(57)【要約】【解決手段】本発明は、望ましくは気体の媒体（３）を処理するための、少なくとも１つのプラズマ発生区画（２）、望ましくは多数のプラズマ発生区画（２Ａ、２Ｂ）、を直列に設けた貫流プラズマ装置（１）を作動させる方法であって、前記処理済みの又は未処理の媒体（３）の少なくとも１つの特性を判定する段階と、前記判定された特性（Ｃ）に依って、前記プラズマ装置（１）の少なくとも１つの作動設定値（Ｓ）を変更する段階と、から成る方法に関している。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
望ましくは気体の媒体（３）を処理するための、少なくとも１つのプラズマ発生区画（２）、望ましくは多数のプラズマ発生区画（２Ａ、２Ｂ）を直列に備えている貫流プラズマ装置（１）を作動させる方法において、
前記処理済又は未処理の媒体（３）の少なくとも１つの特性を判定する段階と、
前記判定された特性（Ｃ）に依って、前記プラズマ装置（１）の少なくとも１つの作動設定値（Ｓ）を変更する段階であって、前記少なくとも１つの作動設定値（Ｓ）の変更は、プラズマ電極（６、７）に供給される交流電流又は電圧の調整ではない、作動設定値を変更する段階と、から成る方法。
【請求項２】
前記作動設定値（Ｓ）を変更する段階は、前記プラズマ装置（１）の電気的パラメータを調節する段階、前記望ましくは気体の媒体（３）に化学的化合物（４）を補足する段階、前記望ましくは気体の媒体（３）を、前記望ましくは気体の媒体（３）の照射、加熱、又は冷却に曝す段階、及びそれらの組み合わせから成るグループから選択される段階を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記望ましくは気体の媒体に補足される前記化学的化合物（４）は、電気的に負のガス、電気的に正のガス、極性液体の蒸気、及びそれらの混合物から成るグループから選択されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記照射は、ＵＶスペクトル範囲、イオン化放射線、粒子ビーム、及び外部プラズマソースからの光子から成るグループから選択されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記調節される電気的パラメータは、プラズマ（Ｐ）を発生させるための尖端又は対向電極ではない、前記装置の貫流経路内又はその近くの導電性電極（５）に供給される電圧及び／又は電流、及び／又はその周波数それぞれであることを特徴とする、請求項２から４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記導電性電極（５）は、多孔質及び／又は金網状の電極であり、望ましくは前記貫流経路の全断面を覆っていることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記媒体（３）の前記特性（Ｃ）は、温度、スペクトル吸収及び／又は放出、水分含有率、液滴の寸法、粒子含有率、粒子の寸法、生物学的活性、前記媒体（３）の組成又は前記組成の表示、前記媒体（３）の温度、又はそれらの組み合わせから成るグループから選択されることを特徴とする、請求項１から６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの作動設定値（Ｓ）の変更は、開ループ制御によって行われることを特徴とする、請求項１から７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの作動設定値（Ｓ）の変更は、閉ループ制御によって行われることを特徴とする、請求項１から８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記処理された媒体（３）の少なくとも１つの特性（Ｃ）は、望ましくは連続的に判定され、前記判定の結果に依って、前記作動設定値（Ｓ）が変更されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記装置の前記作動設定値（Ｓ）は、前記少なくとも１つの判定された特性（Ｃ）が、事前に画定された受容可能な閾値より下又は上に留まっている限り、変えられないことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記媒体（３）の特性（Ｃ）を判定する段階は、第１プラズマ発生区画（２Ａ）の上流、及び／又は前記媒体（３）の流路に沿った２つのプラズマ発生区画（２Ａ、２Ｂ）の間、及び／又は最後のプラズマ発生区画（２Ｂ）の下流で実行されることを特徴とする、請求項１から１１の何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】
作動設定値は、前記判定された特性に依って、前記装置の貫流経路の異なる区画で、異なるように変更されることを特徴とする、請求項１から１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
望ましくは気体の媒体（３）を処理するための貫流プラズマ装置（１）において、前記処理済み又は未処理の媒体（３）の特性（Ｃ）を判定するためのセンサー（９）であるのが望ましい手段と、前記判定された特性（Ｃ）に依って、前記装置（１）の少なくとも１つの作動設定値（Ｓ）を変更するための制御器（１０）であるのが望ましい手段と、を備えており、少なくとも１つの作動設定値（Ｓ）を変更するための前記制御器（１０）であるのが望ましい手段は、前記プラズマ電極（６、７）に供給される交流電流又は電圧を調整するための制御器ではないことを特徴とする、貫流プラズマ装置。
【請求項１５】
少なくとも１つの作動設定値（Ｓ）を変更するための前記制御器（１０）であるのが望ましい前記手段は、前記プラズマ装置（１）の電気的パラメータを調節するための手段、前記望ましくは気体の媒体（３）に化学的化合物（４）を補足する手段、前記望ましくは気体の媒体（３）を、前記望ましくは気体の媒体（３）の照射、加熱、又は冷却に曝す手段、及びそれらの組み合わせから成るグループから選択されることを特徴とする、請求項１４に記載の貫流プラズマ装置（１）。
【請求項１６】
導電性電極（５）は、前記装置（１）の前記貫流経路内又はその近くに配置されており、プラズマ、特にコロナプラズマを発生させるための尖端又は対向電極ではないことを特徴とする、特に請求項１４又は１５に記載の貫流プラズマ装置（１）。
【請求項１７】
前記導電性電極（５）は、多孔質及び／又は金網状の電極であり、望ましくは前記装置（１）の前記貫流経路の全断面を覆っていることを特徴とする、請求項１６に記載の貫流プラズマ装置（１）。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの作動設定値（Ｓ）を開ループ制御によって変更するための制御器（１０）であるのが望ましい手段を備えていることを特徴とする、請求項１４から１７の何れか一項に記載の貫流プラズマ装置（１）。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの作動設定値（Ｓ）を閉ループ制御によって変更するための制御器（１０）であるのが望ましい手段を備えていることを特徴とする、請求項１４から１８の何れか一項に記載の貫流プラズマ装置（１）。
【請求項２０】
前記媒体（３）の前記少なくとも１つの特性（Ｃ）を望ましくは連続的に判定するためのセンサー（９）であるのが望ましい手段と、前記判定の結果に基づいて、前記少なくとも１つの作動設定値（Ｓ）を変更するための手段を備えていることを特徴とする、請求項１９に記載の貫流プラズマ装置（１）。
【請求項２１】
前記媒体の少なくとも１つの特性（Ｃ）を判定するためのセンサー（９）であるのが望ましい手段を、第１プラズマ発生区画（２Ａ）の上流、及び／又は、前記媒体の前記流路に沿った２つのプラズマ発生区画（２Ａ、２Ｂ）の間、及び／又は最後のプラズマ発生区画（２Ｂ）の下流に備えていることを特徴とする、請求項１４から２０の何れか一項に記載の貫流プラズマ装置（１）。
【請求項２２】
望ましくは気体の媒体（３）を処理する方法において、
前記気体の媒体（３）を貫流処理するための、望ましくは請求項１４から２１に記載の貫流プラズマ装置（１）を提供する段階と、
請求項１から１３の何れか一項に記載の方法によって、前記貫流プラズマ装置を作動させる段階と、から成る方法。
【請求項２３】
望ましくは気体の媒体（３）を殺菌するための、請求項１から１３及び／又は２２の何れか一項に記載の方法の使用。
【請求項２４】
請求項１から１３及び／又は２２の何れか一項に記載の、望ましくは気体の媒体（３）を処理するための貫流プラズマ装置を、改良及び／又は再構築する方法において、
手段、特に、前記媒体（３）の特性（Ｃ）を判定するためのセンサーを装備する段階と、
手段、特に、前記判定された特性（Ｃ）に依って、前記プラズマ装置の作動設定値（Ｓ）を変更するための制御器を装備する段階であって、少なくとも１つの作動設定値（Ｓ）を変更するための前記制御器であるのが望ましい前記手段は、前記プラズマ電極（６、７）に供給される交流電流又は電圧を調整するための制御器ではない、制御器を装備する段階と、から成る方法。
【請求項２５】
請求項１４から２１の何れか一項に記載の貫流プラズマ装置（１）を装備する段階を含んでいる、空調装置を改良及び／又は再構築する方法。
【請求項２６】
請求項１４から２１の何れか一項に記載の貫流プラズマ装置（１）を備えていることを特徴とする、空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫流プラズマ装置と、その様な貫流プラズマ装置を作動させる方法、並びに、独立請求項の特徴に従って望ましくは気体の媒体を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ発生の様々な方法と、その様なプラズマの多岐に亘る用途は、当技術では既知であり、例えば、Bogaerts らによる「Spectrochimica Acta Part B ５７（２００２年）６０９−６５８頁」に述べられている。
【０００３】
コロナ放電プラズマは、例えば、ＵＳ５，８１４，１３５号で、風媒微生物及び化学毒素を分解するために提案されてきた。ＵＳ５，８１４，１３５号による装置は、点対格子形状のプラズマ発生区画を有しており、電源の正極又は負極がその点に接続されていて、従って、正又は負のコロナプラズマが発生する。その様な装置の重大な欠点は、オゾン（Ｏ３）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などの有毒な排出物が相当に発生することであり、臨界値より低く維持することが難しく、更に、電気効率がしばしば十分ではなく、装置の機能は、処理される特定の媒体の様な特定の環境状況に適合するように個別に調整することができない。加えて、特にコロナプラズマは、非常に不均一且つ不安定なので、相当量の汚染物が、取り除かれることなく、その様な装置を通過することになる。
【０００４】
装置の入口で判定される、処理される媒体の汚染準位に依って、プラズマ電極のＡＣを調整する可能性については、高度に複雑なプラズマ装置に関するＷＯ０３／０９２３３８号に記載されている。しかしながら、その様な調整を実現するのは技術的に厄介で、この目的のためだけに適切な調整を判定するのは難しい。更に、処理結果に基づくその様な調整の効率は、不十分であることが多い。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明の目的は、先行技術の欠点の少なくとも幾つかを克服すること、即ち、処理される特定の媒体、及び／又は、装置を作動させる特定の環境条件又は工業的／医療的適用条件に適合できる貫流プラズマ装置と、その様な装置を作動させる方法を提供することである。
【０００６】
この目的は、とりわけ、望ましくは気体の媒体を処理するために少なくとも１つ、望ましくは多数（即ち、２つ又はそれ以上）のプラズマ発生区画を直列に備えている貫流プラズマ装置を作動させる方法であって、
前記媒体の少なくとも１つの特性を判定する段階と、
前記少なくとも１つの判定された特性に依って、前記プラズマ装置の少なくとも１つの作動設定値を変更する段階であって、少なくとも１つの作動設定値の前記変更は、プラズマ電極に供給される交流電流又は電圧の調整ではない、作動設定値を変更する段階と、から成る方法によって解決される。
【０００７】
ここで述べる限りにおいて、貫流プラズマ装置は、装置を通って流れ、従って少なくとも１つのプラズマ発生区画と少なくとも部分的には接触する、望ましくは気体の媒体が、能動的に（ファンなどによって）又は受動的に（例えば、装置の内側でプラズマによって作り出される電気風によって駆動される）供給される装置であると理解されたい。
【０００８】
前記媒体の特性は、前記媒体の物理的な特性、化学的な特性、又は生物学的特性の何れかである。その様な特性は、限定するわけではないが、例えば、温度、スペクトル吸収及び／又は放出、水分含有率、液滴の寸法、粒子含有率、粒子の寸法、ウィルス、バクテリア、胞子などの様な生物学的活性及び／又は汚染物質、前記媒体の組成又は前記組成の表示、分光学的特性、化合物又は種の存在及び／又は量などである。
【０００９】
プラズマ発生区画は、ここでは、プラズマ、望ましくはコロナプラズマが確立される装置の部分、即ち、一対の電極（例えば、尖端対プレート又は格子）がプラズマを発生させるか、又は一式の電極が装置の貫流経路の断面体積内に配置されている部分と理解されている。
【００１０】
ここで及び以後で述べる限りにおいて、物理的／化学的／生物学的特性の判定は、簡単な測定（例えば、温度、貫流速度など、スペクトルの吸収の測定）、並びに別の示唆（例えば、化合物の存在及び／又は分留、媒体の組成、生物学的活性（例えば、感染性など）など）を伴う分析、を伴っているものと理解されたい。
【００１１】
本発明によれば、貫流プラズマ装置によって処理される媒体の、少なくとも１つの判定された特性に依って前記プラズマ装置の少なくとも１つの作動設定値を変更するだけで、そして上記の不都合な、プラズマ電極の電気供給の調整を回避することによって、装置の効率が著しく強化され、特に、前記装置の出力は、気体の媒体の殺菌の場合に、前記媒体の選択された特性が示す様な特定の処理の必要性に関して容易に制御されることが分かったのは意外であった。更に、作動設定値が、望ましくは気体の媒体の所与の処理問題に具体的に適合できれば、少なくとも１つの作動設定値を変更することによって、１つの同じ装置が様々な用途に対し汎用性のあるものとなる。
【００１２】
本発明の別の実施形態によれば、前記作動設定値を変更する段階は、前記プラズマ装置の電気的パラメータを調節する段階、前記望ましくは気体の媒体に化学的化合物を補足する段階、前記望ましくは気体の媒体を、前記望ましくは気体の媒体の照射、加熱又は冷却に曝す段階、及びそれらの組み合わせから成るグループから選択する段階を含んでいる。
【００１３】
望ましくは気体の媒体に補足される化学的化合物は、当業者によって、特定の気体媒体の処理において改良できるようにするため、例えば日常業務の経験で選択される。化学的化合物は、望ましくは気体の媒体に反応性プラズマ種とは関係なく作用することもあるが、望ましくは気体の媒体に反応性プラズマ種と相助的に作用するのが望ましい。化学的化合物は、反応性プラズマ種の少なくとも１つと相互作用し、別の反応種を生み出すのが最も望ましい。化学的化合物は、酸素の様な電気的に負のガス、ヘリウム又は貴ガスの様な電気的に正のガス、水蒸気の様な極性液体の蒸気、及びそれらの混合物から成るグループから選択されるのが望ましい。本発明は以下の詳細な説明に限定されるわけではないが、酸素又は二酸化炭素の様な電気的に負のガスは、プラズマ内の電子を捕捉し、従って負電荷のキャリアの移動度とイオン化された媒体の伝導度を修正する。一方で、ヘリウム又は貴ガスの様な電気的に正のガスは、正電荷キャリアの移動度とイオン化された媒体の伝導度を修正する。更に、分子が電荷に引き付けられる水の様な極性液体の蒸気は、何れかの符号の電荷キャリアの移動度とイオン化された媒体の伝導度を修正する。適切な化学的化合物の適した選択は、手動で行ってもよいが、自動で行うのが望ましい。何れの場合も、本発明を心得ている当業者は、具体的な処理問題に基づいて、必要であれば日常的経験によって、適切な化学的化合物又はその様な化合物の組み合わせを選択するであろう。
【００１４】
照射も、望ましくは気体の媒体の処理結果を改良できるようにするために、当業者によって、例えば、日常的な経験によって選択される。照射は、ＵＶスペクトル範囲から成るグループから選択されるのが最も望ましい。ＵＶスペクトル範囲は、ここでは、約３８０から約１０ｎｍのスペクトル波長を備えていると理解されたい。何れの場合も、その様な照射が好適に加えられると、価電子の励起によって吸収され、その結果、原子及び／又は分子が解離及び／又はイオン化し、従って、どちらかの符号の電荷が発生することによって、イオン化された媒体の伝導度が修正される。Ｘ線、ガンマ線、中性子又は電子ビームの様な他のイオン化放射線又は粒子ビームによっても同様の効果が得られる。しかしながら、実用性からしてＵＶ照射が好ましく、それは、後者のイオン化放射線は、通常の状況では実施するのが難しいからである。
【００１５】
或る特に好適な実施形態では、前記照射は、外部のプラズマソース、例えば、処理される媒体の１つ又はそれ以上（例えば、装置によって処理されるのが空気の場合は、酸素又は窒素）の中で作られるグロー放電（例えば、貫流チャネルから、適した窓などで分離されている）、が放出する光によって行われる。この場合、外部プラズマソース、例えばグロー放電によって放出される光子は、貫流経路内のプラズマの原子及び又は分子の励起された状態と相互作用して、貫流装置の内側の化学反応度を修正するように正確に調整された波長を有している。
【００１６】
調節された電気的パラメータは、当業者により、特定の気体媒体の処理を改良できるようにするため、日常的な経験によって選択される。調節された電気的パラメータは、プラズマ発生電極に接続されているＡＣ又はＤＣ電源の設定であるのが望ましい。同様に、特定の処理問題に依って（例えば、前記望ましくは気体の媒体の求められた特性に依って）、１つのプラズマが、オン又はオフにされ、及び／又は、プラズマの強度が変えられ、制御される。調節される電気的パラメータは、プラズマを発生させるための尖端又は対向電極ではない、前記装置の貫流経路内又はその近くの導電性電極に供給される電圧及び／又は電流、及び／又は、その周波数及び／又は振幅それぞれであるのが最も望ましい。これらのパラメータの変更可能な範囲は、当業者には自明であり、処理される具体的な媒体と、装置の具体的な設計、特にプラズマ電極の構成に依って、日常的な経験で決めることができる。一般には、適した値は、プラズマの発生にともかく必要な最小値と、アークが形成されることになるので超えられない最大値とによって囲い込まれる。その様な１つ又は複数の電極は、その様な電極に接続されている適した電源の作動設定値に依って、荷電された粒子及び／又はイオン（反応性プラズマ種か、処理される望ましくは気体の媒体又はそこから導き出されたものの種の何れか）を偏向させ、及び／又は引き付け、或いは、吸収する。同様に、荷電種は、例えば、望ましくは気体の媒体が処理後に装置を離れる前に、装置を通過しているストリームから取り除かれる（又はその部分が減少する）。或いは、荷電種は、これらの処理の効率を改良するために、望ましくは気体の媒体を前記照射又は前記化学的化合物に曝す前に、装置を通過しているストリームから取り除かれる（又はその部分が減少する）。
【００１７】
本発明の或る好適な実施形態によれば、その様な導電性電極は、多孔質及び／又は金網状の電極であり、装置の貫流経路の全断面を覆っているのが望ましい。金網状及び／又は多孔質の電極は、事前に配置されていてもよいし、或いは、前記媒体の判定された特性に依って、装置の貫流経路に手動又は自動の何れかで挿入され、一方では、装置を通って流れる媒体を実質的に妨げず、他方では、装置を通って流れる媒体から荷電種を引き付け、及び／又は偏向させるために、十分な導電表面を提供するように設計されているのが望ましい。
【００１８】
本発明による方法は、開ループ制御、並びに、望ましくは閉ループ制御による、前記少なくとも１つの作動設定値の変更を伴っている。
開ループ制御による制御は、例えば、処理されるか既に処理された、望ましくは気体の媒体の特性を判定する段階と、それに依って、作動設定値を変更する段階を含んでいる。従って、例えば、処理の前又は後で、前記媒体の温度が判定され、実際の温度と実際の作動設定値が、共に望ましい事前設定要件を満たしていない場合は、例えば、前記媒体の温度が調節されるか、或いは、判定された温度に適合するように、例えば貫流速度の様な別の作動設定値が調節される。勿論、前記特性の判定は、装置が実際に始動される前、又は装置が既に始動された後に実行してもよい。作動設定値が、開ループ制御によって変更される場合は、装置は、データ記憶手段を備えているか、又はそれに機能的に接続されていて、判定されている前記媒体の特性に適した一式の作動設定値を、望ましくは自動的に提供できるようになっているのが望ましい。更に、作動設定値が、その結果で自動的に変更されるようになっているのも望ましい。装置に供給され処理される媒体の当該関連特性が同質で安定していると分かっているときは、開ループ制御が望ましく、最も効率的であり、従って、作動設定値を変更／調節するのは、所与の処理問題に一回だけ必要である。
【００１９】
特に好都合な実施形態によれば、しかしながら、前記少なくとも１つの作動設定値の変更は、閉ループ制御によって行われる。従って、処理されるか既に処理された媒体の特性は、連続して又は望ましくは規則的な間隔で判定され、少なくとも１つの作動設定値が、前記媒体の特性の前記判定に基づいて、媒体の特性が変化して一定の許容できない閾値より下か上かにあると分かった場合は、連続して又は望ましくは規則的な間隔で変更される。ここでも、前記少なくとも１つの作動設定値の変更は、前記判定された少なくとも１つの作動設定値に依っては、装置に組み込まれているか又は装置に機能的に接続されており、判定されている前記媒体の特性に適した一式の作動設定値を望ましくは自動的に提供することができるようにするデータ記憶手段によって支援されるのが望ましい。同様に、望ましくは気体の媒体の特性を、例えば、処理後に判定してもよく、前記特性が、望ましく事前に画定した受容可能な範囲内にあれば、作動設定値はそのまま維持されるが、前記特性が、事前に画定した範囲外で、及び／又は、一定の事前に画定された閾値より下／上にあることが分かれば、作動設定値は、前記特性に合わせて、前記特性の範囲、閾値などの前記事前に画定された要件を再び満たすようにするために変更される。勿論、特性の判定は、具体的な処理問題と具体的な特性に依っては、前記媒体の処理前及び／又は後に、装置によって実行してもよい。
【００２０】
勿論、本発明によれば、前記媒体の特性を判定する段階は、第１プラズマ発生区画の上流、及び／又は前記媒体の流路に沿った２つのプラズマ発生区画の間、及び／又は、最後のプラズマ発生区画の下流で実行してもよい。特に、媒体の貫流経路に沿って複数のプラズマ発生区画が設けられている場合は、前記特性を、第１プラズマ発生区画の前、及び／又は最後のプラズマ発生区画の後（だけ）ではなく、特に追加して異なるプラズマ発生区画の間でも判定すれば、作動設定値を変更するための更なる制御手段が提供される。これによって、遙かに敏感な作動設定値の変更が、特に、少なくとも１つの、望ましくは個々のプラズマ発生区画の作動設定値を個別に変更することが、実現される。
【００２１】
本発明は、更に、望ましくは気体の媒体を処理するための貫流プラズマ装置に関しており、特に、前記処理済み又は未処理の媒体の特性を判定するためのセンサーである手段と、特に、前記プラズマ装置の少なくとも１つの作動設定値を、前記判定された特性に依って変更するための制御器である手段と、を備えており、少なくとも１つの作動設定値を変更するための前記手段は、プラズマ電極の電源を調整するための手段でなないことを特徴とする。少なくとも１つの作動設定値を変更するための前記手段は、前記プラズマ装置の電気的パラメータを調節するための制御器、前記望ましくは気体の媒体に化学的化合物を補足するための制御器、前記望ましくは気体の媒体を、前記望ましくは気体の媒体の照射、加熱、又は冷却に曝すための制御器、及びそれらの組み合わせから成るグループから選択されるのが望ましい。前記追加の手段と、特に前記媒体の特性を判定するための前記センサーと、少なくとも１つの作動設定値を変更するための前記追加の手段とに加えて、特に適したプラズマ装置が、２００４年２月１７日出願の係属中の特許出願ＥＰ０４００３４８８．６号と、２００５年２月１７日出願のＰＣＴ／ＥＰ２００５／０５０６９４号それぞれに開示されており、両出願を参考文献としてここに援用する。少なくとも２つの異なる極性のプラズマ発生区画を所与の時点に備えたプラズマ装置は、本発明の文脈では、特性を判定するための前記手段と作動設定値を変更するための前記手段によって改良及び／又は再構築するときに、特に好都合であることが分かっている。
【００２２】
或る特に好適な実施形態によれば、貫流プラズマ装置は、特に上に概括している様に、前記装置の貫流経路内又はその近くに配置されている少なくとも１つの導電性電極を備えており、その電極は、プラズマ発生のための尖端又は対向電極ではない。
【００２３】
その様な導電性電極は、多孔質及び／又は金網状の電極であるのが望ましく、装置の貫流経路の全断面を覆っているのが望ましい。装置及びプラズマ発生区画の全体設計に依って、前記導電性電極は、本発明による作動設定値を変更する手段として、ＡＣ又はＤＣが供給されるか、ＡＣからＤＣに又はその逆切り替えられるか、の何れかである。勿論、直列の２つ又はそれ以上のその様な導電性電極に、同じ又は逆何れかの電気的位相、及び／又は振幅及び／又は周波数を提供してもよい。当業者であれば、特定の処理問題を解決するために、導電性電極のあらゆる電気的パラメータと作動設定値を容易に採用することができる。
【００２４】
更に別の実施形態によれば、前記装置は、手段、特に、開ループ制御及び／又は閉ループ制御によって前記少なくとも１つの作動設定値を変更するための制御器を備えている。
望ましくは閉ループ制御された装置は、前記媒体の前記少なくとも１つの特性を望ましくは連続的に判定するための手段と、前記判定の結果に基づいて、前記少なくとも１つの作動設定値を変更する手段と、を備えていることが特に望ましい。前記媒体の少なくとも１つの特性を判定するための前記手段は、第１プラズマ発生区画の上流、及び／又は、前記媒体の流路に沿った２つのプラズマ発生区画の間、及び／又は、最後のプラズマ発生区画の下流に配置されていれば好都合であると理解されたい。
【００２５】
本発明は、更に、望ましくは気体の媒体を処理する方法に関しており、前記方法は、
望ましくは上に概括した様に、前記気体の媒体を貫流処理するための貫流プラズマ装置を提供する段階と、
上で概括した方法によって前記貫流プラズマ装置を作動させる段階と、を含んでいる。
【００２６】
更に、本発明は、望ましくは気体の媒体を処理するための貫流プラズマ装置を改良及び／又は再構築する方法に関しており、前記方法は、
手段、特に、前記媒体の特性を判定するためのセンサーを装備する段階と、
手段、特に、前記判定された特性に依って、前記プラズマ装置の作動設定値を変更するための制御器を装備する段階であって、少なくとも１つの作動設定値を変更するための前記手段は、プラズマ電極の電源を調整するための手段ではない、制御器を装備する段階と、を含んでいる。前記媒体の特性を判定するための前記追加の手段、特にセンサーと、作動設定値を変更するための前記手段、特に制御器とを装備するだけで、事実上どの様な貫流プラズマ装置も、その様な装置で本発明による過程を実行することができるように、改良及び／又は再構築される。
【００２７】
更に、本発明は、前記媒体の特性を判定するための手段、望ましくはセンサーを装備し、前記判定された特性に依って、前記プラズマ装置の作動設定値を変更するための手段、望ましくは制御器を装備するだけで、特に大型で複雑な空調装置の改良及び／又は再構築に特に適していることが証明されている。
【００２８】
以後、本発明について、好適な実施形態に基づいて更に詳細に説明するが、本発明は、それらに限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明による貫流(flow-through)プラズマ装置の開ループ制御の流れ図を適例として示している。ステップＡで、装置は、何らかの従来型の手段によって始動される。次に、装置によって処理されるか又は既に処理されている媒体の物理的、化学的、又は生物学的特性が、ステップＢで判定される。前記特性は、殺菌効果を示す生理学的活性、媒体内の化合物の存在及び／又は量を示す化合物の吸収特性などの様に、処理が有効であるか否かの直接的なインジケータであるのが最も望ましい。それに対し、前記媒体の特性も、処理が有効であるか否かの二次的表示となり、特に、その様な二次的表示と処理の有効性の相関について十分な知識が利用できる場合はそうである。適例として、処理される媒体が一定の温度範囲にあれば処理が有効であるに違いないと保証されることが知られており、従って、処理される前記媒体の温度は、作動設定値を調節する手段として処理前に調節されることになる。判定するために選択した媒体の特性に依っては、前記特性を、前記媒体の処理の前又は後、処理の前と後、更にはは異なるプラズマ発生区画の様な異なる処理ステップの間、の何れかに判定することが有用であると分かっている。前記媒体の特性は、装置によって、処理後に少なくとも１回判定されるのが望ましい。ステップＣで、判定された前記媒体の物理的、化学的、又は生物学的特性に基づいて、作動設定値が適しているか否か、即ち、所望の処理結果が達成されている／達成可能であるか否かが検査される。効率的な処理（例えば、前記達成すべき特性の、事前に画定されている閾値又は範囲に基づき）を可能にするために、所望の作動設定値を変更しなければならないと分かった場合は、ステップＤで、少なくとも１つの作動設定値が変更される。変更される作動設定値と前記作動設定値の変更の程度の選択は、装置に作動的に接続され、所与の処理問題及び／又は判定された媒体の特性に適した作動設定値のセットを提供するデータ保存手段によって支援されると好都合である。ステップＥで、装置は、続いて（変更された）作動設定値で作動される。その様な開ループ制御は、処理される媒体の特性が、処理の効果を妨げるほどには大幅に変化する傾向の無いことが知られている処理問題に特に適していることが分かっている。
【００３０】
図２に概要を示している様に、本発明は、処理の有効性に関して装置の出力の連続制御には特に好都合であることが証明されている閉ループ制御で実行してもよい。処理後直ちに、処理された媒体は、処理の有効性を示す所与の特性が満足できるか否かを、連続的に、又は望ましくは規則的な間隔で検査される。必要であれば、満足な処理結果を再び実現するために少なくとも１つの作動設定値が変更され、処理結果が満足できるものであれば、作動設定値がそのまま維持される。
【００３１】
図３は、望ましくは気体の媒体３を、プラズマＰ、望ましくはコロナプラズマで処理するための貫流プラズマ装置１を適例として示している。分かり易く図示するために、貫流装置のハウジングは示していない。その様なコロナプラズマは、当技術では既知の様に、尖端状の電極６と、金網状の格子の様な対向電極７の様な適するように設計し配置された電極によって作り出されるのが望ましい。電極６と７は、電極６と７にＤＣ又はＡＣの何れか、又はＡＣとＤＣを交互に供給するために、適した電源８に接続されている。本発明によれば、前記媒体３の特性を判定するための手段、特にセンサー９は、例えば、プラズマＰによる処理段階の下流に配置されるが、特に開ループの場合は、特性を判定するための前記センサー９は、前記プラズマ（Ｐ）処理の上流にも配置される。制御器１０は、前記媒体（３）の特性を判定するために前記センサー９に機能的に接続され、（装置１の外側か、又は装置１と一体になって）好適にデータ記憶手段１１と共に設けられていれば好都合である。制御器は、装置１全体を、望ましくは自動的に、特に電源８も制御するのが最も望ましい。制御器は、前記判定された特性に基づいて、前記データ記憶手段１１内に提供されているデータと比較して、処理結果が許容できるか否かを識別する。処理結果が許容できないか、適切に改良できない場合は、制御器は、装置１に命令して、作動設定値を変更させる。図３では、適例として、化学的化合物４が、処理されるか又は既に処理された媒体（３）に、望ましくはプラズマＰと接触するように補足される。その様な化学的化合物は、例えば、保管タンク１３に供給し、ノズル１２を介して補足してもよい。適した化学的化合物は、限定するわけではないが、例えば、電気的に負のガス、電気的に正のガス、極性液体の蒸気、及びそれらの混合物である。化学的化合物４を補足することに追加して又はその代わりに、先に概説した様に、例えば、媒体を照射に曝し、又は電気的に偏向させ、及び／又は、イオン種を引き付けさせる様な、他の適する作動設定値に代えてもよい。
【００３２】
本発明の別の実施形態を図４に示しており、２つのプラズマ発生区画２Ａと２Ｂが直列に配置され、それぞれ２つのプラズマＰ１とＰ２を発生させている。図４では、電源は制御器１０と一体になっている。ここでも、前記媒体３の特性を判定するための手段は、最後のプラズマ発生区画２Ｂの下流に設けられているが、図３とは対照的に、化学的化合物４は、２つのプラズマ発生区画２Ａと２Ｂの間で媒体３に補足されている。同様に、別の作動設定値を、例えば、異なるプラズマ発生区画の間又はそれらの中で、互いに独立して、又は従属して変更してもよい。複数のプラズマ発生区画又はその間の空間に適した作動設定値のセットは、ここでも、制御器１０と適したデータ記憶手段１１によって好都合に提供される。
【００３３】
図５は、導電性電極を示しており、これは、共に適した電源８に接続されている尖端状の電極６と対向電極７の様な、プラズマＰの発生に関わる電極ではない。望ましくは気体の媒体３は、装置内で処理される。導電性電極、ここでは、望ましくは貫流経路の全断面を覆っている金網状の電極には、ＡＣ又はＤＣの何れかが供給され、電源は、本発明による作動設定値を変更する手段として変更される。電極５が、例えば、所与の時点で正（負）に荷電されれば、負（正）イオンはプラズマＰから電極５に向かって加速され、正（負）イオンは退けられるので、プラズマＰの反応種の組成に影響を与えるための簡単で便利の良い手段となる。
【００３４】
本発明の文脈における閉ループ制御の概略回路図を、適例として図６に示している。貫流経路を、二本線の矢印で概略的に示している。制御器１０は、適したデータ記憶手段１１を備えているか、又はそれに作動的に接続されているので、処理される及び／又は既に処理された前記媒体の前記特性の所望の値（具体的な処理問題次第で、閾値又は受容可能な範囲など）を提供する。前記制御器１０は、比較器１４に連結されており、連続的に又は特別に決まった間隔で、前記媒体の判定された特性を示すセンサー９からの入力を受け取る。比較器１４は、連続的に又は特別に決まった間隔で、測定値が受け入れ可能か否か、即ち、上記受容可能な範囲又は閾値を満たしているか否かを比較する。比較器１４は、所望値が満たされていないと分かると、少なくとも１つの作動設定値、例えば、保管タンク１３内に含まれている化学的化合物の補給、の変更を命令する。その様な作動設定値の変更は、例えば、別の調整器１５の動作を含んでいてもよく、或いは、制御器１０で管理されるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】適例として、貫流プラズマ装置の開ループ制御の流れ図を示している。
【図２】適例として、貫流プラズマ装置の閉ループ制御の流れ図を示している。
【図３】適例として、媒体の特性を判定するための手段と、作動設定値を変更するための手段を備えた貫流プラズマ装置を示している。
【図４】適例として、２つのプラズマ発生区画と、媒体の特性を判定するための手段と、作動設定値を変更するための手段を備えた貫流プラズマ装置を示している。
【図５】プラズマの発生のための尖端又は対向電極ではない電極を備えた貫流プラズマ装置を示している。
【図６】閉ループ制御の回路図を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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