[發明專利]氣體處理裝置

在審

• 申請號: 201510092944.0
• 申請日: 2015-03-02
• 公開（公告）號: CN104941398A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 宇井明生;佐藤陽介;秋田征人;真田恭
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32;B01D46/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳新

相關申請的交叉引用

本申請基于2014年3月24日遞交的日本專利申請2014-060064號并要求其優先權的權益，這里通過引用并入該日本專利申請的全部內容。

技術領域

本文描述的實施例概括而言涉及氣體處理裝置。

背景技術

有這樣的情況：在生活空間、冰箱、倉庫等等中的大氣氣體和來自處理單元的廢氣中包含有害物質、惡臭物質等等。需要一種高效率地對這些有害物質、惡臭物質等等進行分解、消毒等等(以下將稱為氣體分解)的小尺寸氣體分解裝置(包括空氣凈化裝置、空氣凈化空調和氣體凈化裝置)(JP2008-289801A)。

一般地，在氣體分解裝置中，分解對象氣體被吹風機引入到氣體分解腔中，并且通過放電、分解催化劑、光催化劑或者自由基(臭氧等等)被分解和凈化。

此外，也公開了一種利用等離子致動器來將處理對象氣體吹到凈化處理裝置的技術。

然而，在氣體分解裝置中高速地分解很難分解的氣體是不一定容易的。

在氣體分解裝置中，氣體分解比率的提高意味著一個較大的氣體流速和較大的氣體分解反應速率的過程。這些在下面描述。

A)大流速過程

通過催化劑進行的氣體分解方法是簡單且容易的，并且經常被使用。然而，此方法使用通過催化劑表面處的反應進行的氣體的吸收和分解反應。從而，當表面面積相對于氣體流路不足夠大時，就變得難以確保反應速率。此時，使用帶細孔的催化劑攜帶過濾器來增大表面表積。結果，壓力損耗變大，并且難以實現大流速。為了克服壓力損耗，必須有大量的吹氣，從而引發了裝置的大尺寸化、價格的增加以及功率消耗的增大。另外，為了解決堵塞，過濾器的定期更換變得必要。

在光催化劑的情況下，反應只在照射光的表面處發生，因此，既要求分解對象氣體到達表面又要求光照射，并且難以擴大分解效率。此外，為了實現上述目的，大表面面積變得必要，從而裝置變大。

通過放電進行的氣體分解使用氣相中的分解反應。然而，大氣壓力中的放電范圍，例如針狀電極的放電范圍是非常小的，例如針的尖部的約1mm以下。從而，必須要密集地布置電極組以避免由氣體的越過引起的未分解。結果，壓力損耗變大，并且為了實現大流速，大容量和大尺寸的吹風機變得必要。

即，在一般的氣體分解裝置中，氣體分解比率和壓力損耗是折衷關系。因此，為了實現氣體分解過程的大流速，大尺寸裝置變得必要。即，裝置的小尺寸化變得困難，并且過濾器的更換變得必要。

B)大氣體分解反應速率

氣體分解反應速率是由引起分解的化學物種的量和反應速率決定的(當通過氧化反應來執行氣體分解時，是由氧化劑的量和氧化反應速率(氧化勢)決定的)。臭氧容易通過放電生成，高密度供應是可能的，此外壽命較長，因此其經常被用于氣體分解過程。臭氧對于氨和甲醛氣體的分解是有效的。然而，臭氧對于很難分解的氣體(例如，甲苯和乙醛氣體)的分解缺乏氧化力。因此，即使以高濃度供應臭氧，也難以以高速分解很難分解的氣體。

具有活性氧的OH自由基、O自由基具有強得多的氧化力，并且能夠以高速分解很難分解的氣體。然而，OH自由基和O自由基的反應率較高，并且因此其壽命較短，并且難以以高密度將其供應給分解對象氣體。

有一種方法，其中反應物被保持在過濾器、篩孔等處以增加引發分解的化學物種。然而，在此方法中對象氣體向表面的擴散和供應也是必要的，結果難以大批地實現氧化劑和對象氣體的接近和反應。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種氣體處理裝置來有效地處理氣體。

一個實施例的一種氣體處理裝置包括：與彼此相面對的第一電介質基板和第二電介質基板；分別布置在電介質基板的一對相面對的主表面上的第一放電電極和第二放電電極；分別布置在電介質基板的所述主表面的相反側的一對主表面上的第一地電極和第二地電極；氣體流路，被配置為在放電電極之間供應要處理的氣體；AC電源，被配置為通過在第一放電電極與第一地電極之間以及第二放電電極與第二地電極之間施加AC電壓以離子化氣體來在第一放電電極側生成第一等離子誘發流并且在第二放電電極側生成第二等離子誘發流；以及從放電電極起在等離子誘發流的下游在電介質基板之間布置的區域，并且電介質基板之間的間隙是等離子誘發流的厚度之和的1.3倍以下。

該氣體處理裝置可以有效地處理要處理的氣體。

附圖說明

圖1是示出根據第一實施例的氣體分解裝置10的整體配置的側視圖。

圖2是示出構成處理單元U的氣體分解元件20的細節的放大示意視圖。