状電極を１つの板状電極に置き換えた態様であると同時に、前記の第１電極群及び第２電極群が、
（１）保護電極と保護電極との組合せ、又は
（２）保護電極と露出電極との組合せ
である。従って、本発明の気体励起装置においては、板状電極が保護電極である態様と、板状電極が露出電極である態様とが含まれる。これらの種々の組合せに関して、電極の基本的構成を示す模式的断面図を参照しながら、以下に説明する。
【００４８】
まず、図１４は、前記の図３及び図４に示す態様における電極の基本的構成を示す模式的断面図であり、図１４に示す本発明の保護・保護電極型装置１０は、被処理気体Ｇの流入用開口部１２と処理済み気体Ｃの排出用開口部１３とを備えたハウジング１１を有し、前記ハウジング１１の内部には、円筒状保護電極１６Ａと、板状保護電極１４Ｂとを備えている。一方の保護電極である板状保護電極１４Ｂは、内部板状電極１４Ｘと、絶縁体被膜層１４Ｙとからなり、絶縁体被膜層１４Ｙは、内部板状電極１４Ｘの表面上に、その全表面を覆って密着状態で担持されている。内部板状電極１４Ｘと絶縁体被膜層１４Ｙとの間には、空隙部は存在しない。もう一方の保護電極である円筒状保護電極１６Ａは、内部棒状電極１６Ｘと円筒状鞘体１６Ｙとの間に空隙部１６Ｚを有している。円筒状保護電極１６Ａは電線１９Ａと接続し、板状保護電極１４Ｂは電線１９Ｂに接続し、電線１９Ａ，１９Ｂは交流電源１９と接続している。また、電線及びハウジングは、共にアースされていても、されていなくてもよい。
【００４９】
ところで、図１４に示す態様のように、前記ハウジング１１と対向して接する位置に円筒状保護電極１６Ａ及び板状保護電極１４Ｂを配置すると、前記両電極１６Ａ，１４Ｂ間において発生する目的とする放電の他に、ハウジング１１と電極１６Ａ，１４Ｂのどちらか一方又は両方との間でも放電が発生するおそれがある。ハウジング１１との間の放電が発生すると、ハウジング１１を構成する材料によっては、放電によって劣化が起きる。ハウジング１１は、本来、電極を固定したり、気体励起装置において他の電極群ブロック体Ｑ（図２７）を保持する機能を有しており、前記のような劣化は、望ましくない。従って、安全上においても、ハウジング１１と前記両電極１６Ａ，１４Ｂとの放電を防止することが望ましい。
【００５０】
ハウジング１１とハウジング内壁に対向して接している位置に配置する電極群（外側電極）とをアース（接地）する目的は、前記ハウジング１１と、円筒状保護電極１６Ａ又は板状保護電極１４Ｂとの間で発生する放電を防止するためである。前記の放電を防止する別の手段としては、例えば、放電が発生しない程度にハウジング内壁と外側電極との間隔を設ける方法、又は外側電極とハウジング内壁との間で放電が生じない程度に、電極に印加する電圧を調節する方法等がある。
【００５１】
次に、図１５は、前記の図５及び図６に示す態様における電極の基本的構成を示す模式的断面図であり、図１５に示す本発明の保護・保護電極型装置２０は、被処理気体Ｇの流入用開口部２２と処理済み気体Ｃの排出用開口部２３とを備えたハウジング２１を有し、前記ハウジング２１の内部には、板状保護電極２４Ａ，２４Ｂを備えている。前記の板状保護電極２４Ａ及び２４Ｂは、内部板状電極２４Ｘと、絶縁体被膜層２４Ｙとからなり、絶縁体被膜層２４Ｙは、内部板状電極２４Ｘの表面上に、その全表面を覆って密着状態で担持されている。内部板状電極２４Ｘと絶縁体被膜層２４Ｙとの間には、空隙部は存在しない。板状保護電極２４Ａは電線２９Ａと接続し、板状保護電極２４Ｂは電線２９Ｂに接続し、そして電線２９Ａ，２９Ｂは交流電源２９と接続しており、板状保護電極２４Ａと板状保護電極２４Ｂとの間に高電圧が印加される。また、電線及びハウジングは、共にアースされていても、されていなくてもよい。図１５に示す本発明装置２０において、ハウジング２１と板状保護電極２４Ａ，２４Ｂとの放電は、前記と同じ方法で防止することができる。
【００５２】
図１５に示す態様において、前記板状保護電極２４Ａ又は前記板状保護電極２４Ｂの一方が密着型板状保護電極であり、もう一方が空隙型板状保護電極であることができる。また、前記板状保護電極２４Ａ又は前記板状保護電極２４Ｂが、複数の板状保護電極からなる場合には、それらの一部を空隙型板状保護電極とすることができる。
【００５３】
図１６は、本発明の更に別の態様の保護・保護電極型装置における電極の基本的構成を示す模式的断面図であり、図１６に示す本発明の保護・保護電極型装置３０は、被処理気体Ｇの流入用開口部３２と処理済み気体Ｃの排出用開口部３３とを備えたハウジング３１を有し、前記ハウジング３１の内部には、円柱状保護電極３６Ａと板状保護電極３４Ｂを備えている。円柱状保護電極３６Ａは、内部棒状電極３６Ｘと、絶縁体被膜層３６Ｙとを含む。その絶縁体被膜層３６Ｙは、内部棒状電極３６Ｘの表面上に全表面を覆って密着状態で担持されている。従って、内部棒状電極３６Ｘと絶縁体被膜層３６Ｙとの間には、空隙部は存在しない。
【００５４】
また、前記の板状保護電極３４Ｂは、内部板状電極３４Ｘと、絶縁体被膜層３４Ｙとからなり、絶縁体被膜層３４Ｙは、内部板状電極３４Ｘの表面上に、その全表面を覆って密着状態で担持されている。内部板状電極３４Ｘと絶縁体被膜層３４Ｙとの間には、空隙部は存在しない。円柱状保護電極３６Ａは電線３９Ａと接続し、板状保護電極３４Ｂは電線３９Ｂに接続し、そして電線３９Ａ，３９Ｂは交流電源３９と接続しており、円柱状保護電極３６Ａと板状保護電極３４Ｂとの間に高電圧が印加される。また、電線及びハウジングは、共にアースされていても、されていなくてもよい。図１５に示す本発明装置３０において、ハウジング３１と円柱状保護電極３６Ａ又は板状保護電極３４Ｂとの放電は、前記と同じ方法で防止することができる。
【００５５】
図１６に示す態様において、前記板状保護電極３４Ｂが密着型板状保護電極又は空隙型板状保護電極であることができる。また、前記板状保護電極３４Ｂが、複数の板状保護電極からなる場合には、それらの一部を空隙型板状保護電極とすることもできる。
【００５６】
図１７は、本発明の保護・露出電極型装置の一態様における電極の基本的構成を示す模式的断面図であり、図１７に示す本発明の保護・露出電極型装置４０は、被処理気体Ｇの流入用開口部４２と処理済み気体Ｃの排出用開口部４３とを備えたハウジング４１を有し、前記ハウジング４１の内部には、円柱状保護電極４６Ａと、板状露出電極４５Ｂとを備えている。前記の円柱状保護電極４６Ａは、内部棒状電極４６Ｘと絶縁体被膜層４６Ｙとを含む。その絶縁体被膜層４６Ｙは、内部棒状電極４６Ｘの表面上に全表面を覆って密着状態で担持されている。従って、内部棒状電極４６Ｘと絶縁体被膜層４６Ｙとの間には、空隙部は存在しない。
【００５７】
一方、板状露出電極４５Ｂは、板状保護電極において、絶縁体被膜層を取り除き、内部板状電極を露出させた状態に相当し、安定な放電が可能な板状である限り、特に限定されない。具体的には、平滑表面を有する平滑板状電極、表面に凹凸構造物を有する凹凸板状電極、又は貫通孔を有する貫通孔板状電極であることができる。
板状露出電極は、任意の導電性材料から構成することができ、例えば、アルミニウム若しくはその合金、銅、炭素質材料、鉄若しくはその合金、あるいはタングステンを挙げることができる。なお、前記の露出電極は、被処理気体と直接に接触するので、耐蝕性を有し、清浄操作や取替え操作などのメンテナンスが容易な金属、例えば、ステンレススチール（例えば、ＳＵＳ）を用いるのが好ましい。
【００５８】
円柱状保護電極４６Ａは電線４９Ａと接続し、板状露出電極４５Ｂは電線４９Ｂに接続し、そして電線４９Ａ，４９Ｂは交流電源４９と接続しており、円柱状保護電極４６Ａと板状露出電極４５Ｂとの間に高電圧が印加される。また、電線及びハウジングは、共にアースされていても、されていなくてもよい。
【００５９】
図１７に示す本発明装置４０において、ハウジング４１と円柱状保護電極４６Ａ又は板状露出電極４５Ｂとの放電は、前記と同じ方法で防止することができる。なお、板状露出電極４５Ｂの両端部は、円柱状保護電極４６Ａの両端部と同様に、一般に、それぞれハウジング４１の同じ壁面で保持されているので、板状露出電極４５Ｂと円柱状保護電極４６Ａとの間隔が狭い場合には、ハウジング４１の保持壁面において沿面放電が発生する可能性がある。このような沿面放電を防止する手段としては、例えば、図２０に示すように、板状露出電極５の両端部に、絶縁性材料からなる鞘体６０Ｚを設け、その鞘体６０Ｚを介して板状露出電極５をハウジング（図示せず）に固定し、板状露出電極５の露出端部５Ａと、隣接する円筒状保護電極との沿面放電可能な距離を実質的に延長させる方法を挙げることができる。
【００６０】
次に、図１８は、本発明の保護・露出電極型装置の別の態様における電極の基本的構成を示す模式的断面図であり、図１８に示す本発明の保護・露出電極型装置５０は、被処理気体Ｇの流入用開口部５２と処理済み気体Ｃの排出用開口部５３とを備えたハウジング５１を有し、前記ハウジング５１の内部には、板状保護電極５４Ａと、板状露出電極５５Ｂを備えている。前記の板状保護電極５４Ａは、内部板状電極５４Ｘと、絶縁体被膜層５４Ｙとからなり、絶縁体被膜層５４Ｙは、内部板状電極５４Ｘの表面上に、その全表面を覆って密着状態で担持されている。内部板状電極５４Ｘと絶縁体被膜層５４Ｙとの間には、空隙部は存在しない。板状露出電極５５Ｂは、図１７に示す板状露出電極４５Ｂと同様の板状露出電極である。板状保護電極５４Ａは電線５９Ａと接続し、板状露出電極５５Ｂは電線５９Ｂと接続し、そして電線５９Ａ，５９Ｂは交流電源５９と接続しており、板状保護電極５４Ａと板状露出電極５５Ｂとの間に高電圧が印加される。また、電線及びハウジングは、共にアースされていても、されていなくてもよい。
【００６１】
図１８に示す本発明装置５０において、ハウジング５１と板状保護電極５４Ａ又は板状露出電極５５Ｂとの放電は、前記と同じ方法で防止することができ、ハウジング５１の保持壁面における沿面放電も、前記と同様の方法で防止することができる。
【００６２】
図１９は、本発明の保護・露出電極型装置の更に別の態様における電極の基本的構成を示す模式的断面図であり、図１９に示す本発明の保護・露出電極型装置６０は、被処理気体Ｇの流入用開口部６２と処理済み気体Ｃの排出用開口部６３とを備えたハウジング６１を有し、前記ハウジング６１の内部には、板状保護電極６４Ａと、円筒状又は円柱状露出電極６７Ｂとを備えている。前記の板状保護電極６４Ａは、内部板状電極６４Ｘと、絶縁体被膜層６４Ｙとからなり、絶縁体被膜層６４Ｙは、内部板状電極６４Ｘの表面上に、その全表面を覆って密着状態で担持されている。内部板状電極６４Ｘと絶縁体被膜層６４Ｙとの間には、空隙部は存在しない。
【００６３】
前記の円筒状又は円柱状露出電極は、前記の円筒状保護電極における円筒状鞘体を取り払い、内部棒状電極をそのまま露出した形態に相当する。すなわち、前記の円筒状又は円柱状露出電極は、任意の導電性材料から構成することができ、例えば、アルミニウム若しくはその合金、銅、炭素質材料、鉄若しくはその合金、あるいはタングステンを挙げることができる。また、前記の円筒状又は円柱状露出電極も、被処理気体と直接に接触するので、耐蝕性を有し、清浄操作や取替え操作などのメンテナンスが容易な金属、例えば、ステンレススチール（例えば、ＳＵＳ）を用いるのが好ましい。更に、前記の円筒状又は円柱状露出電極の形状も特に限定されるものではないが、棒状体（例えば、筒状体若しくは柱状体、特には、円筒状体若しくは円柱状体）、あるいは、導線それ自体若しくは導線を撚って製造した撚り線型電極であることもできる。
【００６４】
図１９に示す本発明の保護・露出電極型装置６０において、板状保護電極６４Ａは電線６９Ａと接続し、円筒状又は円柱状露出電極６７Ｂは電線６９Ｂに接続し、そして電線６９Ａ，６９Ｂは交流電源６９と接続しており、板状保護電極６４Ａと円筒状又は円柱状露出電極６７Ｂとの間に高電圧が印加される。また、電線及びハウジングは、共にアースされていても、されていなくてもよい。図１９に示す本発明装置６０において、ハウジング６１と板状保護電極６４Ａ又は円筒状又は円柱状露出電極６７Ｂとの放電は、前記と同じ方法で防止することができ、ハウジング６１の保持壁面における沿面放電も、前記と同様の方法で防止することができる。具体的には、例えば、図２１に示すように、円筒状又は円柱状露出電極７の両端部に、絶縁性材料からなる鞘体６０Ｚを設け、その鞘体６０Ｚを介して円筒状又は円柱状露出電極７をハウジング１に固定し、板状露出電極７の露出端部７Ａと、隣接する円筒状保護電極との沿面放電可能な距離を実質的に延長させることを挙げることができる。
【００６５】
本発明の気体励起装置は、従来型装置Ｐと同様に、大略直方体状のハウジングの上面に相当する部分に被処理気体Ｇの流入用開口部を備え、前記ハウジングの底面に相当する部分に処理済み気体Ｃの排出用開口部を備えている。また、高圧放電処理（励起処理）が実施される前記ハウジングの内部には、複数の各種電極が、それぞれ相互に間隔を隔てて放電可能な距離を開けて設けられ、しかも被処理気体の流れを妨害しない方向に配置されており、それら各電極の両端部は、それぞれハウジングの支持壁で支持されている。なお、前記ハウジングの内部での電極群の配置は、ハウジング内部で放電がほぼ均等に発生し、各電極間を通過する被処理気体がほぼ均等に処理されるように配置されているのが好ましい。
【００６６】
こうした本発明による気体処理装置の流入用開口部から被処理気体Ｇを流入すると、被処理気体Ｇは、円筒状若しくは円柱状保護電極と板状保護電極との間、板状保護電極と板状保護電極との間、あるいは、円筒状若しくは円柱状保護電極と板状露出電極との間、板状保護電極と板状露出電極との間、又は板状保護電極と円筒状又は円柱状露出電極との間を通過して、最終的に排出用開口部から排出される。また、その間に、第１電極群と第２電極群とに電圧を印加すると、それらの電極間で放電が起こり、気体分子が励起状態となってラジカルが発生する。これらのラジカルにより、被処理気体中の悪臭物質が酸化分解されたり、あるいは、オゾンを生成させるので、被処理気体は酸化処理される。また、こうして発生したラジカル及びオゾンと共に被処理気体を排出用開口部から排出し、酸化促進触媒が充填されている触媒部に送付して、ラジカル及びオゾンと被処理気体との反応を更に進行させ、気体の処理を続行することができる。
【００６７】
本発明による保護・露出電極型装置において、板状露出電極として貫通孔板状電極を用いる場合には、例えば、図２２及び図２３に示すように、第１電極群及び第２電極群を、それぞれ、被処理気体Ｇの流れ方向に対して垂直方向になるように配置することができる。
図２２は、こうした態様の本発明装置７０のハウジング７１の側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図であり、図２３は、その模式的断面図である。図２２及び図２３に示す態様の本発明装置７０は、被処理気体Ｇの流入用開口部７２と処理済み気体Ｃの排出用開口部７３とを備えたハウジング７１を有し、前記ハウジング７１の内部には、第１電極群に属する円柱状保護電極７６Ａと、第２電極群に属する板状露出電極７５Ｂとを備えている。前記の円柱状保護電極７６Ａは、内部棒状電極７６Ｘと、絶縁体被膜層７６Ｙとを含む。
【００６８】
その絶縁体被膜層７６Ｙは、内部棒状電極７６Ｘの表面上に全表面を覆って密着状態で担持されている。従って、内部棒状電極７６Ｘと絶縁体被膜層７６Ｙとの間には、空隙部は存在しない。被処理気体は、絶縁体被膜層７６Ｙと接触し、内部棒状電極７６Ｘとは接触しない。円柱状保護電極７６Ａは、それぞれ電線（図示せず）と接続し、板状露出電極７５Ｂは、それぞれ電線（図示せず）に接続し、そして各電線は交流電源（図示せず）と接続している。また、電線及びハウジングは、いずれもアースされている必要はないが、それらの一方又は両方がアースされていてもよく、図２２及び図２３に示す態様では、ハウジング７１がアースされている。
【００６９】
図２２及び図２３に示す本発明による気体処理装置７０の流入用開口部７２から被処理気体Ｇを流入すると、被処理気体Ｇは、各々の板状露出電極７５Ｂにおける開口部を通過し、更に各々の円柱状保護電極７６Ａの間を通過して、最終的に排出用開口部７３から排出される。また、その間に、円柱状保護電極７６Ａと板状露出電極７５Ｂとに電圧を印加すると、円柱状保護電極７６Ａと板状露出電極７５Ｂとの間で放電が起こり、気体分子が励起状態となってラジカルが発生する。これらのラジカルにより、被処理気体中の悪臭物質が酸化分解されたり、あるいは、オゾンを生成させるので、被処理気体は酸化処理される。また、こうして発生したラジカル及びオゾンと共に被処理気体を排出用開口部７３から排出し、酸化促進触媒が充填されている触媒部（図示せず）に送付して、ラジカル及びオゾンと被処理気体との反応を更に進行させ、気体の処理を続行することができる。
【００７０】
図２２及び図２３に示す本発明の気体処理装置７０において、前記ハウジング７１をアースしない場合、そのハウジング７１が円柱状保護電極７６Ａを保持している壁面における沿面放電を防止するには、例えば、図２４に示すように、板状露出電極７５Ｂの周囲に、それを包囲する絶縁性材料製鞘体６０Ｚを設け、その鞘体６０Ｚを介して板状露出電極７５Ｂをハウジング（図示せず）に固定し、板状露出電極７５Ｂの露出端部７５Ｃと、隣接する円筒状保護電極７６Ａとの沿面放電可能な距離を実質的に延長させる方法を挙げることができる。
【００７１】
図２２及び図２３に示す本発明の気体処理装置７０において、貫通孔板状露出電極７５Ｂの代わりに、貫通孔板状保護電極を用いることができる。この貫通孔板状保護電極は、貫通孔板状内部電極と、絶縁体被膜層とを含む。その絶縁体被膜層は、貫通孔板状内部電極の表面上に全表面を覆って密着状態で担持されているが、貫通孔が被処理気体を通過可能な状態は維持される。貫通孔板状内部電極と絶縁体被膜層との間には、空隙部は存在しない。また、被処理気体は、絶縁体被膜層と接触し、貫通孔板状内部電極とは接触しない。前記の貫通孔板状保護電極は、これと組み合わせるもう一方の電極として、円筒状又は円柱状の保護電極若しくは露出電極を用いることができる。
【００７２】
本発明の気体励起装置においては、前記の板状保護電極、板状露出電極、及び円筒状又は円柱状露出電極以外は、従来公知の気体励起装置（例えば、前記の特開平９−１９９２６１号公報又は米国特許第５，４８３，１１７号明細書に記載の装置）において使用されている各部品をそのまま使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明によれば、交流高圧放電条件下に気体を誘導して気体分子を励起し、低温プラズマを発生させるにより、例えば、脱臭装置や空気浄化装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１（ａ）】従来の保護・保護電極型装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
【図１（ｂ）】本発明の保護・保護電極型装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
【図２（ａ）】従来の保護・露出電極型装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
【図２（ｂ）】本発明の保護・露出電極型装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
【図３】本発明装置のハウジングの側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図である。
【図４】図３に示す本発明装置の模式的断面図である。
【図５】本発明装置のハウジングの側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図である。
【図６】図５に示す本発明装置の模式的断面図である。
【図７】本発明で用いることのできる平板状電極の斜視図である。
【図８】本発明で用いることのできる別の平板状電極の斜視図である。
【図９】本発明で用いることのできる凹凸板状電極の斜視図である。
【図１０】本発明で用いることのできる別の凹凸板状電極の斜視図である。
【図１１】本発明で用いることのできる更に別の凹凸板状電極の斜視図である。
【図１２】本発明で用いることのできる更に別の凹凸板状電極の斜視図である。
【図１３】本発明で用いることのできる貫通孔板状電極の斜視図である。
【図１４】図３に示す本発明装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
【図１５】図５に示す本発明装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
【図１６】別の態様の本発明装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
【図１７】更に別の態様の本発明装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
【図１８】更に別の態様の本発明装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
【図１９】更に別の態様の本発明装置の電極の基本的構成を示す模式的断面図である。
【図２０】沿面放電を防止するための直方体状沿面放電防止用鞘体を有する露出電極の模式的斜視図である。
【図２１】沿面放電を防止するための円筒状沿面放電防止用鞘体を有する露出電極の基本的構造を示す模式的断面図である。
【図２２】板状露出電極を用いる本発明装置のハウジングの側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図である。
【図２３】図２２に示す本発明装置の模式的断面図である。
【図２４】沿面放電を防止するための沿面放電防止用鞘体を周縁に有する板状露出電極の模式的斜視図である。
【図２５】従来の気体処理装置のハウジングの側壁の一部を切り欠いて示す模式的斜視図である。
【図２６】図１６に示す従来の気体処理装置の模式的断面図である。
【図２７】従来の気体処理装置において使用されている電極群ブロック体の模式的斜視図である。
【符号の説明】
【００７５】
１，１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，１０１・・・ハウジング；
２，１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２，１０２・・・流入用開口部；
３，１３，２３，３３，４３，５３，６３，７３，１０３・・・排出用開口部；
５・・・板状露出電極；５Ａ・・・露出端部；６・・・円筒状保護電極；
６Ａ，６Ｂ・・・電極群；６Ｌ・・・第１電極群；６Ｈ・・・第２電極群；
６Ｘ，１６Ｘ，７６Ｘ・・・棒状電極（金属電極棒）；
６Ｙ，１６Ｙ・・・円筒状鞘体（ガラス製鞘体）；６Ｚ，１６Ｚ・・・空隙部；
７・・・円筒状露出電極；６７Ｂ・・・円筒状又は円柱状露出電極；
８Ａ・・・左側板；８Ｂ・・・右側板；８Ｃ・・・中央支持板；
９，１９，２９，３９，４９，５９，６９・・・交流電源；
９Ａ，９Ｂ，１９Ａ，１９Ｂ，２９Ａ，２９Ｂ，３９Ａ，３９Ｂ，４９Ａ，４９Ｂ，５９Ａ，５９Ｂ，６９Ａ，６９Ｂ・・・電線；
１０，２０，７０・・・本発明装置；
１０Ａ，３０・・・保護・保護電極型装置；１０Ｂ・・・保護・露出電極型装置；
１４Ｂ，２４Ａ，２４Ｂ，３４Ｂ，５４Ａ，６４Ａ・・・板状保護電極；
１４Ｘ，２４Ｘ，３４Ｘ，５４Ｘ，６４Ｘ・・・内部板状電極；
１４Ｙ，２４Ｙ，３４Ｙ，５４Ｙ，６４Ｙ・・・絶縁体被膜層；
１６Ａ・・・円筒状保護電極；３４Ａ，４６Ａ，７６Ａ・・・円柱状保護電極；
４０，５０，６０・・・保護・露出電極型装置；
４５Ｂ，５５Ｂ，７５Ｂ・・・板状露出電極；４６Ｘ，７６Ｘ・・・内部棒状電極；
４６Ｙ，７６Ｙ・・・絶縁体被膜層；６０Ｚ・・・鞘体；
１０６Ａ，１０６Ｂ・・・円柱状保護電極；
１０６Ｘ・・・内部棒状電極；１０６Ｙ・・・絶縁体被膜層；
１０７Ｂ・・・円筒状露出電極；
１０９・・・交流電源；１０９Ａ，１０９Ｂ・・・電線；
３１０，３２０・・・平板状電極；
３１０ａ，３３０ａ，３４０ａ・・・平面；３２０ａ・・・曲面；
３３０，３４０，３５０，３６０・・・凹凸板状電極；３４１・・・立方体状凹部；
３５０ａ，３６０ａ・・・帯状溝；３５０ｂ，３６０ｂ・・・帯状突起；
３７０・・・多孔板状電極；３７０ａ・・・孔部；
Ｃ・・・処理済み気体；Ｇ・・・被処理気体；
Ｐ・・・気体励起装置（従来型装置）；
Ｐ１・・・保護・保護電極型装置；Ｐ２・・・保護・露出電極型装置；
Ｑ・・・ブロック体。
【図１（ａ）】
2006100031.tif 000003
【図１（ｂ）】
2006100031.tif 000004
【図２（ａ）】
2006100031.tif 000005
【図２（ｂ）】
2006100031.tif 000006
【図３】
2006100031.tif 000007
【図４】
2006100031.tif 000008
【図５】
2006100031.tif 000009
【図６】
2006100031.tif 000010
【図７】
2006100031.tif 000011
【図８】
2006100031.tif 000012
【図９】
2006100031.tif 000013
【図１０】
2006100031.tif 000014
【図１１】
2006100031.tif 000015
【図１２】
2006100031.tif 000016
【図１３】
2006100031.tif 000017
【図１４】
2006100031.tif 000018
【図１５】
2006100031.tif 000019
【図１６】
2006100031.tif 000020
【図１７】
2006100031.tif 000021
【図１８】
2006100031.tif 000022
【図１９】
2006100031.tif 000023
【図２０】
2006100031.tif 000024
【図２１】
2006100031.tif 000025
【図２２】
2006100031.tif 000026
【図２３】
2006100031.tif 000027
【図２４】
2006100031.tif 000028
【図２５】
2006100031.tif 000029
【図２６】
2006100031.tif 000030
【図２７】
2006100031.tif 000031