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公開番号2025078133
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2023190481
出願日2023-11-08
発明の名称分解処理装置
出願人株式会社HELIX
代理人インフォート弁理士法人
主分類B01J 19/08 20060101AFI20250513BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】水プラズマによる分解能力を良好に発揮できるようにすること。
【解決手段】分解処理装置(10)は、水プラズマ発生装置(11)が噴射する水プラズマに分解対象物を噴射して供給する供給部(12)を備えている。水プラズマ発生装置は、内部で渦水流を形成して噴射口(45)から水プラズマ(J)を噴射するするチャンバ(17)と、チャンバ内の渦水流を通過するアーク放電(AR)を発生させる陽極(18)及び陰極(16)とを備えている。陽極はチャンバの外側における噴射口の近傍位置に設けられる。噴射口から噴射される水プラズマの中心軸(C1)方向から見て、中心軸を中心とした周方向に供給部が複数設けられ、各供給部から噴出される分解対象物が水プラズマの内部で衝突する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
渦水流の内部にアーク放電を通過させて水プラズマを噴射する水プラズマ発生装置と、
前記水プラズマに分解対象物を噴出して供給する供給部とを備え、前記水プラズマによって前記分解対象物を分解処理する分解処理装置であって、
前記水プラズマ発生装置は、内部に供給される水によって前記渦水流を形成して噴射口から前記水プラズマを噴射するするチャンバと、前記チャンバ内の前記渦水流を通過するアーク放電を発生させる陽極及び陰極とを備え、前記陽極は前記チャンバの外側における前記噴射口の近傍位置に設けられ、
前記噴射口から噴射される前記水プラズマの中心軸方向から見て、該中心軸を中心とした周方向に前記供給部が複数設けられ、
複数の前記供給部のうち、少なくとも１つの前記供給部から噴出される前記分解対象物と、該供給部と異なる前記供給部から噴出される前記分解対象物とが前記水プラズマの内部で衝突することを特徴とする分解処理装置。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記噴射口から噴射される前記水プラズマの中心軸方向から見て、前記供給部が前記噴射口を挟む両側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の分解処理装置。
【請求項３】
前記供給部は、前記分解対象物を噴出するノズル口を備えて２つ設けられ、
前記噴射口から噴射される前記水プラズマの中心軸方向から見て、２つの前記供給部の前記ノズル口と前記噴射口とが同一線上に設けられることを特徴とする請求項２に記載の分解処理装置。
【請求項４】
前記供給部は、前記分解対象物を軸状に噴出し、
２つの前記供給部における前記ノズル口からの前記分解対象物の噴出方向は、前記水プラズマの中心軸に対して対称となることを特徴とする請求項３に記載の分解処理装置。
【請求項５】
２つの前記供給部における前記ノズル口からの前記分解対象物の噴出方向の角度は、該ノズル口を通過して前記水プラズマの中心軸と平行な仮想線に対し、４５°より大きく９０°より小さい範囲内に設定されることを特徴とする請求項４に記載の分解処理装置。
【請求項６】
前記チャンバは、前記噴射口を形成し、該チャンバの内部に供給される水によって冷却される噴射口形成体を備え、
前記供給部は、前記噴射口形成体に配置され、前記噴射口形成体との熱伝達によって冷却されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の分解処理装置。
【請求項７】
前記供給部にて前記分解対象物を噴出するノズル口の形成面と、前記噴射口形成体における前記噴射口の形成面とは略平行とされることを特徴とする請求項６に記載の分解処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰極と陽極との間で発生するアーク放電により水プラズマを噴射して分解対象物を分解処理する分解処理装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
水プラズマを利用して廃棄物を処理する装置として、特許文献１に記載された装置が知られている。特許文献１の装置では、プラズマ安定化媒体として水を用い、アーク放電により発生される水プラズマジェット気流に焼却灰を供給して当該焼却灰を溶解している。特許文献１では、水プラズマジェット気流が水プラズマバーナの噴射口より放出され、噴射口から所定距離離れた位置には、水プラズマジェット気流の上方から分解対象物となる焼却灰を供給する供給手段が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３４０８７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような装置では、水プラズマジェット気流による分解対象物の分解能力を高める場合、供給手段による分解対象物の供給量を増やす方法を採用することが考えられる。しかしながら、かかる方法では、分解対象物が水プラズマジェット気流を突き抜けてしまう場合があり、結果として十分に分解処理できなくなって分解能力が低下する、という問題がある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、水プラズマによる分解能力を良好に発揮することができる分解処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明における一態様の分解処理装置は、渦水流の内部にアーク放電を通過させて水プラズマを噴射する水プラズマ発生装置と、前記水プラズマに分解対象物を噴出して供給する供給部とを備え、前記水プラズマによって前記分解対象物を分解処理する分解処理装置であって、前記水プラズマ発生装置は、内部に供給される水によって前記渦水流を形成して噴射口から前記水プラズマを噴射するするチャンバと、前記チャンバ内の前記渦水流を通過するアーク放電を発生させる陽極及び陰極とを備え、前記陽極は前記チャンバの外側における前記噴射口の近傍位置に設けられ、前記噴射口から噴射される前記水プラズマの中心軸方向から見て、該中心軸を中心とした周方向に前記供給部が複数設けられ、複数の前記供給部のうち、少なくとも１つの前記供給部から噴出される前記分解対象物と、該供給部と異なる前記供給部から噴出される前記分解対象物とが前記水プラズマの内部で衝突することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の供給部から噴出される分解対象物を衝突させて分解処理しているので、供給された分解対象物が水プラズマを突き抜けることを防止でき、分解処理の確実性が高めて水プラズマによる分解能力を良好に発揮することができる。しかも、水プラズマの内部で分解対象物を衝突させて砕いたり霧状にしたりできるので、分解対象物の体積当たりの表面積が大きくなり、これによっても分解能力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態の分解処理装置を一部側断面した説明図である。
チャンバの側断面図である。
チャンバの平面断面図である。
チャンバの縦断面図である。
水プラズマ発生装置によって水プラズマ噴射した状態を示す説明図である。
図６Ａは、水プラズマ発生装置の一部構成の正面図であり、図６Ｂは、図６ＡのＢ部拡大図であり、図６Ｃは、図６Ｂを仮想線Ｌ１にて断面視した図である。
図７Ａは、供給部の概略斜視図であり、図７Ｂは、供給部の正面図であり、図７Ｃは、供給部の横断面図である。
図８Ａは、反応管の拡大断面図であり、図８Ｂは、反応管の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態に係る各構成は、以下に示す構成に限定されず、適宜変更が可能である。また、以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。なお、以下の説明において、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」は、各図において矢印で示した方向を基準として用いる。但し、以下の実施の形態での各構成の向きは、一例にすぎず、任意の向きに変更することができる。
【００１０】
図１は、実施の形態の分解処理装置を一部側断面した説明図である。図１に示すように、分解処理装置１０は、水プラズマ発生装置１１と、供給部１２と、反応管１３と、反応炉１４とを備えて構成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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