CN104583131B - 液体处理装置以及液体处理方法 - Google Patents

液体处理装置以及液体处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104583131B
CN104583131B CN201480001801.8A CN201480001801A CN104583131B CN 104583131 B CN104583131 B CN 104583131B CN 201480001801 A CN201480001801 A CN 201480001801A CN 104583131 B CN104583131 B CN 104583131B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
dielectric tube
treated
water
liquid treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480001801.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104583131A (zh
Inventor
藤金正树
小野寺真里
今井伸一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of CN104583131A publication Critical patent/CN104583131A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104583131B publication Critical patent/CN104583131B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/4608—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods using electrical discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • A62D3/10—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by subjecting to electric or wave energy or particle or ionizing radiation
    • A62D3/19—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by subjecting to electric or wave energy or particle or ionizing radiation to plasma
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/247—Generating plasma using discharges in liquid media
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/14—Plasma, i.e. ionised gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/003—Coaxial constructions, e.g. a cartridge located coaxially within another
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4616—Power supply
    • C02F2201/46175—Electrical pulses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4619—Supplying gas to the electrolyte
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/48—Devices for applying magnetic or electric fields
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/04—Disinfection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/02—Specific form of oxidant
    • C02F2305/023—Reactive oxygen species, singlet oxygen, OH radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/12—Location of water treatment or water treatment device as part of household appliances such as dishwashers, laundry washing machines or vacuum cleaners
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2443—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the plasma fluid flowing through a dielectric tube
    • H05H1/245—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the plasma fluid flowing through a dielectric tube the plasma being activated using internal electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/4697—Generating plasma using glow discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00—Applications of plasma devices
    • H05H2245/30—Medical applications
    • H05H2245/36—Sterilisation of objects, liquids, volumes or surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)

Abstract

本发明的液体处理装置(100)具备：被处理水流通的介电管(101)；至少一部分配置在介电管(101)内的第一电极(102)；至少一部分配置在介电管(101)内且在第一电极(102)的上游的第二电极(103)；供给气体的气体供给部(105)，所述气体用于产生覆盖第一电极(102)的导电体露出部的气泡(111)；以及在第一电极(102)与第二电极(103)之间施加电压的电源(104)。

Description

液体处理装置以及液体处理方法
技术领域
本发明涉及液体处理装置以及液体处理方法。
背景技术
使用等离子体处理污水等被处理水的灭菌装置已经被提出。例如，专利文献1中公开的灭菌装置在处理槽内的被处理水中将高电压电极和接地电极设置规定的间隔而配置。这样构成的灭菌装置通过在两电极上施加高电压脉冲进行放电，在通过瞬间沸腾现象产生的气泡内产生等离子体，从而生成OH、H、O、O2 -、O-、H2O2，将微生物或细菌杀灭。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4784624号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在上述的现有结构的装置中，液体的处理效率存在问题。
因此，本发明提供高效地处理液体的液体处理装置以及液体处理方法。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式的液体处理装置具备：被处理水流通的介电管；至少一部分配置在所述介电管内的第一电极；至少一部分配置在所述介电管内且在所述第一电极的上游的第二电极；供给气体的气体供给部，所述气体用于产生覆盖所述第一电极的导电体露出部的气泡；以及在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压的电源。
上述概括的且特定的方式也可以通过液体处理装置以及液体处理方法的任意组合来实现。
发明效果
根据本发明的液体处理装置以及液体处理方法，可高效地处理液体。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式1的液体处理装置的整体结构的一个例子的示意图。
图2为表示本发明的实施方式1的液体处理装置的电极单元的结构的一个例子的截面图。
图3为表示第一电极和第二电极的配置的研究例1的示意图。
图4为表示第一电极和第二电极的配置的研究例2的示意图。
图5为表示第一电极和第二电极的配置的研究例3的示意图。
图6为表示在本发明的实施方式1的液体处理装置的实施例和参考例中的靛蓝胭脂红浓度的时间变化的图。
图7为表示本发明的实施方式2的液体处理装置的电极单元的结构的一个例子的截面图。
具体实施方式
本发明的一个方式(方面)的液体处理装置具备：被处理水流通的介电管；至少一部分配置在所述介电管内的第一电极；至少一部分配置在所述介电管内且在所述第一电极的上游的第二电极；供给气体的气体供给部，所述气体用于产生覆盖所述第一电极的导电体露出部的气泡；以及在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压的电源。
通过这样的结构，本发明的液体处理装置能够提高液体(被处理水)的处理效率，能够在短时间内处理液体。此外，本发明的液体处理装置由于使用介电管进行液体的处理，能够实现装置的小型化。
另外，本发明中，“被处理水”是指作为液体处理装置的处理对象的液体。典型地，被处理水含有细菌和/或有机物等化学物质。但是，被处理水也不一定含有细菌和/或化学物质。即，本发明中，“处理液体”并不限定于除去液体中的细菌、以及分解液体中的化学物质，还包括例如使不含细菌和化学物质的液体中生成自由基。
在本发明的一个方式的液体处理装置中，例如，所述第一电极的长度方向也可以与所述被处理水在所述介电管内由所述第二电极向所述第一电极流通的方向相交。
由此，液体处理装置能够抑制在第一电极附近产生的气泡被由上游流来的被处理水滞留在第一电极附近。由此，可以提高液体的处理效率和缩短处理时间。
在本发明的一个方式的液体处理装置中，例如，所述电源可以通过在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压，使所述气泡内放电，产生等离子体。
通过这样的结构，液体处理装置能够在被处理水中的覆盖第一电极的导电体露出部的气泡内产生等离子体，高效地生成自由基。因此，液体处理装置能够在短时间内进行液体的处理。
在本发明的一个方式的液体处理装置中，例如，所述介电管可以对流路设置如下：所述被处理水由第二电极向第一电极流通，且所述被处理水和所述气泡由所述第一电极向下游流通。
由此，在第一电极附近生成的自由基能够在第一电极的下游的部分与被处理水接触。由此，可以提高液体的处理效率和缩短处理时间。
本发明的一个方式的液体处理装置例如也可以进一步具备绝缘体，所述绝缘体以在所述第一电极的周围形成空间的方式配置，具有以将所述介电管与所述空间连通的方式设置的开口部，所述气体供给部通过向所述空间供给所述气体，由所述绝缘体的所述开口部向所述被处理水中产生所述气泡。
通过这样的结构，液体处理装置能够简单地形成第一电极被气泡覆盖的状态。液体处理装置通过在该状态下产生等离子体，能够高效地生成自由基。因此，能够在短时间内进行液体的处理。
在本发明的一个方式的液体处理装置中，例如，所述第一电极也可以具备配置在所述介电管内的金属电极部、和将所述第一电极固定并与所述电源连接的金属固定部，所述金属电极部和所述金属固定部可以由不同的材料形成。
通过这样的结构，液体处理装置例如能够在金属电极部中使用等离子体耐受性高的金属材料，同时在金属固定部中使用易于加工的金属材料。此时，能够实现具有等离子体耐受性、同时制造成本低、特性稳定化的第一电极。
在本发明的一个方式的液体处理装置中，例如，所述金属固定部也可以具有由所述气体供给部向所述空间供给气体的贯通孔。
通过这样的结构，液体处理装置能够简单地形成第一电极被气泡覆盖的状态。液体处理装置通过在该状态下产生等离子体，能够高效地生成自由基，能够在短时间内进行液体的处理。
本发明的一个方式的液体处理装置，例如，也可以进一步具备与所述第一电极的外周面相接而配置的绝缘体，所述第一电极为具有开口部、和与所述开口部连通的中空的空间的筒状，所述气体供给部通过向所述空间供给所述气体，由所述第一电极的开口部向所述被处理水中产生所述气泡。
通过这样的结构，液体处理装置能够简单地形成第一电极被气体覆盖的状态。液体处理装置通过在该状态下产生等离子体，能够高效地生成自由基，能够在短时间内进行液体的处理。
本发明的一个方式的液体处理方法包括：准备介电管、至少一部分配置在所述介电管内的第一电极、以及至少一部分配置在所述介电管内的第二电极的工序；在所述介电管内以所述第二电极成为所述第一电极的上游的方向流通被处理水的工序；供给气体的工序，所述气体用于产生覆盖所述第一电极的导电体露出部的气泡；以及在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压的工序。
本发明的液体处理方法能够提高液体(被处理水)的处理效率，能够在短时间内处理在介电管内流通的液体(被处理水)。
在本发明的一个方式的液体处理方法中，例如，也可以在施加所述电压的工序中，使所述气泡内放电，产生等离子体。
由此，液体处理方法能够在被处理水中的覆盖第一电极的导电体露出部的气泡内产生等离子体，高效地生成自由基。因此，液体处理方法能够在短时间内处理液体。
(得到本发明的一个方式的经过)
如前述的“背景技术”栏所述，专利文献1中所示的现有的灭菌装置利用瞬间沸腾现象使液体瞬间气化，在相互对置的圆柱状的电极与板状的接地电极之间放电，从而产生等离子体。但是，为了引起瞬间沸腾现象，必须施加使液体气化的能量，因此具有不能高效地产生等离子体、液体的处理花费较长时间的课题。
此外，现有结构的装置由于在储存被处理水的处理槽中配置电极，进行液体的处理，因此具有难以将装置小型化的课题。
于是，本发明的发明者们发现了在介电管内配置第一电极和第二电极，将第一电极与气体供给部连接，配置了用于在第一电极与第二电极之间施加电压的电源的液体处理装置的结构，完成了本发明。通过这样的结构，本发明的液体处理装置能够在短时间内进行液体的处理，同时能够实现装置的小型化。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下全部图中，对于同一部分或相当部分赋予同一符号，有时省略重复的说明。
此外，以下所说明的实施方式均表示概括性的或具体的例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等均为一个例子，其主旨并非限定本发明。此外，以下的实施方式中的构成要素中，对于表示最上位概念的独立权利要求中未记载的构成要素，作为任选的构成要素进行说明。
(实施方式1)
[整体结构]
对本发明的实施方式1的液体处理装置100的整体结构进行说明。
图1为表示本发明的实施方式1的液体处理装置100的整体结构的一个例子的示意图。如图1所示，实施方式1的液体处理装置100具备介电管101、第一电极102、第二电极103、电源104、以及气体供给部105。
如图1所示，实施方式1的液体处理装置100在介电管101的内部配置有第一电极102和第二电极103。第一电极102的至少一部分浸渍在介电管101内的被处理水109中。第二电极103的至少一部分浸渍在介电管101内的被处理水109中。在第一电极102与第二电极103之间连接有施加电压的电源104。在第一电极102处连接有向介电管101内供给气体110的气体供给部105。供给的气体110形成覆盖第一电极102的气泡111。
[包括第一电极的电极单元150a]
接着，对液体处理装置100中的包括第一电极102的电极单元150进行说明。电极单元150也可以为仅具有第一电极102的简单的结构。此外，电极单元150也可以使用各种结构。例如，电极单元150也可以在第一电极102的周围配置有绝缘体106。
以下，作为包括第一电极102的电极单元150的一个例子，对以在第一电极102a的周围形成空间108的方式配置有绝缘体的电极单元150a进行说明。
图2为表示实施方式1的液体处理装置100的电极单元150a的一个例子的截面图。图2所示的电极单元150a具备第一电极102a、绝缘体106、以及保持块121。
第一电极102a具备配置在介电管101内的金属电极部122、和被保持块121连接固定并与电源104连接的金属固定部123。在金属电极部122的周围，以形成空间108的方式设置有绝缘体106。绝缘体106设置有将介电管101内部与绝缘体和金属电极部122之间的空间108连通的开口部107。金属固定部123在外周具备螺纹部124，并且在内部具备贯通孔125。气体供给部105经由贯通孔125向空间108供给气体110，气体110以气泡111的形式由开口部107向被处理水109中释放。保持块121在内部具备与金属固定部123的螺纹部124螺合的螺纹部126。
接着，对构成液体处理装置100的各结构部件的具体例进行说明。
<介电管>
例如，介电管101也可以由内径为5mm的圆筒管的硅胶管形成。介电管101只要是管状的部件，可以由任意的形状或大小构成。介电管101的截面也可以为例如方形、三角形或其它多角形。此外，形成介电管101的材料并不限定于硅胶，只要是具有耐等离子体性、耐热性的材料即可。实施方式1中，如图1所示，被处理水(液体)109在介电管101内由上游侧(箭头130)向下游侧(箭头131)流通。
此外，例如，介电管101的长度相对于介电管101的内径的比可以为5倍以上。例如，介电管101的内径可以为3mm以上。由此，由于介电管101的内径比等离子体的产生场所大，因此能够抑制介电管101被等离子体损伤。例如，介电管101的内径可以为30mm以下。由此，能够使液体处理装置100小型化。
<第一电极>
第一电极102a的至少一部分配置在介电管101内。如图2所示，第一电极102a具备金属电极部122和金属固定部123。金属电极部122和金属固定部123也可以以不同大小、由不同材料的金属形成。例如，金属电极部122可以具有直径为0.95mm的圆柱形状，由钨形成。例如，金属固定部123可以具有直径为3mm的圆柱形状，由铁形成。金属电极部122的直径只要为产生等离子体112的直径即可，例如，直径可以为2mm以下。此外，金属电极部122的形状并不限定于圆柱形状。介电管101内的金属电极部122也可以为一端到另一端的直径实质上没有变化的柱形状。这样的柱状电极与针状的越向端部越细的在最端部没有实质厚度的形状相比，能够抑制电场在前端部过度集中，能够抑制因使用而发生劣化。金属电极部122的材料并不限定于钨，也可以使用其它的耐等离子体性的金属材料。例如，关于金属电极部122的材料，虽然耐久性会恶化，但也可以由铜、铝、铁、铂、或它们的合金形成。进而，也可以在金属电极部122的表面的一部分喷镀添加有导电性物质的氧化钇。添加有导电性物质的氧化钇具有例如1～30Ωcm的电阻率。通过喷镀氧化钇，使电极寿命变长。
金属固定部123的直径并不限于3mm，其尺寸只要是比金属电极部122的直径大即可。例如，金属固定部123的材料只要是易于加工的金属材料即可。金属固定部123的材料例如为普通的螺钉所使用的材料，可以为铜、锌、铝、锡以及黄铜等。
第一电极102a例如可以通过将金属电极部122压入金属固定部123来形成。这样，通过在金属电极部122中使用等离子体耐受性高的金属材料，在金属固定部123中使用易于加工的金属材料，能够实现具有等离子体耐受性、同时制造成本低、特定稳定化的第一电极102a。
在金属固定部123的内部也可以设置连接于气体供给部105的贯通孔125。贯通孔125与在绝缘体106和金属电极部122之间形成的空间108相连。因此，来自气体供给部105的气体110经由贯通孔125供给到空间108。金属电极部122被由该贯通孔125供给的气体110覆盖。贯通孔125也可以设置在金属电极部122的重力方向的下侧。通过将贯通孔125设置在金属固定部123的重力方向的下侧，使得金属电极部122容易被由气体供给部105供给的气体110覆盖。此外，贯通孔125的数量为2个以上时，能够抑制贯通孔125中的压力损失。例如，贯通孔125的直径可以为0.3mm。但是，贯通孔125的形状和大小并不限定于此。
在金属固定部123的外周也可以设置螺纹部124。例如，金属固定部123的外周的螺纹部124为外螺纹时，保持块121中可以设置内螺纹的螺纹部126。通过将螺纹部124与螺纹部126螺合，能够将第一电极102a固定在保持块121中。此外，通过旋转金属固定部123，能够准确地调整金属电极部122的端面相对于设置于绝缘体106的开口部107的位置。进而，通过经由螺纹部124将金属固定部123与电源104连接并固定，由此可使电源104与第一电极102a的接触电阻稳定化，使第一电极102a的特性稳定化。此外，经由螺纹部126将气体供给部105与第一电极102a连接并固定时，能够可靠地将气体供给部105与第一电极102a连接。这样的想方设法与实际应用时的防水措施或安全措施相关联。
相对于被处理水109在介电管101内流通的方向(图1所示的箭头131)，第一电极102a可以按照第一电极102a的长度方向朝向任意的方向的方式进行配置。例如，第一电极102a可以按照在介电管101内流通的被处理水109向朝第一电极102a的侧面的方向流通的方式进行配置。作为一个例子，如图1所示，第一电极102a可以按照第一电极102a的长度方向与被处理水109在介电管101内流通的方向(如图1所示的箭头131)垂直的方向进行配置。为如图1所示的第一电极102a的配置时，能够抑制气泡111在第一电极102a的周围滞留。气泡111例如通过由气体供给部105供给的气体110来形成。
换而言之，如图1所示，第一电极102a的长度方向可以与在介电管101内被处理水109由第二电极103向第一电极102a流通的方向相交。通过这样的配置，能够抑制气泡111在第一电极102a的周围滞留。另外，第一电极102a的长度方向与被处理水109的流通方向只要作为矢量相交即可。例如，第一电极102a的一端可以向流路中实际突出，也可以不突出。
<第二电极>
第二电极103的至少一部分配置在介电管101内。例如，第二电极103可以具有直径为1mm的圆柱形状，由钨形成。第二电极103并不限定于该形状、大小、材料。此外，第二电极103只要是由导电性的金属材料形成即可。例如，第二电极103可以与第一电极102a同样地由铁、钨、铜、铝、铂、或含有选自这些金属中的一种或多种金属的合金等材料形成。
例如，第一电极102a与第二电极103之间的距离可以为10mm。第一电极102a与第二电极103的距离只要是产生等离子体112的距离即可，并不限定于此。具备介电管101的液体处理装置100中，与被处理水109流通的流路受到限制相伴地，第一电极102a与第二电极103之间的电通路的电阻值变高，有变得难以在第一电极102a与第二电极103之间发生放电的趋势。因此，电极间的距离可以根据设置流路的介电管101的内径适当设定。例如，第一电极102a与第二电极103之间的距离例如可以为1mm以上且15mm以下。介电管101的内径为5mm时，第一电极102a与第二电极103之间的距离可以为5mm以上且15以下的范围。
第二电极103在介电管101内相对于第一电极102a配置在上游侧。通过这样的配置，实施方式1的液体处理装置100能够高效地产生等离子体112。
<绝缘体>
绝缘体106以在第一电极102a的金属电极部122的周围形成空间108的方式配置。在空间108中由气体供给部105供给气体110，金属电极部122被该气体110覆盖。因此，尽管电极的金属即导电体露出部露出，金属电极部122的外周面也形成为不与被处理水109直接接触。绝缘体106例如可以为内径为1mm的圆筒形状。但是，绝缘体106的大小、形状并不限定于此。
绝缘体106具备开口部107。开口部107在向介电管101内的被处理水109中释放气泡111时具有决定气泡111的大小的功能。另外，例如，绝缘体106可以使用氧化铝陶瓷(酸化铝)、氧化镁、氧化钇、绝缘性的塑料、玻璃、或石英等材料。
绝缘体106的开口部107如图2所示可以设置在绝缘体106的端面，或者也可以设置在绝缘体106的侧面。开口部107的位置没有特别限定。此外，开口部107也可以在绝缘体106上设置多个。例如，绝缘体106的开口部107可以为直径为1mm的圆形。但是，开口部107的形状和大小并不限定于此。例如，开口部107的直径可以为0.3mm～2mm的范围。
<电源>
电源104以能够在第一电极102a与第二电极103之间施加电压的方式配置。电源104能够在第一电极102a与第二电极103之间施加脉冲电压或交流电压。电压波形例如可以为脉冲状、正弦半波形、或正弦波形中的任意一种。此外，电源104在施加脉冲电压时可以交替地施加正的脉冲电压和负的脉冲电压，即施加所谓的双极性脉冲电压。例如，电源104可以施加输出容量为80VA、无负荷时的峰电压为10kV的电压。
<气体供给部>
气体供给部105与第一电极102a的金属固定部123连接。气体供给部105经由金属固定部123的内部的贯通孔125向空间108供给气体110。供给的气体110例如可以使用空气、He、Ar、或O2等。实施方式1中，由气体供给部105供给的气体供给量没有特别限制。气体供给部105例如为能够以1升/分钟供给气体的部件。气体供给部105例如可以使用泵等。在图2所示的例子中，通过由气体供给部105供给的气体110，可形成覆盖作为第一电极102a的导电体露出部的金属电极部122的表面的气泡111。
另外，气体供给部105例如可以相对于在介电管101内流通被处理水109的流路从重力方向的下侧供给气体。
<保持块>
保持块121与第一电极102a的金属固定部123连接，并且与绝缘体106连接。保持块121可以在与第一电极102a连接的部分和/或与绝缘体106连接的部分具有密封的结构以使被处理水109不泄漏。例如，保持块121可以形成在其内部具备将第一电极102a的金属固定部123螺纹固定的螺纹部126。此外，保持块121也可以形成在其内部具有将绝缘体106螺纹固定的螺纹部(未图示)的结构。密封结构并不限定于这些，可以形成为任意的结构。
另外，本发明中，“或者金属电极部122的表面不与被处理水109直接接触”是指金属电极部122的表面不与介电管101内的作为大块的液体接触。因此，金属电极部122的表面被被处理水109沾湿(即，严密地讲金属电极部122的表面与被处理水109接触)、其表面被气泡111内的气体覆盖的状态也包括在“金属电极部122不与被处理水109直接接触”的状态中。这样的状态例如可以在第一电极的表面被液体沾湿的状态下生成气泡时产生。
[工作(液体处理方法)]
对实施方式1的液体处理装置100的工作、即通过实施方式1的液体处理装置100实施的液体处理方法的一个例子进行说明。
向介电管101内供给待处理的被处理水109。供给到介电管101内的被处理水109在介电管101内由上游侧(图1所示的箭头130)向下游侧(图1所示的箭头131)流通。
气体供给部105经由第一电极102a的贯通孔125向在绝缘体106与第一电极102a的金属电极部122之间形成的空间108供给气体110。供给的气体110通过由绝缘体106的开口部107向介电管101的被处理水109中释放，如前述那样，在被处理水109中形成覆盖第一电极102a的金属电极部122(导电体露出部)的气泡111。即，气泡111从绝缘体106的开口部107产生。由此，第一电极102a的金属电极部122通常成为被由气体110形成的气泡111覆盖的状态。
在金属电极部122被气泡111覆盖的状态下，电源104在第一电极102a与第二电极103之间施加电压。通过在第一电极102a与第二电极103之间施加电压，在气泡111内引起放电。通过该放电，从第一电极102a的金属电极部122附近向气泡111内产生等离子体112。通过该等离子体112，在被处理水109中生成OH自由基等，这些生成物对被处理水109进行除菌、和/或将被处理水109中所含的化学物质分解。等离子体112不仅在第一电极102a的前端部分的气泡111中生成，而且遍及内部的空间108地广泛生成。这是经由绝缘体106而使被处理水109作为对电极工作的结果。该部分的效果也产生大量离子，与处理水109中的大量的自由基的生成相关。这是如本发明这样使第一电极102a位于被处理水109的内部而产生的大的效果。此外，液体处理装置100能够生成寿命长的OH自由基。
另外，OH自由基的“寿命”可以按照以下来测定。首先，在终止等离子体112的生成后每经过一定时间，使用ESR(电子自旋共振)法测定液体中的OH自由基的量。接着，由测定得到的OH自由基的量的时间变化计算出OH自由基的半衰期。将这样得到的OH自由基的半衰期称为本发明中的OH自由基的“寿命”。本发明者们确认通过实施方式1的液体处理装置100能够生成具有约5分钟寿命的OH自由基。
[第一电极和第二电极的配置与效果的关系]
对实施方式1的液体处理装置100中的第一电极和第二电极的配置与效果的关系进行说明。实施方式1中，第二电极103在介电管101内相对于第一电极102a配置在上游侧。此外，第一电极102a与第二电极103的电极间距离例如可以为10mm。通过这样的配置，实施方式1的液体处理装置100能够高效地产生等离子体112。
对第一电极102a和第二电极103的配置与图1所示的配置不同的情况参照研究例1～3进行说明。图3为表示研究例1中的第一电极102a和第二电极103的配置的图。图4为表示研究例2中的第一电极102a和第二电极103的配置的图。图5为表示研究例3中的第一电极102a和第二电极103的配置的图。
另外，研究例1～3除了第一电极102a和第二电极103的配置以外，使用以下的结构和条件。
<研究例1～3中共同的条件>
研究例1～3除了电极单元150a、第二电极103和介电管101的形状以外，具备与图1所示的整体结构类似的结构。研究例1～3具有图2所示的电极单元150a。介电管101由内径为5mm的圆筒管状的硅胶管构成。第一电极102的金属电极部122为直径为0.95mm的圆柱形状，由钨构成。第一电极102的金属固定部123为直径为3mm的圆柱形状，由铁构成。在第一电极102的金属固定部123上设置的贯通孔125的直径为0.3mm。绝缘体106为内径为1mm的圆筒形状，由氧化铝陶瓷(氧化铝)构成。在绝缘体106上设置的开口部107的直径为1mm。第二电极103为直径为1mm的圆柱形状，由钨构成。第一电极102a与第二电极103之间的距离为10mm。电源104为可施加输出容量为80VA、无负荷时的峰电压为10kV的电压的结构。由气体供给部105供给的气体供给量为0.2升/分钟。
<研究例1>
对图3所示的研究例1进行说明。如图3所示，研究例1的第二电极103在介电管101内相对于第一电极102a配置在下游侧。研究例1的第一电极102a以第一电极102a的长度方向与被处理水109在介电管101内流通的方向132垂直的方式配置。研究例1的第二电极103以第二电极103的长度方向与被处理水109在介电管101内流通的方向相同的方式配置。
在上述结构的研究例1中，由第一电极102a产生的气泡111沿被处理水109流通的方向流通。即，由第一电极102a产生的气泡111向第二电极103流通。即，研究例1在第一电极102a与第二电极103之间的电流路径中存在气泡111。因此，有时会发生气泡111同时覆盖第一电极102a和第二电极103的状态。在该状态下，通过电源104在第一电极102a与第二电极103之间施加电压时，在气泡内111的两电极间产生电弧放电。因此，研究例1的第一电极102a和第二电极103的配置未能稳定地产生等离子体112。
如上所述，在实施方式1和研究例1～3中，为了在介电管101内产生放电，第一电极102a与第二电极103之间的距离设定为较小(例如15mm以下)。此外，介电管101与容量较大的处理槽相比，流路容易被在内部产生的气泡111充满。这样，第一电极102a与第二电极103之间的距离越小、和/或流路中的气泡111所占的比例越大，覆盖第一电极102a的气泡111同时也覆盖第二电极103的可能性变得越高。即，具备介电管101的液体处理装置100可小型化，但是，气泡111同时覆盖第一电极102a和第二电极的可能性变高，由此有可能损害稳定的等离子体产生。
<研究例2>
对图4所示的研究例2进行说明。如图4所示，研究例2的第二电极103相对于第一电极102a配置在上游侧。研究例2的第一电极102a以第一电极102a的长度方向与被处理水109在介电管101内流通的方向133相同的方式配置。即，研究例2的第一电极102a以第一电极102a的长度方向与被处理水109由第二电极103向第一电极102a流通的方向133相同的方式配置。此外，研究例2的第一电极102a配置在介电管101的下游。研究例2的第二电极103以第二电极103的长度方向与被处理水109在介电管101内流通的方向133垂直的方式配置。
在上述结构的研究例2中，由第一电极102a产生的气泡111被在介电管101内流通的被处理水109向被处理水109的流通方向133挤回。因此，由第一电极102a产生的气泡111滞留在第一电极102a的周围。其结果是，研究例2即使通过电源104在第一电极102a与第二电极103之间施加电压，放电也不稳定。因此，研究例2未能稳定地产生等离子体112。此外，研究例2由于气泡111滞留在产生等离子体112的第一电极102a的周围，因此等离子体112产生时所生成的热量难以释放。
<研究例3>
对图5所示的研究例3进行说明。如图5所示，研究例3的第一电极102a与第二电极103对置地设置。研究例3的第一电极102a以第一电极102a的长度方向与被处理水109在介电管101内流通的方向134垂直的方式配置。此外，研究例3的第二电极103以第二电极103的长度方向与被处理水109在介电管101内流通的方向134垂直的方向配置。研究例3的第二电极103以与第一电极102a对置的方式配置。
在上述结构的研究例3中，产生由第一电极102a产生的气泡111同时覆盖第一电极102a和第二电极103的状态。因此，在研究例3中，通过电源104在第一电极102与第二电极103之间施加电压时，发生电弧放电。因此，研究例3未能稳定地产生等离子体112。
如以上所示，研究例1～3中的第一电极102a和第二电极103的配置不能稳定地使被处理水109中的气泡111放电，不能稳定地产生等离子体112。进而，研究例2不能高效地释放等离子体112产生时生成的热，为对冷却不利的结构。
<实施例>
对图1所示的液体处理装置100的实施例进行研究。实施例具备与图1所示的整体结构共同的结构，具有图2所示的电极单元150a。除了电极单元150a、第二电极103和介电管101的形状以外，与研究例1～3的条件相同。
在图1所示的液体处理装置100的实施例中，第二电极103相对于第一电极102a配置在上游侧。此外，第一电极102a以第一电极102a的长度方向与被处理水109在介电管101内流通的方向131垂直的方式配置。因此，图1所示的液体处理装置100中，由第一电极102产生的气泡111不与第二电极103接触。因此，在第一电极102a与第二电极103之间施加电压时，液体处理装置100能够产生稳定的放电(辉光放电)。其结果是，液体处理装置100中的第一电极102a和第二电极103的配置能够稳定地产生等离子体112。此外，在液体处理装置100中的第一电极102a和第二电极103的配置的情况下，由第一电极102a产生的气泡111不会滞留在第一电极102a的周围，流向介电管101的下游侧。因此，能够高效地释放等离子体112产生时生成的热量，从而能够冷却。
另外，在图1所示液体处理装置100中，第一电极102a以第一电极102a的长度方向与被处理水109在介电管101内流通的方向131垂直的方式配置。但是，在实施方式1的液体处理装置中，第一电极的朝向并不限定于此。例如，第一电极102a也可以以第一电极102a的长度方向与被处理水109的流通方向131成例如45°等的角度的方式配置。只要不在第一电极102a的周围滞留气泡111，第一电极102a相对于被处理水109的流通方向131能够以任意的角度配置。
此外，在图1所示的液体处理装置100中，第二电极103以第二电极103的长度方向与被处理水109在介电管101内流通的方向131相同的方式配置。但是，在实施方式1的液体处理装置中，第二电极的朝向并不限定于此。第二电极103只要相对于第一电极102a配置在上游侧即可，第二电极103的配置方向没有特别限制。
此外，实施方式1中，第一电极102a与第二电极103的距离只要为产生等离子体112的距离即可。
[通过介电管的液体处理的效果]
对实施方式1的液体处理装置100中的液体处理的速度进行说明。在此，对使用具备介电管101的液体处理装置100的实施例处理液体时与使用具备处理槽替代介电管101的液体处理装置的参考例处理液体时的有关分解速度的实验结果进行说明。另外，实验通过在各自的装置中进行靛蓝胭脂红水溶液的液体处理，测定直至靛蓝胭脂红水溶液分解的时间。
<实施例>
液体处理装置的实施例具备与图1所示的整体结构共同的结构，具有图2所示的电极单元150a。介电管101由内径为5mm的圆筒管状的硅胶管构成。第一电极102的金属电极部122为直径为0.95mm的圆柱形状，由钨构成。第一电极102的金属固定部123为直径为3mm的圆柱形状，由铁构成。在第一电极102的金属固定部123中设置的贯通孔125的直径为0.3mm。绝缘体106为内径为1mm的圆筒形状，由氧化铝陶瓷(氧化铝)构成。在绝缘体106上设置的开口部107的直径为1mm。第二电极103为直径为1mm的圆柱形状，由钨构成。第一电极102a与第二电极103之间的距离为10mm。电源104为可施加输出容量为80VA、无负荷时的峰电压为10kV的电压的结构。由气体供给部105供给的气体供给量为0.2升/分钟。
<参考例>
对参考例进行说明。参考例与实施例相比，不同的是具备具有比介电管101大的容积的处理槽。参考例具有在充满被处理水109的处理槽内配置了第一电极102a和第二电极103的结构。参考例的处理槽的容积为0.2升。另外，参考例的其它构成和条件与实施例的结构和条件相同。
图6为表示实施例和参考例的液体处理装置处理靛蓝胭脂红水溶液时的靛蓝胭脂红浓度的时间变化的图。图6的纵轴为靛蓝胭脂红浓度(ppm)，横轴为时间(分钟)。此外，图6的虚线表示参考例，实线表示实施例。
如图6所示，将参考例的分解速度与实施例的分解速度进行比较时，可知实施例的分解速度更快。这是由于实施例与参考例相比通过等离子体112生成的OH自由基与水溶液中的靛蓝胭脂红更易接触。以下对详细内容进行说明。
首先，对参考例进行说明。参考例对加入到处理槽中的被处理水109进行液体处理。参考例通过使在处理槽内部充满的靛蓝胭脂红水溶液中产生气泡111，在该气泡111内产生等离子体112，由此生成OH自由基。但是，在参考例中，处理槽内的OH自由基与靛蓝胭脂红的接触容易在产生等离子体112的第一电极102a附近进行，而在其以外的部分难以进行。因此，参考例中，在处理槽内，由于存在OH自由基与靛蓝胭脂红的反应容易发生的部分和反应难以发生的部分，因此有时不能高效地处理被处理水109。
接着，对实施例进行说明。实施例是在内径为5mm的介电管101内流通靛蓝胭脂红水溶液的同时进行液体处理。实施例中，在介电管101内的流路中，在第一电极102a的下游，气泡111大量存在。因此，实施例中，在第一电极102a的下游流通的靛蓝胭脂红水溶液变得容易与气泡111接触。因此，在靛蓝胭脂红水溶液与气泡111的界面附近，可认为OH自由基与靛蓝胭脂红接触。其结果是，实施例变得容易发生OH自由基与靛蓝胭脂红的反应，可认为分解速度与参考例相比变快。
如上所述，实施方式1的液体处理装置100通过等离子体112能够高效地生成OH自由基。此外，实施方式1的液体处理装置100例如能够使OH自由基与被处理水109中的细菌或化学物质等高效地反应，在短时间内进行被处理水109的处理。
(实施方式2)
对实施方式2的液体处理装置进行说明。
仅对实施方式2中与实施方式1不同的部分进行说明，对于与实施方式1相同的部分省略说明。
图7为表示实施方式2的液体处理装置的电极单元150b的结构的一个例子的截面图。如图7所示，实施方式2的电极单元150b具备以覆盖第一电极102b的方式配置的绝缘体206。实施方式2与实施方式1相比，第一电极102b的形状以及绝缘体206的配置不同。实施方式2的其它结构与实施方式1相同。以下，对实施方式2的电极单元150b进行说明。
[包括第一电极的电极单元150b]
如图7所示，实施方式2的电极单元150b具备第一电极102b和绝缘体206。第一电极102b由中空的筒状金属材料形成。例如，第一电极102b的内径可以为0.4mm，外径可以为0.6mm。第一电极102b在前端具备开口部207，在内部具备空间208。此外，绝缘体206与第一电极102b的外周面相接而配置，在绝缘体206与第一电极102b之间不存在间隙。第一电极102b仅在端面和内周面露出金属。绝缘体206通过无间隙地配置在第一电极102b的外周面上，使得第一电极102b的外周面不与被处理水109直接接触。例如，绝缘体206的厚度可以为0.1mm。
[工作(液体处理方法)]
对实施方式2的液体处理装置的工作、即、通过实施方式2的液体处理装置实施的液体处理方法的一个例子进行说明。
向介电管101内供给待处理的被处理水109。供给到介电管101内的被处理水109在介电管101内由上游侧(图1所示的箭头130)向下游侧(图1所示的箭头131)流通。
通过气体供给部105，向第一电极102b的空间208供给气体110。供给的气体110通过由第一电极102b的开口部207释放到介电管101的被处理水109中，从而在介电管101内的被处理水109中形成气泡111。气泡111通过其内部的气体110将第一电极102b的开口部207覆盖。气泡111从第一电极102b的开口部207开始遍及一定距离地形成。因此，实施方式2中，第一电极102b的开口部207还作为气泡产生部发挥功能。通过调整由气体供给部105供给的气体110的量，能够得到第一电极102b的开口部207的周围、即第一电极102b中金属露出的端面被气泡111内的气体覆盖的状态。覆盖第一电极102b的端面的气泡111不仅受气泡111内的气体110与其周围的被处理水109接触的气-液界面在液体中的限定，还受气泡111内的气体110与绝缘体206接触的界面限定。即，限定气泡111的气-液界面在被处理水109中未“闭合”。气泡111在第一电极102b的开口部207附近与绝缘体206相接。如前所述，在第一电极102b的外侧表面，导电体仅在开口部207附近的端面露出。因此，通过产生覆盖该端面的气泡111，第一电极102b的外侧表面通过气泡111和绝缘体206而与被处理水109隔离。此外，第一电极102b的内周面由于在形成气泡111时被供给的气体110覆盖，因此不与被处理水109直接接触。
接着，在第一电极102b的导电体露出部分被气泡111覆盖的状态下，电源104在第一电极102b与第二电极103之间施加电压。通过在第一电极102b与第二电极103之间施加电压，在气泡111内引起放电，在第一电极102b的附近产生等离子体。等离子体扩展到气泡111的整体，特别是在第一电极102b的附近生成高浓度的等离子体112。另外，由于在第一电极102b的中空部分的空间208中也产生等离子体，因此，不仅能有效利用前端，还能有效利用电极整体。
[效果]
实施方式2的液体处理装置具备包括第一电极102b的电极单元150b、和向第一电极102b的空间208供给气体110的气体供给部105。由此，实施方式2的液体处理装置能够从第一电极102b的开口部207产生气泡111。并且，实施方式2的液体处理装置通过在气泡111内引起放电，产生等离子体112，能够生成寿命长的OH自由基。因此，实施方式2中也能够在气泡111内高效地产生等离子体112，能够在短时间内进行被处理水109的处理。
本发明的液体处理装置在被处理水流通的介电管内配置第一电极和第二电极。第二电极相对于第一电极配置在上游侧。第一电极上连接有供给气体的气体供给部。液体处理装置具备在第一电极与第二电极之间施加电压的电源。通过这样的结构，本发明的液体处理装置由气体供给部向第一电极附近供给气体，能够产生覆盖第一电极的导电体露出部的气泡。因此，本发明的液体处理装置通过电源在第一电极与第二电极之间施加电压时，在介电管内的被处理水中产生的气泡内能够高效地产生等离子体。
因此，本发明的液体处理装置通过利用等离子体所生成的OH自由基，能够高效地将被处理水中的细菌除去、和/或高效地将被处理水中的化学物质等分解。因此，本发明的液体处理装置能够在短时间内进行被处理水(液体)的处理。
本发明的液体处理装置由于能够在被处理水在介电管内流通的同时进行处理，因此与现有的具备处理槽的液体处理装置相比，能够实现装置的小型化。
本发明的液体处理装置的电极单元并不限定于上述所示的结构，可以使用各种结构。包括第一电极的电极单元只要是可通过在液体中产生等离子体而生成自由基的结构即可。
如上所示的第一电极以相对于液体在介电管内流通的方向垂直的方式配置，但本发明的液体处理装置的第一电极可以以任意的角度配置在介电管中。例如，第一电极也可以以第一电极的长度方向相对于液体在介电管内流通的方向不平行的方式配置。
产业上的可利用性
本发明的液体处理装置以及液体处理方法例如在空调机、加湿器、电动剃须刀洗涤器、餐具洗涤器、水培用处理装置、营养液循环装置、清洁马桶座、净水器、洗衣机、电水壶、或者空气净化器等液体处理装置的用途中有用。
符号说明
100 液体处理装置
101 介电管
102，102a，102b 第一电极
103 第二电极
104 电源
105 气体供给部
106，206 绝缘体
107，207 开口部
108，208 空间
109 被处理水
110 气体
111 气泡
112 等离子体
121 保持块
122 金属电极部
123 金属固定部
124 螺纹部
125 贯通孔
126 螺纹部
150，150a，150b 电极单元

Claims (7)

1.一种液体处理装置，其具备：
被处理水流通的介电管；
至少一部分配置在所述介电管内的第一电极；
至少一部分配置在所述介电管内且在所述第一电极的上游的第二电极；
供给气体的气体供给部，所述气体用于产生覆盖所述第一电极的导电体露出部的气泡；以及
在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压的电源，
所述第一电极的长度方向与所述被处理水在所述介电管内由所述第二电极向所述第一电极流通的方向相交，
所述电源通过在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压，从而使所述气泡内放电，产生等离子体，
所述第二电极的长度方向相对于所述被处理水从所述第二电极向所述第一电极流动的方向平行。
2.根据权利要求1所述的液体处理装置，其中，所述介电管中，对流路设置如下：所述被处理水由第二电极向第一电极流通，且所述被处理水和所述气泡由所述第一电极向下游流通。
3.根据权利要求1所述的液体处理装置，其中，进一步具备绝缘体，所述绝缘体以在所述第一电极的周围形成空间的方式配置在所述介电管内，具有以将所述介电管与所述空间连通的方式设置的开口部，
所述气体供给部通过向所述空间供给所述气体，由所述绝缘体的所述开口部向所述被处理水中产生所述气泡。
4.根据权利要求3所述的液体处理装置，其中，所述第一电极具备配置在所述介电管内的金属电极部、和将所述第一电极固定并与所述电源连接的金属固定部，
所述金属电极部和所述金属固定部由不同的材料形成。
5.根据权利要求4所述的液体处理装置，其中，所述金属固定部具有由所述气体供给部向所述空间供给气体的贯通孔。
6.根据权利要求1所述的液体处理装置，其中，进一步具备与所述第一电极的外周面相接而配置的绝缘体，
所述第一电极为具有开口部、和与所述开口部连通的中空的空间的筒状，
所述气体供给部通过向所述空间供给所述气体，由所述第一电极的开口部向所述被处理水中产生所述气泡。
7.一种液体处理方法，其包括：
准备介电管、至少一部分配置在所述介电管内的第一电极、以及至少一部分配置在所述介电管内的第二电极的工序；
在所述介电管内以所述第二电极成为所述第一电极的上游的方向流通被处理水的工序；
供给气体的工序，所述气体用于产生覆盖所述第一电极的导电体露出部的气泡；以及
在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压的工序，
所述第一电极的长度方向与所述被处理水在所述介电管内由所述第二电极向所述第一电极流通的方向相交，
在所述施加电压的工序中，使所述气泡内放电，产生等离子体，
所述第二电极的长度方向相对于所述被处理水从所述第二电极向所述第一电极流动的方向平行。
CN201480001801.8A 2013-11-18 2014-07-24 液体处理装置以及液体处理方法 Active CN104583131B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-238037 2013-11-18
JP2013238037 2013-11-18
PCT/JP2014/003898 WO2015072049A1 (ja) 2013-11-18 2014-07-24 液体処理装置及び液体処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104583131A CN104583131A (zh) 2015-04-29
CN104583131B true CN104583131B (zh) 2020-09-18

Family

ID=53057007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480001801.8A Active CN104583131B (zh) 2013-11-18 2014-07-24 液体处理装置以及液体处理方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9593030B2 (zh)
EP (1) EP3072854B1 (zh)
JP (1) JP6097942B2 (zh)
CN (1) CN104583131B (zh)
WO (1) WO2015072049A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104649378B (zh) * 2013-11-18 2018-12-07 松下知识产权经营株式会社 液体处理装置及液体处理方法
JP5884065B2 (ja) 2013-11-18 2016-03-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 液体処理ユニット、洗浄便座、洗濯機および液体処理装置
US11279633B2 (en) * 2014-09-15 2022-03-22 Onvector Llc System and method for plasma discharge in liquid
JP6895636B2 (ja) * 2016-05-13 2021-06-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 液体処理装置
US10562797B2 (en) 2017-03-08 2020-02-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Liquid treatment apparatus including flow channel, first and second electrodes, insulator surrounding lateral surface of first electrode, gas supply device, and power supply source
KR102619877B1 (ko) 2019-09-11 2024-01-03 삼성전자주식회사 기판 처리 장치
GB2590083A (en) * 2019-12-04 2021-06-23 Ananda Shakti Tech Ltd Plasma generator
TWI760857B (zh) * 2020-09-23 2022-04-11 逢甲大學 電漿氣霧裝置
CN113925431B (zh) * 2021-11-12 2024-03-12 珠海格力电器股份有限公司 一种消毒水发生装置和洗碗机

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5630915A (en) * 1994-01-11 1997-05-20 Greene; Hugh W. Liquid decontamination system using electrical discharge with gas injection
US5766447A (en) * 1995-12-21 1998-06-16 U.S. Philips Corporation Method and device for treating an aqueous solution
CN1207368A (zh) * 1997-07-10 1999-02-10 Lg产电株式会社 使用等离子体反应器的水处理设备及其方法
WO1999047230A1 (en) * 1998-03-14 1999-09-23 Splits Technologies Limited Treatment of liquids
US6390638B1 (en) * 2000-02-10 2002-05-21 Ide, Inc. Bulb wrap using expanded polytetrafluoroethylene
JP2005058887A (ja) * 2003-08-11 2005-03-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高電圧パルスを利用した廃水処理装置
JP2007207540A (ja) * 2006-02-01 2007-08-16 Kurita Seisakusho:Kk 液中プラズマ発生方法、液中プラズマ発生装置、被処理液浄化装置及びイオン液体供給装置
CN101702901A (zh) * 2007-04-10 2010-05-05 株式会社21世纪造船 水下等离子体处理设备和利用其处理船只压舱水的系统和方法
WO2012134350A1 (ru) * 2011-03-29 2012-10-04 Общество С Ограниченной Ответственностью "Плазма-Про" Устройство для отчистки воды от микробных органических и химических загрязнений
WO2012157248A1 (ja) * 2011-05-17 2012-11-22 パナソニック株式会社 プラズマ発生装置およびプラズマ発生方法
JP2013150975A (ja) * 2011-12-29 2013-08-08 Daikin Industries Ltd 浄化装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4041224B2 (ja) 1998-09-25 2008-01-30 正之 佐藤 液体処理方法及び液体処理装置
US6749759B2 (en) * 2002-07-12 2004-06-15 Wisconsin Alumni Research Foundation Method for disinfecting a dense fluid medium in a dense medium plasma reactor
JP2008307524A (ja) * 2007-05-14 2008-12-25 Sanyo Electric Co Ltd 水処理装置
JP4784624B2 (ja) 2007-12-20 2011-10-05 三菱電機株式会社 殺菌装置とその装置を用いた空調機、手乾燥機及び加湿器
CN201447384U (zh) * 2009-05-22 2010-05-05 南京大学 一种电极式介质阻挡放电水处理装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5630915A (en) * 1994-01-11 1997-05-20 Greene; Hugh W. Liquid decontamination system using electrical discharge with gas injection
US5766447A (en) * 1995-12-21 1998-06-16 U.S. Philips Corporation Method and device for treating an aqueous solution
CN1207368A (zh) * 1997-07-10 1999-02-10 Lg产电株式会社 使用等离子体反应器的水处理设备及其方法
WO1999047230A1 (en) * 1998-03-14 1999-09-23 Splits Technologies Limited Treatment of liquids
US6390638B1 (en) * 2000-02-10 2002-05-21 Ide, Inc. Bulb wrap using expanded polytetrafluoroethylene
JP2005058887A (ja) * 2003-08-11 2005-03-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高電圧パルスを利用した廃水処理装置
JP2007207540A (ja) * 2006-02-01 2007-08-16 Kurita Seisakusho:Kk 液中プラズマ発生方法、液中プラズマ発生装置、被処理液浄化装置及びイオン液体供給装置
CN101702901A (zh) * 2007-04-10 2010-05-05 株式会社21世纪造船 水下等离子体处理设备和利用其处理船只压舱水的系统和方法
WO2012134350A1 (ru) * 2011-03-29 2012-10-04 Общество С Ограниченной Ответственностью "Плазма-Про" Устройство для отчистки воды от микробных органических и химических загрязнений
WO2012157248A1 (ja) * 2011-05-17 2012-11-22 パナソニック株式会社 プラズマ発生装置およびプラズマ発生方法
JP2013150975A (ja) * 2011-12-29 2013-08-08 Daikin Industries Ltd 浄化装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3072854B1 (en) 2020-09-02
WO2015072049A1 (ja) 2015-05-21
JP6097942B2 (ja) 2017-03-22
JPWO2015072049A1 (ja) 2017-03-16
EP3072854A4 (en) 2016-11-02
CN104583131A (zh) 2015-04-29
EP3072854A1 (en) 2016-09-28
US9593030B2 (en) 2017-03-14
US20150225264A1 (en) 2015-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104583131B (zh) 液体处理装置以及液体处理方法
JP5884074B2 (ja) 液体処理装置及び液体処理方法
US9540256B2 (en) Liquid treatment device, liquid treatment method, and plasma treatment liquid
EP2762453B1 (en) Liquid treatment device and liquid treatment method
US20140054242A1 (en) Liquid treating apparatus and liquid treating method
US20150102255A1 (en) Liquid treatment device and liquid treatment method
JP5899455B2 (ja) 液体処理装置及び液体処理方法
JP6895636B2 (ja) 液体処理装置
KR101256577B1 (ko) 수중 방전 전극 및 이를 포함하는 수중 모세관 플라즈마 방전 장치
US9828261B2 (en) Liquid treatment unit, toilet seat with washer, washing machine, and liquid treatment apparatus
JP5884066B2 (ja) 液体処理ユニット、洗浄便座、洗濯機および液体処理装置
JP2013049015A (ja) 水処理装置
JP2014210222A (ja) 液体処理装置
KR20120136884A (ko) 물 정화를 위한 수중 방전 장치
JP5879530B2 (ja) 液体処理装置
JP6541105B2 (ja) 液体処理装置
JP2018149535A (ja) 液体処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant