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公開番号2024130920
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023040883
出願日2023-03-15
発明の名称プラズマ発生装置
出願人国立大学法人東京工業大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H05H 1/26 20060101AFI20240920BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】本発明の課題は、希ガスや窒素ガスを用いたプラズマよりも殺菌や表面処理の性能の向上が見込め、可搬性に優れ、取り扱いが容易なプラズマを利用可能なプラズマ発生装置を得ることである。
【解決手段】本発明のプラズマ発生装置100は、蒸気プラズマを生成する蒸気プラズマ生成手段110と、蒸気プラズマを吐出するノズル120とを備え、蒸気プラズマ生成手段110は、1以上の電極111a、112aを含む筐体110aと、1以上の電極によって放電が発生するように1以上の電極に電圧を印加する電圧印加手段110bと、供給源から1以上の電極が存在する域に液体を供給する供給管110cと、液体を気化して蒸気を生成する蒸気生成手段110dとを備え、筐体内で1以上の電極による放電により前記蒸気をプラズマ化して前記蒸気プラズマを生成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
蒸気プラズマを生成する蒸気プラズマ生成手段と、
前記蒸気プラズマを吐出するノズルと
を備え、
前記蒸気プラズマ生成手段は、
１つ以上の電極を含む筐体と、
前記１以上の電極によって放電が発生するように前記１以上の電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
供給源から前記１以上の電極が存在する近傍領域に液体を供給する供給管と、
前記液体を気化して蒸気を生成する水蒸気生成手段と
を備え、
前記筐体内で前記１以上の電極による放電により前記蒸気をプラズマ化して前記蒸気プラズマを生成する、プラズマ発生装置。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記電圧印加手段は、前記１以上の電極に約３ｋＶ～約１８ｋＶの電圧を印加可能なように構成されており、
前記蒸気プラズマの温度は、約３００Ｋ～約２０００Ｋである、請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３】
前記ノズルに生成される液滴を除去する液滴除去手段をさらに備えた、請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４】
前記液滴除去手段は、前記ノズルを加熱するノズル加熱装置を備える、請求項３に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５】
前記蒸気生成手段は、前記筐体の内部に設けられた筐体内加熱装置を備える、請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項６】
前記蒸気生成手段は、前記ノズルの内部に設けられたノズル内加熱装置を備え、前記ノズル内加熱装置は前記ノズルに生成される液滴を除去する前記液滴除去手段を兼ねる、請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７】
前記供給管に前記液体を供給する供給手段をさらに備え、
前記供給手段は、約０．１Ｌ／ｍｉｎ以下、好ましくは約０．０１０Ｌ／ｍｉｎ以下で前記液体を供給可能なように構成されている、請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項８】
前記供給手段は、容積式ポンプである、請求項７に記載のプラズマ発生装置。
【請求項９】
前記液体は、水、アルコール、アミン、アクリル酸、シランカップリング剤、モノマーの少なくとも１種を含む、請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項１０】
前記液体は水である、請求項９に記載のプラズマ発生装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ発生装置に関し、特に、プラズマ化された液体蒸気（例えば、水蒸気プラズマ）を発生する装置に関するものである。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、低温プラズマは、表面処理の他、医療分野における殺菌、血液凝固（止血）、創傷治癒、水質改善、気体浄化、植物の育成促進などの効果が得られることから、研究開発が進められている。例えば、特許文献１には、希ガスや窒素ガスなどを用いた低温プラズマによるプラズマジェットを簡単な構成で効率よく生成可能な装置が開示されている。しかしながら、特許文献１のプラズマ照射装置は希ガスや窒素ガスなどの供給源としてガスボンベを必要とし、可搬性に乏しく、取り扱いにも注意が必要だった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－０３３６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、希ガスや窒素ガスなどを用いたプラズマよりも殺菌や表面処理の性能の向上が見込め、可搬性と取り扱い性に優れた蒸気プラズマを照射可能なプラズマ発生装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下の項目を提供する。
【０００６】
（項目１）
蒸気プラズマを生成する蒸気プラズマ生成手段と、
前記蒸気プラズマを吐出するノズルと
を備え、
前記蒸気プラズマ生成手段は、
１つ以上の電極を含む筐体と、
前記１以上の電極によって放電が発生するように前記１以上の電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
供給源から前記１以上の電極が存在する領域に液体を供給する供給管と、
前記液体を気化して蒸気を生成する蒸気生成手段と
を備え、
前記筐体内で前記１以上の電極による放電により前記蒸気をプラズマ化して前記蒸気プラズマを生成する、プラズマ発生装置。
【０００７】
（項目２）
前記電圧印加手段は、前記１以上の電極に約３ｋＶ～約１８ｋＶの電圧を印加可能なように構成されており、
前記蒸気プラズマの温度は、約３００Ｋ～約２０００Ｋである、項目１に記載のプラズマ発生装置。
【０００８】
（項目３）
前記ノズルに生成される液滴を除去する液滴除去手段をさらに備えた、項目１に記載のプラズマ発生装置。
【０００９】
（項目４）
前記液滴除去手段は、前記ノズルを加熱するノズル加熱装置を備える、項目３に記載のプラズマ発生装置。
【００１０】
（項目５）
前記蒸気生成手段は、前記筐体の内部に設けられた筐体内加熱装置を備える、項目１に記載のプラズマ発生装置。
（【００１１】以降は省略されています）

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