JP2006187696A - Apparatus for producing water with impressed high voltage - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は水に高電圧を印加することにより得られる高電圧印加水の製造装置にかんする。The present invention relates to an apparatus for producing high voltage applied water obtained by applying a high voltage to water.
高電圧を印加して形成される高電圧印加水は、例えば、植物の成長を促進するなど植物栽培の分野などで有効であることが知られている。
高電圧印加水は、通常、容器内の水に高電圧を印加して形成されるが、従来の容器では容器外へ漏電するおそれがあり危険である。また高電圧の印加時に衝撃が発生することがあり、容器を毀損するおそれがある。本発明は、従来の容器にみられるこれらの課題を解決し、安全性と耐久性にすぐれた高電圧印加水の製造装置を提供することを課題とする。また高電圧を効率よく印加して所望の高電圧印加水を得るための製造装置を提供することを課題とする。The high-voltage application water is usually formed by applying a high voltage to the water in the container. However, in the conventional container, there is a risk of electric leakage outside the container, which is dangerous. In addition, an impact may occur when a high voltage is applied, and the container may be damaged. An object of the present invention is to solve these problems found in conventional containers and to provide an apparatus for producing high-voltage applied water that is excellent in safety and durability. It is another object of the present invention to provide a manufacturing apparatus for efficiently applying a high voltage to obtain desired high voltage applied water.
このような課題を解決するための手段として、本発明にかかる高電圧印加水の製造装置は、絶縁性の外周部により構成された収容部と、前記収容部内に設けた少なくとも一対の陰極部と陽極部からなる電極を備え、密閉状の前記収容部に空隙が生じないように充満された水に前記陰極部と陽極部を介して高電圧を印加するとともに、高電圧の印加時に前記収容部内でフラッシュバック(空中放電)が生じないようにしたものである。As means for solving such a problem, a high-voltage applied water manufacturing apparatus according to the present invention includes a housing part constituted by an insulating outer peripheral part, and at least a pair of cathode parts provided in the housing part. An electrode having an anode part is provided, and a high voltage is applied to the water filled so as not to generate a gap in the sealed accommodating part through the cathode part and the anode part. Thus, flashback (air discharge) is prevented from occurring.
また前記収容部内に設けられた一対の陰極部と陽極部からなる電極は、陰極部を収容部内のほぼ中央に配置された金属製の放電板とし、陽極部を前記放電板に対向して前記収容部の外周部に配設された金属製の集電板とした。また陰極部を収容部内のほぼ中央に配置された金属製の放電板とし、陽極部を前記外周部の全内側面に配設された金属製の集電板とした。さらに陰極部を前記外周部内側面に配設された金属製の放電板とし、陽極部を前記放電板に対向する前記外周部の内側面に配設された金属製の集電板とした。Further, the electrode composed of a pair of cathode part and anode part provided in the housing part has a cathode part as a metal discharge plate disposed substantially in the center of the housing part, and the anode part faces the discharge plate and It was set as the metal current collection board arrange | positioned by the outer peripheral part of the accommodating part. In addition, the cathode part was a metal discharge plate disposed almost in the center of the housing part, and the anode part was a metal current collector plate disposed on the entire inner surface of the outer peripheral part. Further, the cathode portion was a metal discharge plate disposed on the inner peripheral surface of the outer peripheral portion, and the anode portion was a metal current collector plate disposed on the inner peripheral surface of the outer peripheral portion facing the discharge plate.
このように構成された高電圧印加水の製造装置によれば、その絶縁構造により高電圧の印加時における収容部外への危険な漏電を防止し、安全性が高まる。またその緩衝構造などにより、高電圧の印加時における衝撃(フラッシュバックによる衝撃の発生を含む)を減少させる。これにより収容部などの破損などを防ぎ、安全性と耐久性が向上する。またフラッシュバックの発生を確実に阻止するなどにより高電圧のエネルギーのロスを防ぎ、効率よく高電圧印加水を製造することができる。特に少なくとも30万V以上の高電圧を印加するときにもフラッシュバックの発生を阻止し、高電圧を利用した高電圧印加水の製造が可能となった。According to the high voltage applied water manufacturing apparatus configured in this manner, the insulating structure prevents dangerous leakage outside the housing portion when a high voltage is applied, and safety is improved. In addition, the shock absorbing structure and the like reduce the impact (including the impact caused by flashback) when a high voltage is applied. This prevents damage to the housing and the like, and improves safety and durability. Moreover, the loss of high voltage energy can be prevented by reliably preventing the occurrence of flashback, and high voltage applied water can be produced efficiently. In particular, even when a high voltage of at least 300,000 V or more is applied, the occurrence of flashback is prevented, and the production of high voltage applied water using a high voltage is possible.
本発明にかかる高電圧印加水の製造装置につき最良の形態を図面を参照して説明する。製造装置Aは外周部からなる収容部1を備える。収容部1は少なくとも中空部20と外周部2から構成される。図示の場合、収容部1は前後左右の側面部3、底面部5、上面部6から形成される箱形であり、収容部1内、すなわち中空部20に水が収容される。上面部6は前後左右の側面部3、底面部5から形成される容器の上方開口を覆う蓋状に構成されている。そして水平方向に延びる突出縁部9の下面が容器の上端面7に当接し、蓋状の上面部6が容器に着脱可能あるいは開閉可能に装着される。蓋状の上面部6は密接状態で容器に装着され(図1、3、5図参照)、上面部6が装着された収容部の中空部20は外気と遮断されている。上面部6を含む収容部1の構成は任意であり、例えば、上面部が容器に一体に形成したものでもよい(図示せず)。いずれの場合も、中空部20を有する収容部1は外周部2により密閉状に構成される。The best mode of the apparatus for producing high-voltage applied water according to the present invention will be described with reference to the drawings. The manufacturing apparatus A includes a
収容部1は絶縁性を備え、収容部1内(つまり中空部20)の水に印加される高電圧が収容部1外へ漏電しないように構成されている。すなわち収容部1を形成する外周部2が絶縁性を備えるが、絶縁性を有する以上、外周部の具体的構造は任意である。絶縁素材としては、例えば、合成樹脂のアクリル、ポリピロピレンなどを用いる。また外周部は複数の層部により構成される。例えば、図7に示されるように、外周部2は絶縁性を備える2層部から構成される。2層部は一方が硬質合成樹脂等からなる硬質層10であり、他方が軟質合成樹脂等からなる軟質層11である。また図8に示される外周部2は絶縁性を備える3層部から構成される。3層部はゴム、軟質合成樹脂等の弾性素材からなる中間軟質層12と、その両側に設けられた硬質合成樹脂等からなる硬質層13である。軟質層と硬質層は互いに固着などにより一体化される。硬質層は外周部2に強度と剛性を付与する一方、軟質層は外周部2に緩衝機能を付与する。軟質層の緩衝機能は高電圧の印加時に収容部1に加わる衝撃を低減させる。外周部2を中間軟質層12と両側の硬質層13の3層構部からなるサンドイッチ構造とした場合、外周部2の強度がさらに大となるだけでなく、中間に設けられた軟質層による緩衝機能が有効に機能する。このように外周部はその全体またはその1部に他の部材を加えた多層構造とすることができる。The
収容部の底面部5には下方側に底面緩衝部15が設けてある。底面緩衝部15は隅部16を含む収容部の底面部5の全体を下方から被覆するように配設される。底面緩衝部15は絶縁性と適宜な弾性を備え、例えば、柔軟性素材である軟質合成樹脂あるいは弾性素材であるゴムなどにより形成される。収容部1内に水を満たしたとき底面部5には水の重量を含む大きな負荷がかかるが、底面緩衝部15は高電圧の印加時において大きな負荷を支える底面部5への衝撃を効果的に低減させる。A
収容部1内には電極である1対の陰極部17と陽極部19が設けてある。すなわち高電圧が陰極部17と陽極部19を介し、収容部1内に充満する水に対して直接、水に印加されるようになっている。陰極部17と陽極部19は収容部1内に対向して配置されている。図1、2に示されるのは、陰極部は収容部1内のほぼ中央に配置された金属製の放電板17であり、陽極部は放電板17に対向して外周部2の両内側面に設けられた金属製の集電板19である。図3、4に示されるのは、陰極部の放電板17を収容部1のほぼ中央に配置する一方、陽極部の集電板19を外周部2の全内側面に設けたものである。図5、6に示されるのは、陰極部の放電板17を一側面部3の内側面に配置する一方、陽極部の集電板19を他側面部3の内側面に設けたものである。外周部2の「内側面内に設けられた」あるいは「内側面内に配設された」とは放電板17または集電板19が外周部2の内側面に当接状態で配置される態様と、外周部2の内側面にきわめて近接した状態で(ほぼ1cmの間隔の範囲内)配置される態様を含む。また図1に示される収容部1の他の構造(変形例)として、集電板を中央に配置する一方、外周部2の内側面に放電板を設けてもよい(図示せず)。同様に図3に示される収容部1の他の構造(変形例)として、集電板を中央に配置する一方、外周部2の全内側面に放電板を設けてもよい(図示せず)。なお放電板17、集電板19を外周部2(例えば側面部3)と一体化してもよい(図9参照)。絶縁性の外周部2に他の部材を付加した例であり、絶縁性の外周部2と放電板17、集電板19を固着などの手段で一体化する。この場合、外周部により絶縁性が維持される一方、金属製の放電板、集電板の付加により全体の強度はさらに大きくなる。In the
収容部1には水が収容される。収容部1に収容される水は地下水、河川水などの天然水、水道水、工業用水、純水などであり、その種類を問わない。収容部1へ水を収容するには、例えば、蓋状に構成された上面部6を容器から取り外すとともに注水管21により水を収容部1内に導く。注水後に上面部6が容器部に装着され、収容部1は密閉状に維持される。収容部1内の水を収容部1外へと排水するには、蓋状に構成された上面部6を取り外すととも排水管22により水を収容部1外へと導く。注水管、排水管は収容部の適宜な箇所に固定あるいは着脱自在なものとしてもよく(図示せず)、その具体的な手段は問わない。また収容部1内の水20は静止状態に限らず、適宜な速度で常時あるいは断続的に流動してもよい。Water is accommodated in the
陰極部17と陽極部19はそれぞれリード線23により高電圧発生装置25に接続されている。高電圧発生装部置25は公知であり、公知の高電圧発生装部置25により生成される高電圧(直流)が陰極部17と陽極部19を介して収容部1内の水に印加される。高電圧は連続的または間歇的に印加される。放電板17を収容部1内のほぼ中央に配置し、集電板19を側面部3、3に配置した場合(図1、2参照)、放電板17と両側の集電板19との間隔がほぼ同じとなる。このような中間位置の放電板17とその両側の集電板19を介して収容部1内の水に高電圧のエネルギーが効率よく印加される。なお図1の収容部1には直立状の放電板17の左右方向に集電板19、19が配置されているが、水平状の放電板の上下方向に集電板を配置してもよい(図示せず)。The
放電板17を収容部1のほぼ中央に配置し、集電板19を外周部2の全内側面に設けた場合(図3、4参照)、中央位置の放電板17の周囲に集電板19が配置される。このような放電板17と集電板19を介して収容部1内の水に高電圧のエネルギーが効率よく印加される。また放電板17を一側面部3の内側面に配置し、集電板19を他側面部3の内側面に設けた場合(図5、6参照)、放電板17と集電板19との間隔が最大となる。このような放電板17と集電板19を介して高電圧のエネルギーが収容部1内の水に効率よく印加される。なお26はアースである。いずれの場合も公知の高電圧発生装部置25により生成される高電圧が陰極部17と陽極部19を介して収容部1内の水20に印加される。In the case where the
水は外気と遮断された密閉状の収容部1内に充たされる。すなわち収容部1の中空部20全体に水が充満し、収容部1内には空隙が存在しない。満水状態にある収容部1内に空気の残留する隙間はなく、従って高電圧の印加時に収容部1内でフラッシュバック(空中放電)が生じないようになっている。従来の上部開放型容器を用いて高電圧を印加する場合、フラッシュバックの発生が避けられないという欠点があった。特に30万V以上の高電圧が印加されるとフラッシュバックの発生が頻発するようになる。本発明である高電圧印加水の製造装置によればこのようなフラッシュバック(空中放電)を確実に阻止することができる。印加される高電圧は30万Vを大きく超えてもよい。これにより安全性が飛躍的に高まるだけでなく、印加時の高電圧エンエルギーのロスも減少し、さらに効率よく高電圧を印加することができる。高電圧を印加した高電圧印加水には、例えば、酸化還元電位の低下が顕著となるなどの効果もみられた。Water is filled in a sealed
なお上面部6などを貫通するリード線23が放電板17、集電板19に接続されるが、具体的には、上面部6の貫通小孔(図示せず)にリード線23を挿入し、貫通小孔のわずかの隙間をコーキング材(図示せず)で塞ぐなどする。収容部1は密閉状態が維持される。リード線を収容部内に導く手段に限定はない。陰極部、陽極部は板状に限らず、金属製の金網(図示せず)を用いてもよい。電極を形成する金属は、鉄、黄銅、白金、金、ステンレス、チタンおよびこれらの金属をメッキ加工したものなどである。電極の形状、構造、材質(導電部材)の選択も任意である。また収容部は箱型形状のほか楕円球状、円球状でもよく(図示せず)、とくに限定はない。The
収容部1は移動式でもよい。図3に示されるように台車27上に配設された収容部1は移動可能に構成されている。すなわち、台車27は転動するキャスター29を設けた基台30と、複数の碍子31を連設した中間部と、台座部32とからなり、台座部32に収容部1が載置される。絶縁機能を備えた中間部の碍子31は高電圧印加時における漏電を防止する上で極めて有効であり、特に超高電圧を印加する場合にも安全性が確保される。収容部1は台車27を移動して自由に配置位置などを換えることができる。The
1 収納部
2 外周部
3 側面部
5 底面部
6 上面部
15 緩衝部
17 放電板
19 集板板
23 リード線
25 高電圧発生装置DESCRIPTION OF
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