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JP7235545B2 - Plasma device - Google Patents
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JP7235545B2 - Plasma device - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、プラズマ装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to plasma devices.

近年、プラズマ、または、プラズマにより生成された化学活性種を用いて、治療や殺菌などを行う手法が注目されている。例えば、化学活性種は消炎作用を有しており、化学活性種により炎症組織の修復作用が増強されることが知られている。また、常温および常圧のプラズマを生成することが可能となり、プラズマ、または、化学活性種を含む活性ガスを生体へ直接照射することも可能となっている。 In recent years, attention has been focused on techniques for treatment, sterilization, and the like using plasma or chemically active species generated by plasma. For example, chemically active species have an anti-inflammatory effect, and are known to enhance the repairing effect of inflamed tissue. In addition, it is possible to generate plasma at normal temperature and normal pressure, and it is also possible to directly irradiate a living body with plasma or an active gas containing chemically active species.

特許第6230411号公報Japanese Patent No. 6230411

プラズマの生成には極めて高い電圧を印加する必要があるため、その影響も大きい。例えば、高電圧の電流が流れることにより生じる電磁波が、周囲の装置に影響を及ぼす恐れがある。また、プラズマまたは活性ガスを照射対象に照射するには、照射対象の付近でプラズマを生成し素早く照射する必要がある。そのため、プラズマの生成位置を安全性が確保された特定エリアに限定することもできない。ゆえに、プラズマ装置に対する安全性の確保が重要となる。 Since it is necessary to apply an extremely high voltage to generate plasma, the effect is also great. For example, electromagnetic waves generated by the flow of high-voltage current may affect surrounding devices. Further, in order to irradiate an irradiation target with plasma or active gas, it is necessary to generate plasma near the irradiation target and irradiate it quickly. Therefore, the plasma generation position cannot be limited to a specific area where safety is ensured. Therefore, it is important to ensure the safety of plasma equipment.

本発明は、従来よりも安全性の高いプラズマ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plasma apparatus that is safer than conventional ones.

本発明の一実施形態であるプラズマ装置は、プラズマ発生器と、供給器と、高圧線と、アース線と、を備える。前記プラズマ発生器は、プラズマを発生させる。前記供給器は、前記プラズマ発生器に電力を供給する。前記高圧線は、前記供給器からの電力を前記プラズマ発生器に伝送する。前記アース線は、前記プラズマ発生器を電気的に接地する。また、前記アース線は、第1導体と、第1絶縁層と、第1シールド層と、を備える。前記第1導体は、電気的に接地されている。前記第1絶縁層は、前記導体の外周を覆うように設けられている。前記第1シールド層は、導電性であり、前記第1絶縁層の外周を覆うように設けられている。 A plasma apparatus, which is one embodiment of the present invention, includes a plasma generator, a supply, a high voltage line, and a ground line. The plasma generator generates plasma. The supply supplies power to the plasma generator. The high voltage line carries power from the supply to the plasma generator. The ground wire electrically grounds the plasma generator. Also, the ground wire includes a first conductor, a first insulating layer, and a first shield layer. The first conductor is electrically grounded. The first insulating layer is provided so as to cover the outer periphery of the conductor. The first shield layer is conductive and provided so as to cover the outer periphery of the first insulating layer.

本発明の一実施形態に係るプラズマ装置の一例を示す概略図。Schematic diagram showing an example of a plasma apparatus according to an embodiment of the present invention. プラズマ発生器の内部の構造例を模式的に示す図。The figure which shows typically the structural example inside a plasma generator. 高圧線およびアース線の内部の構成例を模式的に示す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing an internal configuration example of a high-voltage line and a ground line; プラズマ発生器の末端付近の内部の構造例を模式的に示す図。The figure which shows typically the example of an internal structure near the terminal of a plasma generator. 接続ケーブルの内部の構成例を模式的に示す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing an internal configuration example of a connection cable; 接続ケーブルに対する屈曲試験について説明する図。The figure explaining the bending test with respect to a connection cable. 屈曲試験の結果を示す図。The figure which shows the result of a bending test.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(本発明の一実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係るプラズマ装置の一例を示す概略図である。本発明の一実施形態に係るプラズマ装置1は、プラズマ発生器11と、供給器12と、接続ケーブル13と、を備える。接続ケーブル13内には、高圧線131と、アース線132と、ガス供給管133と、が収容されている。
(One embodiment of the present invention)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a plasma apparatus according to one embodiment of the present invention. A plasma device 1 according to one embodiment of the present invention includes a plasma generator 11 , a supply device 12 and a connection cable 13 . A high-voltage wire 131 , a ground wire 132 , and a gas supply pipe 133 are accommodated in the connection cable 13 .

本実施形態のプラズマ装置1は、大気圧中でプラズマを発生させ、当該プラズマにより生成された化学活性種を含むガスを照射する装置である。ここでは、化学活性種を含むガスを大気圧プラズマと記載する。化学活性種は、反応性の高い状態にある原子、分子、イオンなどである。化学活性種としては、活性酸素種や活性窒素種を例示できる。活性酸素種としては、ヒドロキシルラジカル、一重項酸素、オゾン、過酸化水素、スーパーオキシドアニオンラジカル等を例示できる。活性窒素種としては、一酸化窒素、二酸化窒素、ペルオキシナイトライト、過酸化亜硝酸、三酸化二窒素等を例示できる。但し、本実施形態のプラズマ装置1により生成される化学活性種が、例示したものに限られるわけではない。 The plasma device 1 of this embodiment is a device that generates plasma in atmospheric pressure and irradiates gas containing chemically active species generated by the plasma. Here, gas containing chemically active species is described as atmospheric pressure plasma. A chemically active species is an atom, molecule, ion, etc. in a highly reactive state. Examples of chemically active species include reactive oxygen species and reactive nitrogen species. Examples of active oxygen species include hydroxyl radicals, singlet oxygen, ozone, hydrogen peroxide, superoxide anion radicals, and the like. Examples of active nitrogen species include nitric oxide, nitrogen dioxide, peroxynitrite, peroxynitrite, dinitrogen trioxide, and the like. However, the chemically active species generated by the plasma device 1 of this embodiment are not limited to those illustrated.

大気圧プラズマは、殺菌性、細胞活性化などの効力を有する。ゆえに、大気圧プラズマを患部に照射することにより、ヒト、動物などの生体に対し、治療を行うことが可能である。例えば、大気圧プラズマを用いることにより、歯周病が改善することが知られている。但し、プラズマ装置1は、医療用途に限られるものではなく、植物の生長促進、機器の殺菌など、様々な用途に使用することができる。 Atmospheric pressure plasma has efficacy such as bactericidal and cell activation. Therefore, by irradiating an affected area with atmospheric pressure plasma, it is possible to treat a living body such as a human or an animal. For example, it is known that periodontal disease is improved by using atmospheric pressure plasma. However, the plasma device 1 is not limited to medical applications, and can be used for various applications such as promoting plant growth and sterilizing equipment.

化学活性種の拡散可能な距離は極めて短いため、大気圧プラズマは、大気圧プラズマの照射対象の近くで生成され、照射される必要がある。例えば、大気圧プラズマの照射口から照射対象までの距離を5mm程度とする場合もある。そのため、大気圧プラズマを生成し照射する器具は、手指で把持されて照射対象に近づけることができるようなサイズおよび重さにする必要がある。ゆえに、高電圧を発生させる高電圧発生回路、大気圧プラズマの生成に必要なガスなどは、当該器具内に含めることができない。 Since the distance that chemically active species can diffuse is extremely short, the atmospheric pressure plasma must be generated and irradiated near the irradiation target of the atmospheric pressure plasma. For example, the distance from the irradiation port of the atmospheric pressure plasma to the irradiation target may be about 5 mm. Therefore, an instrument that generates and irradiates atmospheric pressure plasma must be of a size and weight that can be held by fingers and brought close to the irradiation target. Therefore, a high voltage generation circuit for generating high voltage, gas required for generating atmospheric pressure plasma, etc. cannot be included in the instrument.

そのため、本実施形態では、プラズマ装置を、プラズマ発生器11と、供給器12と、に別々の筐体に分け、接続ケーブル13により、プラズマ発生器11と供給器12とを接続している。プラズマ発生器11は、手指で把持されて照射対象に近づけることができるようなサイズおよび重さであり、プラズマおよび大気圧プラズマを発生させて、照射する。大気圧プラズマの発生に必要な電力およびガスは、プラズマ発生器11とは異なる筐体の供給器12から接続ケーブル13を介して供給される。より具体的には、当該電力は高圧線131を介して供給され、当該ガスはガス供給管133を介して供給される。なお、大気圧プラズマと区別するため、以降、当該ガスを大気圧プラズマ発生用ガスと記載する。 Therefore, in this embodiment, the plasma apparatus is divided into separate housings for the plasma generator 11 and the supply device 12 , and the connection cable 13 connects the plasma generator 11 and the supply device 12 . The plasma generator 11 has a size and weight that can be held by fingers and brought close to an irradiation target, and generates and irradiates plasma and atmospheric pressure plasma. Electric power and gas required for generating atmospheric pressure plasma are supplied from a supply device 12 in a housing different from that of the plasma generator 11 via a connection cable 13 . More specifically, the power is supplied via a high voltage line 131 and the gas is supplied via a gas supply pipe 133 . In order to distinguish from atmospheric pressure plasma, the gas is hereinafter referred to as atmospheric pressure plasma generating gas.

供給器12は、例えば、家庭用などの一般電源からの交流電流を、内蔵する高電圧発生回路を用いて昇圧し、高電圧にしてプラズマ発生器11に供給する。供給される交流電圧は12から14kVpp程度を想定するが、適宜に定めてよい。例えば、発生するプラズマの温度を低く抑えるために、20kVpp以下であることが好ましい。また、プラズマを効率的に生成するために、5kVpp以下であることが好ましい。なお、交流電圧を表す単位「Vpp(Volt peak to peak)」は、交流電圧波形の最高値と最低値との電位差である。なお、一般電源ではなく、ポータブル電源が用いられてもよい。 The supply device 12 boosts an alternating current from a general power source such as a household power source using a built-in high voltage generation circuit, converts it to a high voltage, and supplies it to the plasma generator 11 . The AC voltage to be supplied is assumed to be approximately 12 to 14 kVpp, but may be determined as appropriate. For example, in order to keep the temperature of generated plasma low, it is preferably 20 kVpp or less. Also, in order to efficiently generate plasma, it is preferably 5 kVpp or less. The unit "Vpp (Volt peak to peak)" representing the AC voltage is the potential difference between the highest value and the lowest value of the AC voltage waveform. A portable power supply may be used instead of a general power supply.

プラズマ発生器11に供給される交流電流の周波数は、7kHz程度を想定するが、適宜に定めてよい。0.5kHz以上20kHz未満が好ましく、1kHz以上15kHz未満がより好ましく、2kHz以上10kHz未満がさらに好ましく、3kHz以上9kHz未満が特に好ましく、4kHz以上8kHz未満が最も好ましい。各上限値は、発生するプラズマの温度を低く抑えるために設けられており、各下限値は、プラズマを発生効率のために設けられている。 The frequency of the alternating current supplied to the plasma generator 11 is assumed to be approximately 7 kHz, but may be determined appropriately. The frequency is preferably 0.5 kHz or more and less than 20 kHz, more preferably 1 kHz or more and less than 15 kHz, still more preferably 2 kHz or more and less than 10 kHz, particularly preferably 3 kHz or more and less than 9 kHz, and most preferably 4 kHz or more and less than 8 kHz. Each upper limit value is set to keep the temperature of the generated plasma low, and each lower limit value is set for plasma generation efficiency.

供給器12は、大気圧プラズマ発生用ガスを貯蔵する容器と接続され、当該容器内の大気圧プラズマ発生用ガスを所定の供給速度でプラズマ発生器11に供給する。供給速度の調整は、自動制御バルブ等の流量コントローラを用いればよい。大気圧プラズマ発生用ガスの供給速度は、毎分3L(3L/min)程度が想定されるが、適宜に定めてよい。例えば、照射対象の温度上昇を抑制するために、1L/min以上あることが好ましい。また、大気圧プラズマによる清浄化、賦活化、または治癒促進のために、10L/min以下であることが好ましい。プラズマ発生器11の構造にもよるが、供給圧としては、0.2から0.25MPaであることが想定される。なお、当該容器は、供給器12内に収容されてもよいし、供給器12に外付けされてもよい。 The supplier 12 is connected to a container for storing the atmospheric pressure plasma generating gas, and supplies the atmospheric pressure plasma generating gas in the container to the plasma generator 11 at a predetermined supply rate. A flow rate controller such as an automatic control valve may be used to adjust the supply speed. The supply rate of the atmospheric pressure plasma generating gas is assumed to be approximately 3 L per minute (3 L/min), but may be determined appropriately. For example, it is preferably 1 L/min or more in order to suppress the temperature rise of the object to be irradiated. In addition, it is preferably 10 L/min or less for cleaning, activation, or promotion of healing by atmospheric pressure plasma. Depending on the structure of the plasma generator 11, the supply pressure is assumed to be 0.2 to 0.25 MPa. The container may be housed inside the supply device 12 or may be externally attached to the supply device 12 .

大気圧プラズマ発生用ガスは、化学活性種を発生させることが可能なガスであれば、特に限られるものではない。大気圧プラズマ発生用ガスとして用いることができるガスは、窒素、希ガスなどが例示できる。また、これらのガスは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、プラズマ発生用ガスは、窒素を主成分とすることが好ましい。ここで、窒素を主成分とするとは、プラズマ発生用ガスにおける窒素の含有量が50体積%超であることをいう。即ち、プラズマ発生用ガスにおける窒素の含有量は、50体積%超が好ましく、70体積%以上がさらに好ましく、90体積%~100体積%が特に好ましい。プラズマ発生用ガス中、窒素以外のガス成分は、特に制限はなく、例えば、酸素、希ガス等を例示できる。 The gas for generating atmospheric pressure plasma is not particularly limited as long as it is a gas capable of generating chemically active species. Examples of gases that can be used as the atmospheric pressure plasma generating gas include nitrogen and rare gases. Moreover, these gases may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types. In addition, it is preferable that the gas for plasma generation contains nitrogen as a main component. Here, "mainly composed of nitrogen" means that the content of nitrogen in the plasma generating gas is more than 50% by volume. That is, the nitrogen content in the plasma generating gas is preferably more than 50% by volume, more preferably 70% by volume or more, and particularly preferably 90% to 100% by volume. Gas components other than nitrogen in the plasma generating gas are not particularly limited, and examples thereof include oxygen and rare gases.

プラズマ発生器11は、このようにして供給された電力および大気圧プラズマ発生用ガスを用いて、大気圧プラズマを生成する。プラズマ発生器11における大気圧プラズマの生成について説明する。図2は、プラズマ発生器11の内部の構造例を模式的に示す図である。図2では、プラズマ発生器11の長手方向に平行な断面が示されている。また、図2では、大気圧プラズマの生成に関連する部位を示し、その他の部位については省略されている。図2に示すように、プラズマ発生器11は、管状誘電体111と、内部電極112と、外部電極113と、を備える。 The plasma generator 11 generates atmospheric pressure plasma using the electric power and the atmospheric pressure plasma generating gas thus supplied. Generation of atmospheric pressure plasma in the plasma generator 11 will be described. FIG. 2 is a diagram schematically showing an internal structural example of the plasma generator 11. As shown in FIG. FIG. 2 shows a cross section parallel to the longitudinal direction of the plasma generator 11 . Also, FIG. 2 shows a portion related to the generation of atmospheric pressure plasma, and other portions are omitted. As shown in FIG. 2, the plasma generator 11 includes a tubular dielectric 111, an internal electrode 112, and an external electrode 113. As shown in FIG.

管状誘電体111は、円筒状の誘電体である。管状誘電体111は、管状誘電体111の軸方向がプラズマ発生器11の長手方向と略平行になるように、設置されている。ガス供給管133の端部は、管状誘電体111の中空内に存在または近接している。ガス供給管133は、供給器12からプラズマ発生器11に大気圧プラズマ発生用ガスを伝送する。そのため、大気圧プラズマ発生用ガスは、図2の矢印Gにて示されているように、ガス供給管133から管状誘電体111の中空内に流れ込む。また、大気圧プラズマ発生用ガスは、プラズマ発生器11の先端に向かって流れる。なお、ここでは、プラズマ発生器11の接続ケーブル13と接続されている端部を末端とし、反対側を先端とする。 Tubular dielectric 111 is a cylindrical dielectric. Tubular dielectric 111 is installed such that the axial direction of tubular dielectric 111 is substantially parallel to the longitudinal direction of plasma generator 11 . The end of the gas supply pipe 133 exists within or is close to the hollow of the tubular dielectric 111 . The gas supply pipe 133 transfers the atmospheric pressure plasma generation gas from the supplier 12 to the plasma generator 11 . Therefore, the atmospheric pressure plasma generating gas flows from the gas supply pipe 133 into the hollow of the tubular dielectric 111 as indicated by the arrow G in FIG. Also, the atmospheric pressure plasma generating gas flows toward the tip of the plasma generator 11 . Here, the end connected to the connection cable 13 of the plasma generator 11 is defined as the terminal end, and the opposite side is defined as the distal end.

管状誘電体111の中空内に、管状誘電体111の内壁とは離間して、内部電極112が設置される。内部電極112は、導電体であり、内部電極112の長手方向が管状誘電体111の軸方向と略平行になるように、設置されている。図2の例では、低電力でプラズマを生成し維持するために、内部電極112の外周面にねじ山が形成されている。しかし、外部電極113との間にプラズマを発生することができるならば、内部電極112の形状は限定されるものではない。例えば、内部電極112がコイル状であってもよい。 An internal electrode 112 is installed in the hollow of the tubular dielectric 111 so as to be separated from the inner wall of the tubular dielectric 111 . The internal electrode 112 is a conductor and is installed such that the longitudinal direction of the internal electrode 112 is substantially parallel to the axial direction of the tubular dielectric 111 . In the example of FIG. 2, threads are formed on the outer peripheral surface of the internal electrode 112 in order to generate and maintain plasma with low power. However, the shape of the internal electrode 112 is not limited as long as plasma can be generated between it and the external electrode 113 . For example, the internal electrode 112 may be coiled.

内部電極112には高圧線131が接続されている。高圧線131は、供給器12とも接続されており、供給器12からの電力Vをプラズマ発生器11(詳細には、プラズマ発生器11内の内部電極112)に伝送する。 A high voltage line 131 is connected to the internal electrode 112 . The high-voltage line 131 is also connected to the supplier 12 and transmits the power V from the supplier 12 to the plasma generator 11 (specifically, the internal electrode 112 within the plasma generator 11).

なお、プラズマの生成の開始および停止を、プラズマ発生器11に設けられた操作スイッチにより、制御することも考えられる。その場合、高圧線131は操作スイッチにも接続される。 It is also conceivable to control the start and stop of plasma generation with an operation switch provided on the plasma generator 11 . In that case, the high voltage line 131 is also connected to the operating switch.

また、管状誘電体111の外周を覆うように、円筒状の導電体である外部電極113が設置される。また、図2に示すように、外部電極113は、外部電極113の中空内に内部電極112の一部が存在するように設置される。 An external electrode 113 that is a cylindrical conductor is installed so as to cover the outer periphery of the tubular dielectric 111 . Moreover, as shown in FIG. 2, the external electrode 113 is installed so that a part of the internal electrode 112 exists in the hollow of the external electrode 113 .

また、外部電極113はアース線132の一端と接続されている。アース線132は、アース線132の他端に接続された金具等を介して、アースと電気的に接触している。つまり、アース線132は、プラズマ発生器11を電気的に接地する。 Also, the external electrode 113 is connected to one end of the ground wire 132 . The ground wire 132 is in electrical contact with the ground through a metal fitting or the like connected to the other end of the ground wire 132 . That is, the ground wire 132 electrically grounds the plasma generator 11 .

内部電極112に電力が供給されると、図2の点線の枠にて示された、管状誘電体111内のプラズマ発生領域114においてプラズマが発生する。プラズマ発生領域114を通過した大気圧プラズマ発生用ガスは、プラズマと反応して電離され、化学活性種となる。これにより、大気圧プラズマが生成される。 When electric power is supplied to the internal electrode 112, plasma is generated in the plasma generation region 114 inside the tubular dielectric 111 indicated by the dotted frame in FIG. The atmospheric pressure plasma generation gas that has passed through the plasma generation region 114 reacts with the plasma and is ionized to become chemically active species. This creates an atmospheric pressure plasma.

プラズマ発生器11の先端は、照射口として開口されており、当該照射口は、管状誘電体111まで到達している。また、プラズマ発生器11の先端側にある管状誘電体111の端部も開口されている。そのため、管状誘電体111内にて生成された大気圧プラズマは、図2の矢印Pにて示されているように、照射口を通じて外部に照射される。なお、図2のように、照射対象に大気圧プラズマをより照射しやすくするために、プラズマ発生器11の先端部に、照射口を覆うノズルが付いていてもよい。 The tip of the plasma generator 11 is opened as an irradiation port, and the irradiation port reaches the tubular dielectric 111 . The end of the tubular dielectric 111 on the tip side of the plasma generator 11 is also opened. Therefore, the atmospheric pressure plasma generated within the tubular dielectric 111 is irradiated to the outside through the irradiation port as indicated by the arrow P in FIG. In addition, as shown in FIG. 2, in order to make it easier to irradiate the irradiation target with the atmospheric pressure plasma, the tip of the plasma generator 11 may be provided with a nozzle that covers the irradiation port.

このように、内部電極112と外部電極113の間に高電圧が印加されることにより、大気圧プラズマが生成される。大気圧プラズマの生成時において、高圧線131には高電圧の電流が流れ、高圧線131の周囲に電磁波が発生する。高圧線131は、プラズマ発生器11と供給器12との間においては、接続ケーブル内に収容されてはいるものの、プラズマ発生器11および供給器12の各筐体の外部に存在している。ゆえに、高圧線131を含む接続ケーブル13の周囲の機器等が、当該電磁波の影響を受けて、つまり、電磁干渉(EMI:Electromagnetic Interference)により、誤作動などの不具合を起こす恐れがある。そのため、電磁波が接続ケーブル13から漏れ出さないようにする必要がある。 By applying a high voltage between the internal electrode 112 and the external electrode 113 in this manner, atmospheric pressure plasma is generated. When atmospheric pressure plasma is generated, a high voltage current flows through the high voltage line 131 and electromagnetic waves are generated around the high voltage line 131 . The high-voltage line 131 is accommodated in the connecting cable between the plasma generator 11 and the feeder 12 but exists outside the housings of the plasma generator 11 and the feeder 12 . Therefore, devices around the connection cable 13 including the high-voltage line 131 may be affected by the electromagnetic waves, that is, electromagnetic interference (EMI), which may cause problems such as malfunction. Therefore, it is necessary to prevent electromagnetic waves from leaking from the connection cable 13 .

また、大気圧プラズマの生成時に、内部電極112と外部電極113の間に放電電流が流れ、この放電電流により、アース線132に保護導体電流が流れる。ゆえに、高圧線131だけでなく、アース線132からも電磁波が発生する。したがって、高圧線131だけでなく、アース線132に対しても電磁波漏洩対策を行うのが好ましい。 Also, when atmospheric pressure plasma is generated, a discharge current flows between the internal electrode 112 and the external electrode 113 , and this discharge current causes a protective conductor current to flow through the ground wire 132 . Therefore, electromagnetic waves are generated not only from the high voltage line 131 but also from the ground line 132 . Therefore, it is preferable to take measures against electromagnetic wave leakage not only for the high-voltage line 131 but also for the ground line 132 .

図3は、高圧線131およびアース線132の内部の構成例を模式的に示す図である。図3(A)は、高圧線131の長手方向に垂直な断面が示されている。図3(A)に示すように、高圧線131は、導体1311と、絶縁層1312と、導電性のシールド層1313と、を備える。導体1311は、高圧線131の中心に存在している。導体1311の外周を覆うように絶縁層1312が設けられている。さらに、絶縁層1312の外周を覆うようにシールド層1313が設けられている。 FIG. 3 is a diagram schematically showing an internal configuration example of the high-voltage line 131 and the ground line 132. As shown in FIG. FIG. 3A shows a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the high voltage wire 131 . As shown in FIG. 3A, the high voltage line 131 includes a conductor 1311, an insulating layer 1312, and a conductive shield layer 1313. As shown in FIG. A conductor 1311 exists in the center of the high voltage line 131 . An insulating layer 1312 is provided so as to cover the outer circumference of the conductor 1311 . Further, a shield layer 1313 is provided so as to cover the outer circumference of the insulating layer 1312 .

図3(B)は、アース線132の長手方向に垂直な断面が示されている。図3(B)に示すように、アース線132は、導体1321と、絶縁層1322と、導電性のシールド層1323と、を備える。導体1321は、アース線132の中心に存在している。導体1321の外周を覆うように絶縁層1322が設けられている。さらに、絶縁層1322の外周を覆うようにシールド層1323が設けられている。図3の例では、構成要素の符号を変えてはいるが、高圧線131とアース線132は同じ構成要素により構成されている。 FIG. 3B shows a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the ground wire 132 . As shown in FIG. 3B, the ground wire 132 includes a conductor 1321, an insulating layer 1322, and a conductive shield layer 1323. As shown in FIG. A conductor 1321 is present in the center of the ground wire 132 . An insulating layer 1322 is provided so as to cover the outer circumference of the conductor 1321 . Furthermore, a shield layer 1323 is provided so as to cover the outer circumference of the insulating layer 1322 . In the example of FIG. 3, the high-voltage line 131 and the ground line 132 are composed of the same components, although the symbols of the components are changed.

高圧線131の導体1311は、供給器12からの電力をプラズマ発生器11に伝送する。一方、アース線132の導体1321は、電気的に接地されており、保護導体電流を通す。導体1311および1321の材料として、銅、銅箔糸、銅合金、銅覆鋼線、アルミニウムなどの一般的に電線の導体として使用される材料を用いてよい。導体の構造も、一般的な構造でよく、可撓性を有する撚り線とすることが想定される。 Conductor 1311 of high voltage line 131 transmits power from supply 12 to plasma generator 11 . On the other hand, the conductor 1321 of the ground wire 132 is electrically grounded and passes the protective conductor current. As materials for the conductors 1311 and 1321, materials generally used as conductors of electric wires, such as copper, copper foil threads, copper alloys, copper-clad steel wires, and aluminum, may be used. The structure of the conductor may also be a general structure, and is assumed to be a flexible stranded wire.

絶縁層1312および1322は、絶縁体により構成され、それぞれ、導体1311および1321を外部から絶縁する。絶縁体の材料として、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂といった一般の電線の絶縁体に使用される材料を用いてよい。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリルーブタジエンースチレン樹脂(ABS樹脂)等を例示できる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂等を例示できる。 Insulating layers 1312 and 1322 are made of insulators and insulate conductors 1311 and 1321 from the outside, respectively. As a material for the insulator, a material used for general electric wire insulators, such as thermosetting resin and thermoplastic resin, may be used. Examples of thermoplastic resins include polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, and acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS resin). Examples of thermosetting resins include phenol resins, melamine resins, urea resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, silicone resins, and the like.

シールド層1313および1323は、それぞれ、導体1311および1321を流れる電流により生じた電磁波が外部へ漏洩することを防ぐ。シールド層1313および1323として、編組された導電体、つまり、編組線を用いてもよい。編組線は、繊維状の導電体を網状に編み込んだものである。編組線により、隙間なく、また十分な可撓性を有するシールド層1313および1323を形成することができる。編組の材料としては、金属素線、銅箔糸、それらの組み合わせなどが例示される。金属素線は、銅線、銅合金線、または、それらにめっきを施したものが例示される。銅箔糸は、絶縁性の糸に銅箔を巻き付けたものである。なお、編組線ではなく、導線、導電性テープ、金属箔などを絶縁体に巻き付けることによりシールド層を構成してもよい。 Shield layers 1313 and 1323 prevent electromagnetic waves generated by currents flowing through conductors 1311 and 1321 from leaking to the outside. Braided conductors, ie, braided wires, may be used as shield layers 1313 and 1323 . The braided wire is obtained by weaving fibrous conductors into a mesh. The braided wire can form the shield layers 1313 and 1323 without gaps and with sufficient flexibility. Examples of the material for the braid include metal strands, copper foil threads, combinations thereof, and the like. The metal wire is exemplified by a copper wire, a copper alloy wire, or a plated wire. The copper foil thread is obtained by winding copper foil around an insulating thread. Instead of the braided wire, the shield layer may be constructed by winding a conductive wire, a conductive tape, a metal foil, or the like around the insulator.

なお、シールド層1313および1323は、複数の層により構成されていてもよい。例えば、各層において、編組の材料、巻き方などを変えることが想定される。 The shield layers 1313 and 1323 may be composed of multiple layers. For example, it is assumed that the braid material, winding method, etc. are changed in each layer.

さらに、シールド層1313および1323は、電気的に接地されて、プラズマ発生器11を接地する役割も担うことができる。これにより、プラズマ発生器11の筐体に触れた生体に接触電流が流れるのを防ぐことができる。また、シールド層1313および1323が電気的に接地された場合、電磁波の遮蔽効果が高まり、電磁波の漏洩をより防ぐことができる。 In addition, the shield layers 1313 and 1323 can also be electrically grounded and serve to ground the plasma generator 11 . As a result, it is possible to prevent a contact current from flowing to a living body that touches the housing of the plasma generator 11 . Also, when the shield layers 1313 and 1323 are electrically grounded, the shielding effect against electromagnetic waves is enhanced, and leakage of electromagnetic waves can be further prevented.

例えば、シールド層1313および1323を、プラズマ発生器11の筐体と、供給器12の筐体と、に接触させる。また、供給器12の筐体は、供給器12が用いる一般電源のアース線により電気的に接地されているとする。この場合、プラズマ発生器11は、供給器12とともに電気的に接地されていることになる。なお、アース線132の絶縁層1322の一部を取り除き、露出した導体1321を、プラズマ発生器11の筐体の内側と接触させることにより、プラズマ発生器11を電気的に接地することもできる。このように、シールド層1313および1323は、電磁波をシールドする機能だけでなく、プラズマ発生器11等を電気的に接地する機能も有することができる。 For example, shield layers 1313 and 1323 are in contact with the housing of plasma generator 11 and the housing of feeder 12 . It is also assumed that the housing of the feeder 12 is electrically grounded by the ground wire of the general power supply used by the feeder 12 . In this case, the plasma generator 11 is electrically grounded together with the feeder 12 . The plasma generator 11 can also be electrically grounded by removing a portion of the insulating layer 1322 of the ground wire 132 and bringing the exposed conductor 1321 into contact with the inside of the housing of the plasma generator 11 . Thus, the shield layers 1313 and 1323 can have not only the function of shielding electromagnetic waves but also the function of electrically grounding the plasma generator 11 and the like.

図4は、プラズマ発生器11の末端付近の内部の構造例を模式的に示す図である。図4には、高圧線131とアース線132が示され、ガス供給管133は省略されている。図4の例では、シールド層1313および1323が編組線により形成されている。編組線は電気的に接地されているとする。また、図4に示すように、シールド層1313には金属箔1314が巻かれており、シールド層1323には金属箔1324が巻かれている。そのため、高圧線131およびアース線132の金属箔が巻かれた部分の外径は、他の部分の外径よりも太くなっている。 FIG. 4 is a diagram schematically showing an internal structural example near the end of the plasma generator 11. As shown in FIG. FIG. 4 shows the high voltage line 131 and the ground line 132, and the gas supply pipe 133 is omitted. In the example of FIG. 4, shield layers 1313 and 1323 are formed of braided wires. Assume that the braided wire is electrically grounded. As shown in FIG. 4, a metal foil 1314 is wound around the shield layer 1313 and a metal foil 1324 is wound around the shield layer 1323 . Therefore, the outer diameters of the portions of the high-voltage wire 131 and the ground wire 132 wound with metal foil are larger than the outer diameters of the other portions.

また、高圧線131とアース線132に挟まれたネジ穴115が示されている。プラズマ発生器11の筐体は、いくつかの部品から構成されており、このネジ穴115は、部品同士を繋ぎ止めるネジを止めるものである。このネジ穴115と筐体の内壁との間の隙間に、高圧線131とアース線132が置かれている。これにより、高圧線131とアース線132の移動を制限して、固定部材なしで、金属箔1314および1324が当該筐体に物理的に接触するようにしている。このようにして、プラズマ発生器11の筐体を電気的に接地することができる。 A screw hole 115 sandwiched between the high voltage wire 131 and the ground wire 132 is also shown. The housing of the plasma generator 11 is composed of several parts, and the screw holes 115 are used to fasten the screws that connect the parts together. A high-voltage wire 131 and a ground wire 132 are placed in a gap between the screw hole 115 and the inner wall of the housing. This restricts the movement of the high-voltage wire 131 and the ground wire 132 so that the metal foils 1314 and 1324 physically contact the housing without a fixing member. In this way, the housing of the plasma generator 11 can be electrically grounded.

また、図4の例のように、シールド層1313および1323の双方がアースの役割を担うことが好ましい。シールド層1313および1323が編組線である場合、仮にどちらか一方の編組線が断線等により接地の効果を得られなくなったとしても、他方の編組線を介して、接地を確保することができる。 Also, as in the example of FIG. 4, both shield layers 1313 and 1323 preferably serve as grounds. When the shield layers 1313 and 1323 are braided wires, even if one of the braided wires cannot obtain the effect of grounding due to disconnection or the like, grounding can be ensured through the other braided wire.

なお、金属箔を巻き付ける回数は、高圧線131とアース線132とで異なっていてもよい。当該回数が高圧線131とアース線132とで等しい場合、アース線132の外径は高圧線131の外径よりも小さいままとなる。そのため、図4のように、高圧線131およびアース線132がそれぞれ置かれる隙間がほぼ等しい場合、固定部材なしでは、アース線132は、高圧線131よりも、筐体から離れやすくなる。ゆえに、図4のような設置場所の場合、アース線132に、高圧線131よりも、金属箔を多く巻き付けることにより、アース線132と高圧線131の外径をほぼ等しくすることが考えられる。これにより、アース線132と筐体との電気的な接続度合いが、高圧線131と筐体との電気的な接続度合いと、ほぼ等しくなる。このように電気的な接続度合いを等しくしたほうが、筐体に対する接地の確保という点で好ましい。このように、金属箔を巻き付ける回数を調整することにより、金属箔の厚さを調整し、プラズマ発生器11の筐体との接触度合を強固にすることが考えられる。 The number of times the metal foil is wound may differ between the high-voltage wire 131 and the ground wire 132 . If the number of times is equal for the high voltage wire 131 and the ground wire 132 , the outer diameter of the ground wire 132 remains smaller than the outer diameter of the high voltage wire 131 . Therefore, as shown in FIG. 4, when the gaps between the high-voltage wire 131 and the ground wire 132 are substantially equal, the ground wire 132 is more likely to separate from the housing than the high-voltage wire 131 without the fixing member. Therefore, in the case of the installation location as shown in FIG. 4, it is conceivable to wind the ground wire 132 with more metal foil than the high voltage wire 131 so that the outer diameters of the ground wire 132 and the high voltage wire 131 are approximately equal. As a result, the degree of electrical connection between the ground wire 132 and the housing is substantially equal to the degree of electrical connection between the high-voltage line 131 and the housing. Equalizing the degree of electrical connection in this manner is preferable in terms of ensuring grounding to the housing. By adjusting the number of windings of the metal foil in this way, it is conceivable to adjust the thickness of the metal foil and strengthen the degree of contact between the plasma generator 11 and the housing.

なお、プラズマ発生器11の筐体を絶縁性の材料を用いて形成することにより、接触電流を防いでもよい。絶縁性の材料は、絶縁層1312および1322を構成する絶縁体と同じでよい。 The contact current may be prevented by forming the housing of the plasma generator 11 using an insulating material. The insulating material may be the same as the insulator forming insulating layers 1312 and 1322 .

なお、高圧線131およびアース線132が、上述された以外の層を有してもいてもよい。例えば、シールド層1313および1323の外側に、損傷を防ぐための層を設けてもよい。また、四層以上ある場合において、シールド層と絶縁層の間に別の層があってもよい。 Note that the high-voltage line 131 and the ground line 132 may have layers other than those described above. For example, layers may be provided outside of shield layers 1313 and 1323 to prevent damage. Moreover, when there are four or more layers, there may be another layer between the shield layer and the insulating layer.

また、図1に示したように、高圧線131およびアース線132は、少なくともプラズマ発生器11と供給器12との間において、接続ケーブル13に収容される。接続ケーブル13は、絶縁体により被膜された中空のケーブル、つまりシースケーブルであることが想定される。なお、シースケーブルは、高圧線131およびアース線132を覆うシールド層を有していてもよい。接続ケーブル13内のシールド層内に高圧線131およびアース線132が収容されていることにより、さらに電磁波の漏洩を防ぐことができる。 Also, as shown in FIG. 1 , the high voltage line 131 and the ground line 132 are housed in the connection cable 13 at least between the plasma generator 11 and the supply device 12 . The connection cable 13 is assumed to be a hollow cable covered with an insulator, ie a sheath cable. In addition, the sheath cable may have a shield layer that covers the high voltage wire 131 and the ground wire 132 . Since the high-voltage wire 131 and the ground wire 132 are accommodated in the shield layer in the connection cable 13, leakage of electromagnetic waves can be further prevented.

しかし、上述のように、高圧線131、アース線132、および接続ケーブル13のそれぞれが有する層が多くなると、接続ケーブル13の可撓性が問題となる。接続ケーブル13は、プラズマ発生器11の移動を妨げないように可撓性を有することが好ましいが、これらの有する層が多くなるにつれて、接続ケーブル13の可撓性が減少する。また、図1に示すように、ガス供給管133も接続ケーブル13内に収容されると、さらに可撓性が減少してしまう。 However, as described above, when the number of layers of each of the high-voltage line 131, the ground line 132, and the connection cable 13 increases, the flexibility of the connection cable 13 becomes a problem. The connection cable 13 preferably has flexibility so as not to hinder the movement of the plasma generator 11, but the more layers it has, the less flexibility the connection cable 13 has. Moreover, if the gas supply pipe 133 is also accommodated in the connection cable 13 as shown in FIG. 1, the flexibility is further reduced.

接続ケーブル13の可撓性のために、アース線132の外径は、高圧線131の外径よりも小さいことが好ましい。高圧線131はプラズマ発生のための電流を流すのに十分な外径が必要であるが、アース線132を高圧線131と同じにすると、高圧線131を収容するシースケーブルの外径が大きくなり、シースケーブルの可撓性が減少する。ゆえに、アース線132は、高圧線131と同じケーブルを用いることも可能だが、高圧線131とは異なるケーブルを用いて、アース線132の外径を高圧線131の外径よりも小さくすることが好ましい。具体的には、アース線132の外径が、高圧線131の外径より3分の2未満であることが好ましい。言い換えれば、高圧線131の外径が、アース線132の外径よりも1.5倍以上であることが好ましい。このようにして、接続ケーブル13の外径を小さく抑え、また接続ケーブル13内に十分な空間を確保して、接続ケーブル13の可撓性を維持するほうが好ましい。 Due to the flexibility of the connection cable 13 , the outer diameter of the ground wire 132 is preferably smaller than the outer diameter of the high voltage wire 131 . The high-voltage wire 131 needs to have a sufficient outer diameter to allow current to flow for plasma generation. , the flexibility of the sheath cable is reduced. Therefore, although it is possible to use the same cable as the high-voltage wire 131 for the ground wire 132, it is possible to use a cable different from the high-voltage wire 131 so that the outer diameter of the ground wire 132 is smaller than the outer diameter of the high-voltage wire 131. preferable. Specifically, the outer diameter of ground wire 132 is preferably less than two-thirds the outer diameter of high-voltage wire 131 . In other words, the outer diameter of high-voltage wire 131 is preferably 1.5 times or more the outer diameter of ground wire 132 . In this way, it is preferable to keep the outer diameter of the connection cable 13 small and secure sufficient space in the connection cable 13 to maintain the flexibility of the connection cable 13 .

なお、プラズマ発生器11の動かしやすさの観点からは、接続ケーブル13の長手方向に垂直な断面が、円形であるほうが好ましい。ゆえに、高圧線131およびアース線132の外径は、当該円形が保たれるように調整されるほうが好ましい。例えば、高圧線131の外径を、アース線132の外径の3倍以下に抑えることにより、当該円形が歪むことを防ぐことが考えられる。 From the viewpoint of ease of movement of the plasma generator 11, it is preferable that the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the connection cable 13 is circular. Therefore, the outer diameters of the high-voltage wire 131 and the ground wire 132 are preferably adjusted so that the circular shape is maintained. For example, it is conceivable to prevent the circle from being distorted by limiting the outer diameter of the high-voltage wire 131 to three times or less than the outer diameter of the ground wire 132 .

なお、高圧線131およびアース線132のそれぞれにシールド層を設けるのではなく、高圧線131およびアース線132を覆う共通のシールド層を設けることも考えられるが、十分な可撓性を確保することが難しくなる。また、高圧線131およびアース線132が相互に影響を及ぼす恐れがある。ゆえに、上述のように、高圧線131およびアース線132のそれぞれにシールド層1313および1323を設け、シールド層1313および1323の外径を上述のように異なるようにすることが好ましい。 It is conceivable to provide a common shield layer covering the high-voltage line 131 and the ground line 132 instead of providing a shield layer for each of the high-voltage line 131 and the ground line 132, but sufficient flexibility must be ensured. becomes difficult. Also, the high voltage line 131 and the ground line 132 may affect each other. Therefore, as described above, it is preferable to provide shield layers 1313 and 1323 for high voltage line 131 and ground line 132, respectively, and to make the outer diameters of shield layers 1313 and 1323 different as described above.

図5は、接続ケーブル13の内部の構成例を模式的に示す図である。図5では、接続ケーブル13の長手方向に垂直な断面が示されている。接続ケーブル13の中空内に、高圧線131、アース線132、およびガス供給管133が含まれている。接続ケーブル13は、収容されたケーブルを外力から保護できるように、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂等により、生成されていることが考えられる。 FIG. 5 is a diagram schematically showing an internal configuration example of the connection cable 13. As shown in FIG. FIG. 5 shows a section perpendicular to the longitudinal direction of the connection cable 13 . A high voltage line 131 , a ground line 132 and a gas supply pipe 133 are contained in the hollow of the connection cable 13 . It is conceivable that the connection cable 13 is made of, for example, polyvinyl chloride resin, polyurethane resin, or the like so as to protect the accommodated cable from external forces.

なお、ガス供給管133の材料は特に制限はなく、ガス供給管133に用いられる公知の材料を適用することができる。例えば、樹脂製の配管、ゴム製のチューブなどをガス供給管133の材料として用いることができる。接続ケーブル13の可撓性のために、可撓性に優れた材料をガス供給管133に用いることが好ましい。 The material of the gas supply pipe 133 is not particularly limited, and known materials used for the gas supply pipe 133 can be applied. For example, a resin pipe, a rubber tube, or the like can be used as the material of the gas supply pipe 133 . Due to the flexibility of the connection cable 13, it is preferable to use a highly flexible material for the gas supply pipe 133.

なお、図5の例において、シールド層1313および1323が編組線である場合、つまり、高圧線131の編組線の外径がアース線132の編組線の外径よりも太い場合、双方の編組線の寿命が異なることが考えられる。例えば、接続ケーブル13が折り曲げられたときの損傷の程度は、編組線の外径に応じて異なると考えられる。そこで、接続ケーブル13に対する屈曲試験を行い、屈曲に対する編組線の損傷について調査した。 In the example of FIG. 5, when the shield layers 1313 and 1323 are braided wires, that is, when the outer diameter of the braided wire of the high-voltage wire 131 is larger than the outer diameter of the braided wire of the ground wire 132, both braided wires It is conceivable that the lifetimes of For example, the degree of damage when the connection cable 13 is bent is considered to vary depending on the outer diameter of the braided wire. Therefore, a bending test was performed on the connection cable 13 to investigate damage to the braided wire due to bending.

図6は、接続ケーブル13に対する屈曲試験について説明する図である。屈曲試験は、二つの円柱状の冶具2を用いて行われる。冶具2は、図6に示すように、その軸方向が水平になるように配置されている。接続ケーブル13は、両冶具2に挟み込まれるように鉛直方向に通されている。この状態において、接続ケーブル13の下端に一定の荷重Wをかけつつ、接続ケーブル13の上端を一方の冶具2の上側に接するように屈曲させ、続いて、他方の冶具2の上側に接するように屈曲させる。この二つの方向への屈曲が交互に繰り返される。 FIG. 6 is a diagram explaining a bending test for the connection cable 13. FIG. A bending test is performed using two cylindrical jigs 2 . As shown in FIG. 6, the jig 2 is arranged so that its axial direction is horizontal. The connection cable 13 is passed vertically so as to be sandwiched between the two jigs 2 . In this state, while applying a constant load W to the lower end of the connection cable 13, the upper end of the connection cable 13 is bent so as to contact the upper side of one jig 2, and then contact the upper side of the other jig 2. Bend. Bending in these two directions is alternately repeated.

本試験では、高圧線131として、外径5.5mm、耐電圧30kVの電線を用いた。高圧線131の導体1311の直径は4.3mm、シールド層1313の厚さは0.3mmである。また、シールド層1313は、0.10mmのニッケルメッキCu線による編組線を用いた。編組密度は99.9%である。また、アース線132として、外径3.2mmの電線を用いた。アース線132の導体1321は18AWG(American wire gauge)相当である。アース線132のシールド層1323は、高圧線131のシールド層1313と同じである。また、接続ケーブル13として、外径14mm、外層の厚さが2mmのシースケーブルを用い、ガス供給管133として、可撓性を有する外径4mmのエアチューブを用いた。 In this test, a wire with an outer diameter of 5.5 mm and a withstand voltage of 30 kV was used as the high-voltage wire 131 . The diameter of the conductor 1311 of the high voltage line 131 is 4.3 mm, and the thickness of the shield layer 1313 is 0.3 mm. The shield layer 1313 uses a braided wire of 0.10 mm nickel-plated Cu wire. The braid density is 99.9%. An electric wire with an outer diameter of 3.2 mm was used as the ground wire 132 . The conductor 1321 of the ground wire 132 is equivalent to 18 AWG (American wire gauge). The shield layer 1323 of the ground wire 132 is the same as the shield layer 1313 of the high voltage wire 131 . A sheath cable with an outer diameter of 14 mm and an outer layer thickness of 2 mm was used as the connection cable 13 , and a flexible air tube with an outer diameter of 4 mm was used as the gas supply pipe 133 .

図7は、屈曲試験の結果を示す図である。図7(A)が高圧線131に対する結果を示す。図7(B)がアース線132に対する結果を示す。図7の横軸は屈曲回数を示し、縦軸は編組線の抵抗値を示す。屈曲により異常が生じると抵抗値がばらつき始め、徐々に上昇する。そのため、抵抗値により異常の発生を認識することができる。 FIG. 7 is a diagram showing the results of bending tests. FIG. 7A shows the results for the high voltage line 131. FIG. FIG. 7B shows the results for the ground wire 132. FIG. The horizontal axis in FIG. 7 indicates the number of times of bending, and the vertical axis indicates the resistance value of the braided wire. When an abnormality occurs due to bending, the resistance value begins to vary and gradually increases. Therefore, occurrence of abnormality can be recognized from the resistance value.

図7(A)が示す通り、高圧線131の編組線の抵抗値には、屈曲回数が20万回に至るまで、ばらつきが見られない。一方、アース線132の編組線の抵抗値は、12万回を超えたあたりで、ばらつき始め、次第に上昇している。したがって、外径が小さい編組線のほうが破損しやすいと考えられる。 As shown in FIG. 7A, there is no variation in the resistance value of the braided wire of the high-voltage wire 131 up to 200,000 bends. On the other hand, the resistance value of the braided wire of the ground wire 132 started to fluctuate and gradually increased after 120,000 times. Therefore, it is considered that a braided wire with a smaller outer diameter is more likely to break.

このように、外径の小さいアース線132の編組線は、破損する恐れが高圧線131の編組線よりも高い。ゆえに、アース線132のシールド層1323の破損に備えて、図4に示したように、プラズマ発生器に対するアースの役割を高圧線131のシールド層1313にも持たせたほうが好ましい。また、障害防止のために、接続ケーブル13は定期的に交換されることが想定されるが、交換のタイミングは外径の小さいアース線132を基準にしたほうが好ましい。 Thus, the braided wire of the ground wire 132 having a small outer diameter is more likely to break than the braided wire of the high-voltage wire 131 . Therefore, in preparation for breakage of shield layer 1323 of ground wire 132, shield layer 1313 of high-voltage wire 131 should preferably also serve as a ground for the plasma generator, as shown in FIG. In order to prevent failures, it is assumed that the connection cable 13 will be replaced periodically, but it is preferable that the replacement timing be based on the ground wire 132 having a small outer diameter.

以上のように、本実施形態のプラズマ装置1は、高圧線131のみならず、アース線132もシールド層1323を備えているため、既存装置よりも電磁波の漏洩を防ぐことができる。また、シールド層1313および1323を電気的に接地し、かつ、プラズマ発生器11の筐体と接触させることにより、プラズマ発生器11を電気的に接地し、接触電流を防ぐことができる。 As described above, in the plasma device 1 of the present embodiment, not only the high-voltage line 131 but also the ground line 132 has the shield layer 1323, so electromagnetic wave leakage can be prevented more effectively than the existing device. Also, by electrically grounding the shield layers 1313 and 1323 and bringing them into contact with the housing of the plasma generator 11, the plasma generator 11 can be electrically grounded and contact current can be prevented.

なお、本実施形態では、プラズマ発生器11を動かす者の操作性の観点から、一つの供給器12から電力および大気圧プラズマ発生用ガスが供給されるとした。但し、電力および大気圧プラズマ発生用ガスが別々の供給器12から供給される場合もあり得る。ゆえに、必ずしも一つの接続ケーブル13に、高圧線131、アース線132、ガス供給管133が収容されていなくともよい。 In this embodiment, from the viewpoint of the operability of the person who operates the plasma generator 11, the electric power and the atmospheric pressure plasma generating gas are supplied from one supply device 12. FIG. However, there may be a case where power and gas for generating atmospheric pressure plasma are supplied from separate suppliers 12 . Therefore, the high-voltage line 131, the ground line 132, and the gas supply pipe 133 do not necessarily have to be accommodated in one connection cable 13. FIG.

なお、説明された実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 It should be noted that the described embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

1 プラズマ装置
11 プラズマ発生器
111 管状誘電体
112 内部電極
113 外部電極
114 プラズマ発生領域
115 ネジ穴
12 供給器
13 接続ケーブル
131 高圧線
1311 高圧線の導体
1312 高圧線の絶縁層
1313 高圧線のシールド層
1314 高圧線の金属箔
132 アース線
1321 アース線の導体
1322 アース線の絶縁層
1323 アース線のシールド層
1324 アース線の金属箔
133 ガス供給管
2 冶具
G プラズマ発生用ガス
P 大気圧プラズマ
1 Plasma Device 11 Plasma Generator 111 Tubular Dielectric 112 Internal Electrode 113 External Electrode 114 Plasma Generation Region 115 Screw Hole 12 Feeder 13 Connection Cable 131 High Voltage Line 1311 High Voltage Line Conductor 1312 High Voltage Line Insulating Layer 1313 High Voltage Line Shielding Layer 1314 High voltage wire metal foil 132 Earth wire 1321 Earth wire conductor 1322 Earth wire insulation layer 1323 Earth wire shield layer 1324 Earth wire metal foil 133 Gas supply pipe 2 Jig G Plasma generating gas P Atmospheric pressure plasma

Claims (7)

プラズマ発生器と、
前記プラズマ発生器に電力を供給する供給器と、
前記供給器からの電力を前記プラズマ発生器に伝送する高圧線と、
前記プラズマ発生器を電気的に接地するアース線と、
前記プラズマ発生器と前記供給器との間において、前記高圧線および前記アース線を収容するシースケーブルと、
を備え、
前記アース線が、
電気的に接地された第1導体と、
前記第1導体の外周を覆うように設けられた第1絶縁層と、
前記第1絶縁層の外周を覆うように設けられた導電性の第1シールド層と、
を備え
前記高圧線が、
前記供給器からの電力を前記プラズマ発生器に伝送する第2導体と、
前記第2導体の外周を覆うように設けられた第2絶縁層と、
前記第2絶縁層の外周を覆うように設けられた導電性の第2シールド層と、
を備え、
前記第2シールド層が、電気的に接地され、かつ、前記プラズマ発生器の筐体と接触しており、
前記第2シールド層の外径は、前記第1シールド層の外径よりも大きい
プラズマ装置。
a plasma generator;
a power supply for powering the plasma generator;
a high voltage line that transmits power from the feeder to the plasma generator;
a ground wire that electrically grounds the plasma generator;
a sheath cable housing the high voltage line and the ground line between the plasma generator and the feeder;
with
The ground wire
an electrically grounded first conductor;
a first insulating layer provided to cover the outer periphery of the first conductor;
a conductive first shield layer provided to cover the outer periphery of the first insulating layer;
with
The high voltage line is
a second conductor for transmitting power from the supply to the plasma generator;
a second insulating layer provided to cover the outer periphery of the second conductor;
a conductive second shield layer provided to cover the outer periphery of the second insulating layer;
with
the second shield layer is electrically grounded and in contact with a housing of the plasma generator;
The outer diameter of the second shield layer is larger than the outer diameter of the first shield layer
plasma equipment.
前記第1シールド層は、編組された導電体である
請求項1に記載のプラズマ装置。
2. The plasma device of claim 1, wherein the first shield layer is a braided conductor.
前記第1シールド層が、電気的に接地され、かつ、前記プラズマ発生器の筐体と接触している
請求項1または2に記載のプラズマ装置。
3. The plasma device of claim 1 or 2, wherein the first shield layer is electrically grounded and in contact with the housing of the plasma generator.
前記第2シールド層は、編組された導電体である
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のプラズマ装置。
4. The plasma device according to any one of claims 1 to 3, wherein the second shield layer is a braided conductor.
前記第2シールド層の外径が、前記第1シールド層の外径の1.5倍以上である
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のプラズマ装置。
5. The plasma apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the outer diameter of the second shield layer is 1.5 times or more the outer diameter of the first shield layer.
前記シースケーブルは、前記アース線および前記高圧線を覆う第3シールド層を有する 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のプラズマ装置。 6. The plasma apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the sheath cable has a third shield layer covering the ground wire and the high voltage wire. 前記供給器から前記プラズマ発生器に供給されるガスを伝送するガス供給管をさらに備え、
前記プラズマ発生器と前記供給器との間において、前記ガス供給管が前記シースケーブルに収容されている
請求項1乃至6のいずれか一項に記載のプラズマ装置。
further comprising a gas supply pipe for transmitting gas supplied from the supplier to the plasma generator;
7. The plasma apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the gas supply pipe is housed in the sheath cable between the plasma generator and the supplier.
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