JP2006518660A - 水中放電発生コアとこれを用いた殺菌水供給装置 - Google Patents

水中放電発生コアとこれを用いた殺菌水供給装置 Download PDF

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Abstract

本発明の課題は、水中放電セルを仮想網状電極点で構成するにおいて、組立が容易であるため量産性を高めつつ、陰イオン（ＯＨ−、Ｏ−）の発生効率が極めてよい水中放電発生コア（Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｃｏｒｅ）と、この水中放電発生コアを用いて水を殺菌作用をもつ殺菌水にする殺菌水発生器と、この殺菌水発生器を用いて殺菌水を供給する殺菌水供給装置を提供することである。
本発明の水中放電発生コアは、開口を有するフレーム体と、前記フレーム体を覆って取り付けられる導電性材料からなる第１の導電網状部材と、前記第１の導電網状部材を覆って取り付けられる絶縁性材料からなる絶縁網状部材と、前記絶縁網状部材を覆って取り付けられる導電性材料からなる第２の導電網状部材と、を含んでなる。

Description

本発明は、水中放電発生コアと、このコアを用いた殺菌水発生器、及び殺菌水供給装置に係る。
現に実用化されているオゾン発生装置としては、空気放電式、紫外線式、及び水電解式の３種類と大別される。これらの方式は、大型で重いか、または電力消耗が多いか、あるいは効率が低いといった短所及び制約を抱えている。
特に、空気放電式の場合は、空気状態で発生したオゾンの水（Ｈ２Ｏ）中への注入時、極めて溶解し難いのみならず、オゾンの水中への均一な溶解は層一層難しい。特に、オゾンの水中への注入時、約５０％程度の高濃度のオゾンが水の外へと飛び出るところ、高濃度のオゾンは、人体と周辺環境に有害であるので、大気中に漏れ出す高濃度のオゾンを処理する必要があるということが、当該技術の広範囲な実用化の最大の障害要因である。
従って、これより効率よい方法として水中で陰イオンを発生させる方法が考えられ、この場合、水の外でオゾンを発生させて水中へ注入するといった手間と、容器内におけるオゾンの不均一な分布、及びオゾン漏れの深刻性などの問題を解決することができる。
本発明は、前記の従来の技術における問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、水中放電セルを仮想網状電極点（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍｅｓｈｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｐｏｉｎｔｓ）で構成するにおいて、組立が容易であるため量産性を高めつつ、オゾンより遥かに安定的でかつ水中における殺菌持続力の高い陰イオンの発生効率を極大化した水中放電発生コア（Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｃｏｒｅ）を提供することである。
本発明の他の目的は、前記水中放電発生コアを用いて水を殺菌作用をもつ殺菌水にする殺菌水発生器を提供することである。
本発明のまた他の目的は、前記殺菌水発生器を用いて殺菌水を供給する殺菌水供給装置を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明の好適な一実施態様に係る水中放電発生コアは、開口を有するフレーム体と、前記フレーム体を覆って取り付けられる導電性材料からなる第１の導電網状部材と、前記第１の導電網状部材を覆って取り付けられる絶縁性材料からなる絶縁網状部材と、前記絶縁網状部材を覆って取り付けられる導電性材料からなる第２の導電網状部材と、を含んでなることを特徴とする。
ここで、前記第１の導電網状部材の細孔と前記第２の導電網状部材の細孔とが互い違いになるようにして、前記第１及び第２の導電網状部材が前記フレーム体に取り付けられている。前記第１の導電網状部材の細孔と前記第２の導電網状部材の細孔とが同一の大きさを有し均一な大きさで形成されており、第２の導電網状部材の細孔が前記第１の導電網状部材の細孔と１／４程重なり合うようにして取り付けられることが好ましい。
そして、前記フレーム体には前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材が取り付けられる取付部が形成されている。ここで、前記フレーム体の取付部が、前記フレーム体の少なくとも一側辺に形成され、前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材を取り付けるための複数の突起からなる。
また、前記フレーム体に前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材を取り付けた後、前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材を前記フレーム体に固定させる少なくとも一つの固定部材を更に含むことが好ましい。
さらに、前記第１及び第２の導電網状部材が、その長手方向の中央部分に前記フレーム体の突起が係合する複数の穴を有し、その長手方向の両端部には、前記固定部材により前記フレーム体に固定できるようにするための複数の穴が形成されており、その長手方向の一方の端部からその長手方向に沿って細線が延在している構造からなることが好ましい。
そして、前記絶縁網状部材が、その長手方向の中央部分に前記フレーム体の突起が係合する複数の穴を有し、その長手方向の両端部には、前記固定部材により前記フレーム体に固定できるようにするための複数の穴が形成されていることが好ましい。
また、前記フレーム体の少なくとも一側辺には、前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材が前記フレーム体に固定されるように前記固定部材のピンが挿通する複数の穴が形成されている。
さらに、前記フレーム体の両側部分には同方向に延在する脚部が設けられ、その脚部のそれぞれには、前記第１及び第２の導電網状部材の細線のいずれかが挿通する穴が形成されていることが好ましい。
そいて、前記フレーム体をなす第１の辺に複数の突起が形成されており、前記フレーム体をなす第１の辺と向かい合う第２の辺に、前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材の少なくとも一方が前記固定部材で固定できるようにする複数の穴が形成されている。
また、前記フレーム体をなす第３の辺に複数の突起が形成されており、前記フレーム体をなす第３の辺と向かい合う第４の辺に、前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材の少なくとも一方が前記固定部材とは別の固定部材で固定できるようにする複数の穴が形成されている。
前記のような目的を達成するための本発明の好適な他の実施態様に係る殺菌水発生器は、水で満たされる容器と；開口を有するフレーム体と、前記フレーム体を覆って取り付けられる導電性材料からなる第１の導電網状部材と、前記第１の導電網状部材を覆って取り付けられる絶縁性材料からなる絶縁網状部材と、前記絶縁網状部材を覆って取り付けられる導電性材料からなる第２の導電網状部材と、からなり、前記容器の内部に装着される少なくとも一つの水中放電発生コアと；前記第１及び第２の導電網状部材にそれぞれ異なる極性の電源を供給し、前記第１及び第２の導電網状部材の各網目セルの間で水を媒体にして水中放電を発生させる給電制御部と；を含んでなることを特徴とする。
ここで、前記容器が貯水タンクであるか、または、水流管であればよい。ここで、前記容器の内部に取り付けられて水温を検知する温度センサーを更に含み、前記温度センサーで検知した温度が所定の温度以上になれば、発生コアに供給する電源をオフすることで発生コアの損傷を防止する手段を更に含んでもよい。
前記のような目的を達成するための本発明の好適な他の実施態様に係る殺菌水供給装置は、網状負極と網状正極とが所定の間隔をおいて交差する位置で水中放電を発生させるように構成される少なくとも一つの水中放電発生コアが設けられ、内部の水を殺菌水化する殺菌水発生器と；前記殺菌水発生器で処理された殺菌水を貯水する貯水タンクと；前記殺菌水発生器へ供給する水中に含まれた異物を捕捉するフィルタと；前記水中放電発生コアへの電源の供給及び制御を行う給電／制御手段と；を含んでなることを特徴とする。
ここで、前記フィルタへ前記貯水タンクの水を流すための給水管と、前記フィルタと前記殺菌水発生器との間に設けられ、前記殺菌水発生器へ水を供給するためのポンプと、を更に含んでなる。
前記給水管には、前記給電／制御手段により水の供給を制御するための第１の弁体が設けられ、前記殺菌水発生器と前記貯水タンクとの間には、水が一方向に流れるようにする第２の弁体が設けられている。
前記殺菌水発生器の内部には温度センサーが設けられ、前記給電／制御手段が前記温度センサーで検知した温度によって前記モーター及び前記第１の弁体を制御して水が流れるようにすることで前記水中放電発生コアの過熱を防止するように構成されてもよい。
前記貯水タンクには、前記給電／制御手段で制御される第３の弁体を介して外部から水を供給するための構造と、前記貯水タンク内の水量を検知する水量センサーと、が更に設けられており、前記給電／制御手段が、前記水量センサーで検知した水量によって前記第３の弁体を制御することで前記貯水タンク内へ水が供給されるように制御する。ここで、前記給電／制御手段が、前記水量センサーで検知した水量によって前記モーター及び前記第１の弁体を制御することで水が前記貯水タンク、前記フィルタ、前記ポンプ、前記殺菌水発生器を通して再び貯水タンクに循環するように制御してもよい。
一方、前記貯水タンクに外部から水を供給するための構造が設けられているのではなく、前記第１の弁体と前記フィルタとの間に前記給電／制御手段で制御される第３の弁体を介して外部から水を供給するための構造が設けられていてもよく、この場合も、前記給電／制御手段が、前記水量センサーで検知した水量によって前記第３の弁体及び前記ポンプを制御することで外部からの水が前記フィルタと前記ポンプ、前記殺菌水発生器を通して前記貯水タンクに供給されるように制御すればよい。このとき、前記給電／制御手段が、前記第１の弁体を介しては前記フィルタに水が供給されないようにすることが好ましく、以降、前記水量センサーで検知した水量によって前記第３の弁体を制御することで外部からの水の供給を止め、前記モーター及び前記第１の弁体を制御することで水が前記貯水タンク、前記フィルタ、前記ポンプ、前記殺菌水発生器を通して再び貯水タンクに循環するように制御してもよい。
ここで、前記貯水タンク、前記フィルタ、前記ポンプ、前記殺菌水発生器を通して再び貯水タンクへ循環する過程と前記水中放電発生コアの作動が、予め決められた時間間隔で行われるようにすることが好ましい。
前記貯水タンクには、殺菌水に含まれたガスを外部に排出するためのガス排出口が設けられ、前記殺菌水を外部に排出するための構造も設けられていることが好ましい。
また、前記給電／制御手段が、前記水中放電発生コアの網状負極と網状正極にそれぞれ正の電圧と接地電圧とが一定の時間間隔で交互に印加されるように制御することが好ましく、前記一定の時間間隔が、０．５〜１５分の範囲にあることが好ましい。
前記のような目的を達成するための本発明の他の実施態様に係る水中放電発生コアは、開口を有するフレーム体と、前記フレーム体の開口の一方側を覆って取り付けらる第１の導電網状部材と、前記第１の導電網状部材と向かい合って、前記フレーム体の開口の他方側を覆って取り付けられる第２の導電網状部材と、を含んでなることを特徴とする。
以上で説明した本発明によれば、水中放電セルを仮想網状電極点（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍｅｓｈｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｐｏｉｎｔｓ）で構成するにおいて、組立が容易であるため量産性を高めつつ、陰イオンの発生効率が極めてよい水中放電発生コアを提供することができる。また、前記水中放電発生コアを用いて水を殺菌作用をもつ殺菌水にする優れた殺菌水発生器を提供することができる。さらには、前記殺菌水発生器を用いて殺菌水を供給する優れた特性を有する殺菌水供給装置を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施例に係る水中放電発生コアと、これを用いた殺菌水発生器、及び殺菌水供給装置について、添付の図面に基づいて詳細に説明すれば、次の通りである。
本発明に係る水中放電発生コアは、極めて低い電圧をかけても水中放電を誘導することができ、大量の陰イオンが発生できるように設計される必要がある。低い電圧でも陰イオンを発生させるためには、水破壊メカニズム（Ｗａｔｅｒ Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；または水中放電と称す）を用いる必要がある。水中放電（Ｗａｔｅｒ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）は、泡メカニズム（Ｂｕｂｂｌｅ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）ともいわれるが、その原理は、電圧を加えたカソードに水中イオン化した不純物、電解分解されてイオン化したＯＨ−などがカソードの鋭利な突出領域（Ａｓｐｅｒｉｔｉｅｓ）に核形成部位（Ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ Ｓｉｔｅ）を形成することで局部的に極めて高い電界領域（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｆｉｅｌｄ Ｒｅｇｉｏｎ）を形成し、それが局部加熱（Ｌｏｃａｌ Ｈｅａｔｉｎｇ）をもたらすことで水分子（Ｈ２Ｏ）が蒸発し、この結果、泡が立つ。その生成された泡は、高速でカソードからアノードの方向に拡大していきながら、両電極の間に導電チャンネル（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｆｉｌａｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）を形成する。これが泡メカニズムによる水中放電である。カソードとアノードの先端が鋭ければ鋭いほど、より低い電圧でも放電が起こる。そして、水中放電で生成される活性酸素量は、水中放電を発生させる点電極（Ｐｏｉｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）（或いは、水中放電セル）の数に比例する。
本発明の発明者は、水中放電発生コアが水という絶縁体に浸漬されて作動するという事実に着目し、一般に認識されてきていたエッチング型白金板を用いた電極デザインから脱皮した全く新しい概念を見出して本発明に至った。
即ち、給電部から給電されるスイッチが、水で満たされる容器内の水中にあると仮定すれば、スイッチは、水そのものがスイッチング媒質であり、白金線がカソードとアノードを構成する。ここで使われたスイッチ、即ち、水中放電セルは、一定限度以上の電圧が加われば、水の破壊メカニズムによって自己スイッチング（Ｓｅｌｆ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、即ち、破壊される。一旦水中放電セルがスイッチングすれば伝導チャンネルが形成され、水中放電セルのカソードとアノードとの間の電圧が０になれば、容器内の水でカソードとアノードとの間の経路が満たされ、カソードとアノードとの間で電圧が再び生成され（Ｓｅｌｆ−Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）、再び水の自己スイッチング（Ｗａｔｅｒ Ｓｅｌｆ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）と自己復旧（Ｓｅｌｆ−Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）プロセスを繰り返しながら水中放電が連続して起こり、この結果、陰イオンが効率よく生成される。
このような水中放電を起こし得る本発明の一実施例に係る水中放電発生コア１００が図１に示されている。以下、本実施例に係る水中放電発生コア１００の構成及び組立方法について、図２乃至図１６に基づいて詳しく説明する。
図２は、本発明に係る水中放電発生コアに採用可能なフレーム体の一実施例を示す斜視図である。
同図に示すように、フレーム体１１０は、中央に方形の開口が形成された四角枠構造を有し、その両側部に脚部が形成されている形態となっており、ポリカーボネートのような絶縁材からなる。
前記フレーム体１１０の第１の辺１１１に複数の突起１１１Ａ、１１１Ａが突設されており、前記第１の辺１１１と向かい合う第２の辺１１３には複数の貫通穴１１３Ａ、１１３Ａが形成されている。そして、前記第１の辺１１１と第２の辺１１３に垂直な第３の辺１１２には複数の突起１１２Ａ、１１２Ａが突設されており、前記第３の辺１１２と向かい合う第４の辺１１４には、複数の貫通孔１１４Ａ、１１４Ａが形成されている。また、前記第３及び第４の辺１１２、１１４の端部から延在する脚部１１５、１１６が形成されており、前記脚部１１５、１１６には、それぞれ貫通穴１１５Ａ、１１５Ｂ、１１６Ａ、１１６Ｂが形成されている。
図３は、本発明に係る水中放電発生コアに採用可能な第１の白金網体の一実施例を示す図である。
同図に示すように、第１の白金網体１２０は、その長手方向の中央部１２２に前記フレーム体１１０の第１の辺１１１に形成された突起１１１Ａ、１１１Ａが係合する複数のホール１２２Ａ、１２２Ａが形成されており、その長手方向の一方の端部１２１にも前記フレーム体１１０の第２の辺１１３に形成された複数のホール１１３Ａ、１１３Ａに対応する複数のホール１２１Ａ、１３１Ａが形成されており、またその長手方向の他方の端部１２３にも前記フレーム体１１０の第２の辺１１３に形成された複数のホール１１３Ａ、１１３Ａに対応する複数のホール１２３Ａ、１２３Ａが形成されている。そして、第１の白金網体１２０は、その長手方向の他方の端部１２３の一方側からその長手方向に細線１２５が延在している構造からなり、一方の端部１２１と中央部１２２との間と他方の端部１２３と中央部１２２との間には、網目状の無数に多い細孔１２５が形成されている。
前記第１の白金網体１２０は、その厚さが０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましく、また、方形の細孔１２５同士の間隔も０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましく、前記細線１２５の幅も０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましい。かかる第１の白金網体１２０は、金型で容易に作製可能である。
前記のように構成された第１の白金網体１２０の中央部１２２において点線で示す部分を折り曲げれば、図４に示すような形状となる。ここで、図３中の点線の間の幅は、図２中のフレーム体１１０の厚さに対応する寸法である。
図４に示すように折り曲げられた第１の白金網体１２０の中央部１２２に形成されたホール１２２Ａ、１２２Ａにフレーム体１１０の第１の辺１１１の突起１１１Ａ、１１１Ａが係合するように取り付け、第１の白金網体１２０の細線をフレーム体１１０の脚部１１５に形成された穴１１５Ａ、１１５Ｂに挿通し固定すれば、図５に示すようになる。
図６は、本発明に係る水中放電発生コアに採用可能な絶縁網体の一実施例を示す図である。
同図に示すように、絶縁網状部材１３０は、その長手方向の中央部１３２に前記フレーム体１１０の第１の辺１１１に形成された突起１１１Ａ、１１１Ａが係合する複数のホール１３２Ａ、１３２Ａが形成され、その長手方向の一方の端部１３１にも前記フレーム体１１０の第２の辺１１３に形成された複数のホール１１３Ａ、１１３Ａに対応する複数のホール１３３Ａ、１３３Ａが形成され、また、その長手方向の他方の端部１３３にも前記フレーム体１１０の第２の辺１１３に形成された複数のホール１１３Ａ、１１３Ａに対応する複数のホール１３３Ａ、１３３Ａが形成されている。前記絶縁網状部材１３０の一方の端部１２１と中央部１２２との間と他方の端部１２３と中央部１２２との間には、複数の方形穴１３４が形成されている。
前記絶縁網状部材１３０は、その厚さが０．５ｍｍ〜３ｍｍであることが好ましく、かかる絶縁網状部材１３０は、ポリカーボネートのような熱に強いプラスチック材料からなることが好ましい。
前記のように構成された絶縁網状部材１３０の中央部１３２において点線で示す部分を折り曲げれば、図７に示すような形状となる。ここで、図７中の点線の間の幅は、図２中のフレーム体１１０の厚さと前記第１の白金網体１２０の二重厚さとの和に対応する寸法である。
図７に示すように折り曲げられた絶縁網状部材１３０の中央部１３２に形成されたホール１３２Ａ，１３２Ａに第１の白金網体１２０が取り付けられたフレーム体１１０の第１の辺１１１の突起１１１Ａ、１１１Ａが係合するように取り付ける。その後、前記フレーム体１１０の第２の辺１１３の穴１１１Ａ、１１３Ａと前記第１の白金網体１２０の他方の端部１２３の穴１２３Ａ、１２３Ａ及び前記絶縁網状部材１３０の他方の端部１３３の穴１３３Ａ、１３３Ａ、そして前記第１の白金網体１２０の一方の端部１２１の穴１２１Ａ、１２１Ａ、及び前記絶縁網状部材１３０の一方の端部１３１の穴１３１Ａ、１３１Ａとを整合した状態で、図８に示すように、固定部材１４０のピン１４０Ｂ、１４０Ｂが前記穴１３３Ａ、１２３Ａ、１１３Ａ、１２１Ａ、１３１Ａを挿通した後、前記ピン１４０Ｂ、１４０Ｂが前記支え部材１５０の穴１５０Ａ、１５０Ａを挿通する。この結果、フレーム体１１０に第１の白金網体１２０と絶縁網状部材１３０を固定することができる。
図９は、本発明に係る水中放電発生コアに採用可能な第２の白金網体の一実施例を示す図である。
同図に示すように、第２の白金網体１６０は、その長手方向の中央部１６２に前記フレーム体１１０の第３の辺１１２に形成された突起１１２Ａ、１１２Ａが係合する複数のホール１６２Ａ、１６２Ａが形成されており、その長手方向の一方の端部１６１にも前記フレーム体１１０の第４の辺１１４に形成された複数のホール１１４Ａ、１１４Ａに対応する複数のホール１６１Ａ、１６１Ａが形成されており、またその長手方向の他方の端部１６３にも前記フレーム体１１０の第４の辺１１４に形成された複数のホール１１４Ａ、１１４Ａに対応する複数のホール１６３Ａ、１６３Ａが形成されている。そして、第２の白金網体１６０は、その長手方向の他方の端部１６３の一方側からその長手方向に細線１６５が延在している構造からなり、一方の端部１６１と中央部１６２との間と他方の端部１６３と中央部１６２との間には、網目状の無数に多い細孔１６５が形成されている。
前記第２の白金網体１６０は、前記第１の白金網体１２０と同様に、その厚さが０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましく、また、方形の細孔１６５同士の間隔も０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましく、前記細線１６５の幅も０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましい。かかる第２の白金網体１６０は、金型で容易に作製可能である。
前記のように構成された第２の白金網体１６０の中央部１６２において点線で示す部分を折り曲げれば、図１０に示すような形状となる。ここで、図９中の点線の間の幅は、図２中のフレーム体１１０の厚さに対応する寸法である。
図１０に示すように折り曲げられた第２の白金網体１６０の中央部１６２に形成されたホール１６２Ａ、１６２Ａにフレーム体１１０の第３の辺１１２の突起１１２Ａ、１１２Ａが係合するように取り付け、第２の白金網体１６０の細線をフレーム体１１０の脚部１６５に形成された穴１６５Ａ、１６５Ｂに挿通する。その後、前記フレーム体１１０の第４の辺１１４の穴１１４Ａ、１１４Ａと前記第２の白金網体１６０の他方の端部１６３の穴１６３Ａ、１６３Ａ、そして前記第２の白金網体１６０の一方の端部１６１の穴１６１Ａ、１６１Ａとを整合した状態で、図１１に示すように、固定部材１７０のピン１７０Ｂ、１７０Ｂが前記穴１６３Ａ、１１４Ａ、１６１Ａを挿通した後、前記ピン１７０Ｂ、１７０Ｂが支え部材１８０の穴１８０Ａ、１８０Ａを挿通する。この結果、フレーム体１１０に第２の白金網体１６０を固定することができる。
ここで、前記第１及び第２の白金網体１２０、１６０としては、白金めっきを施した網体を適用してもよい。
前記のようにして組み立てられた本発明の一実施例に係る水中放電発生コアは、図１２に示す通りである。図１３は、図１２のＡ−Ａ線断面図であり、図１４は、図１２のＢ−Ｂ線断面図であり、図１５は、図１２のＣ−Ｃ線断面図である。
前記のように構成された本発明の水中放電発生コア１００において、第１の白金網体１２０は、図１６ａに示すように、網目の方形細孔１２５が、横と縦がそれぞれ２ｄの正方形構造を有することが好ましく、また、第２の白金網体１６０も同様に、図１６ｂに示すように網目の方形細孔１６５が、横と縦がそれぞれ２ｄの正方形構造を有することが好ましい。そして、これらの第１の白金網体１２０と第２の白金網体１６０が絶縁網状部材１３０を挟んでフレーム体１１０に取り付けられた状態では前記第１の白金網体１２０の方形細孔１２５と第２の白金網体１６０の方形細孔１６５とが互い違いに並ぶようにし、図１６ｃに示すように、前記第１の白金網体１２０の方形細孔１２５と第２の白金網体１６０の方形細孔１６５とが横と縦がｄの正方形細孔を形成するように配置されることが好ましい。ここで、前記第１の白金網体１２０と第２の白金網体１６０とが一定の間隔をおいて互いに重なり合う無数に多い部分Ａ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍｅｓｈｅｄ Ｐｏｉｎｔ）で水中放電が起こるようになる。ここで、これらの部分Ａの水平間隔はｄであり、垂直間隔は、絶縁網状部材１３０の厚さ（好ましくは、１ｍｍ）に対応する。
以上で説明したように、本発明に係る水中放電発生コアは、白金ワイヤをフレーム体に巻き付ける構成でないため、既存の白金ワイヤを巻き付ける方式では自動化の実現が極めて困難であり、半自動化を実現するとしてもエッジ部分の処理と給電リード線の仕上げ段階でのワイヤのテンションの緩みという問題を完全に解消できる。更には、既存の手動で白金ワイヤを巻き付ける時は熟練した作業者を必要とし、しかも熟練した作業者であるとしても人によって巻き付けられた白金ワイヤのテンションが異なるため、水中放電発生コアの品質にバラツキが生じるおそれがあるが、本発明では、白金網体を金型で作製するため、かかる問題が完全に解消された。特に、既存の手動で白金ワイヤを巻き付ける時は、作業効率の制約により大量生産が困難であり、よって過度な生産コストが掛かったが、本発明では、白金網体を金型で作製してフレーム体に取り付けるため、組立性に優れていて大量生産を可能とし、生産コストが節減でき、また歩留まりも顕著に向上することができる。
次いで、本発明に係る殺菌水発生器について、図１７に基づいて詳しく説明する。
図１７は、本発明に係る殺菌水発生器の一実施例を概略的に示す図である。同図に示すように、本発明の殺菌水発生器２００は、容器２１０と、ベース２２０と、水中放電発生コア１００、及び給電／制御手段（図示せず）とを含む。
前記容器２１０は水で満たされ、前記ベース２００は、容器２１０の一方側に防水処理され取り付けられる絶縁材である。前記水中放電発生コア１００は、前記ベース２２０に脚部が固定されて直立しており、水の流れる方向に対して垂直にまたは所定の角度（例えば、４５°）傾いて設けられる。前記水中放電発生コア１００は、殺菌水発生器の容量によって一つまたはそれ以上を設ければよく、複数の水中放電発生コア１００を設ける場合は、一列に並べてもよく、または左右に互いにずらして並べてもよい。そして、前記水中放電発生コア１００の第１及び第２の白金電極線は、前記ベース２２０の下方に引き出され、前記給電／制御手段から互いに異なる極性の直流電源が供給される。なお、前記ベース２２０の下側からは水が滲み込まないように防水処理されている。
ここで、前記容器２１０は、水が入っている貯水タンクであるか、または水が流れていく水流管であればよい。ここで、前記容器２１０の内部に水の温度を検知する温度センサーを設けてもよく、前記温度センサーで検知した温度が所定の温度以上になれば、前記給電／制御手段の制御によって水中放電発生コア１００に供給される電源をオフとすることで発生コアの損傷を防止する。
そして、殺菌水発生器の容量を更に増大するためには、図１７に示すように複数の水中放電発生コア１００が設けられたベース２２０を容器２１０の下側にのみ取り付けるだけでなく、複数の水中放電発生コアが設けられたベースを容器の上側にも取り付けることで下側のベースと向かい合う形態で構成してもよい。この場合は、殺菌水発生器の体積を増大することなく殺菌水の発生容量を倍加することができるようになる。
前記のような構成では、水中放電発生コア１００の第１及び第２の白金網体に電源を供給する時、いずれか一方には正の電圧だけを、そして他方には負の電圧を印加すれば、陰イオン化した不純物などが正の電源を供給している側に凝着し、水中放電発生コア１００の性能が顕著に低下する。かかる問題点を解決するために、本発明に係る水中放電発生コア１００の図示しない給電／制御手段では、正の電圧と負の電圧を０．５〜５分間隔で交互に供給し、同じ時点で第１及び第２の白金網体に互いに異なる極性が印加されるようにする。この結果、陰イオン化した不純物が正の電圧でバイアスされた網状点から負の電圧にバイアスされた網状点に移動し、よって一方の電極だけに固着することで発生し得る水中放電発生コア１００の性能の低下を防止することができるようになる。
このようにすれば、前記水中放電発生コア１００の仮想交差した網状点（図１６ｃのＡ）にイオン化した不純物と電解分離された陰イオンが付着して核形成部位（Ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ Ｓｉｔｅ）を形成し、この核形成部位は、局部電界増大領域（Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ Ｆｉｅｌｄ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｒｅｇｉｏｎ）となり、局部的に高電流密度が作られ、局部的に加熱されることで水分子が蒸発しながら泡が立つ。その生成された泡は、膨張しながら伝導チャンネルがカソード電極からアノード電極の方向に形成される。これが泡メカニズムによる水中放電である。水中放電が発生すれば、水分子が次のような化学反応を起こすようになる。
Ｈ２＋Ｅ→Ｈ,Ｏ
Ｏ＋Ｏ→Ｏ２
Ｈ→Ｈ＋
Ｏ２→Ｏ２ −
Ｈ＋,Ｏ２＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２Ｏ２（蒸発）,ＯＨ（水に溶解）
ここで、Ｅは、Ｈ２Ｏに印加された電界の電気的エネルギーである。
前記生成された陰イオン（ＯＨ−、Ｏ−）及び微量のオゾン（Ｏ３）は、水中に溶解されている重金属及びイオン化した不純物と酸化作用をすることで前記不純物を活性化し、水中に存在するウィルス、バクテリアなどの微生物に対しては、これらの細胞膜の水素を奪ってウィルス及びバクテリアなどを殺菌する。
前記水中放電発生コア１００で生成した陰イオン水を使用する目的によって、水中放電発生コア１００が生成した活性酸素を処理する方式が変わる。殺菌及び殺虫を目的とする場合は、水中放電発生コア１００で生成した陰イオンが含まれた水を直接使用すればよい。この種の殺菌水には、陰イオン及び微量のオゾン（Ｏ３）が含まれているため、野菜や果物、食器などに付いているウィルスなどを殺菌することができ、また、野菜や果物、食器などに付いている重金属及び有害化合物などと反応し酸化作用をすることで活性化させる。
次いで、本発明に係る殺菌水発生器について、図１８に基づいて詳しく説明する。
図１８は、本発明に係る殺菌水供給装置の一実施例を概略的に示す図である。
同図に示すように、本発明の殺菌水供給装置は、水中放電を発生するために構成された少なくとも一つの水中放電発生コア１００が設けられ、内部の水を殺菌水化する殺菌水発生器２００と、前記殺菌水発生器２００で処理した殺菌水を貯水する貯水タンク８００と、前記殺菌水発生器２００に供給される水中に含まれている異物を捕捉するフィルタ４００と、前記水中放電発生コア１００に電源を供給及び制御する給電／制御手段６００と、を含んでなる。
前記フィルタ４００に前記貯水タンク８００の水を流すための給水管Ｌ１、Ｌ２と、前記フィルタ４００と前記殺菌水発生器２００との間に設けられ、前記殺菌水発生器２００へ水を供給するためのポンプ３００を更に具備する。
前記給水管Ｌ１、Ｌ２には、前記給電／制御手段６００で水の供給を制御するためのソレノイド弁体５００が取り付けられており、前記殺菌水発生器２００と前記貯水タンク８００とを連通する殺菌水供給管Ｌ５、Ｌ６の途中には、水が一方向に流れるようにする逆止弁体が取り付けられている。
前記殺菌水発生器２００の内部には温度センサー２５０が設けられ、前記給電／制御手段６００は、前記温度センサー２５０で検知した温度によって前記モーター３００及び前記ソレノイド弁体５００を制御することで水が流れるようにし、前記水中放電発生コア１００の過熱を防止するように構成されている。
前記貯水タンク８００には、前記給電／制御手段６００で制御するソレノイド弁体８４０を介して外部から水を供給するための給水管Ｌ７と、前記貯水タンク８００内の水量を検知する水量センサー８５０が設けられている。前記給電／制御手段６００は、前記水量センサー８５０で検知した水量によって前記ソレノイド弁体８４０を制御することで前記貯水タンク８４０内へ水を供給する。ここで、前記給電／制御手段６００は、前記水量センサー８５０で検知した水量によって前記モーター３００及び前記ソレノイド弁体５００を制御することで水が貯水タンク８００、給水管Ｌ１、ソレノイド弁体５００、給水管Ｌ２、フィルタ４００、ポンプ３００、殺菌水発生器２００、殺菌水供給菅Ｌ５、逆止弁体７００、殺菌水供給管Ｌ６を通して再び貯水タンク８００に循環するように制御する。
一方、前記貯水タンク８００に外部から給水するための構造でなく、ソレノイド弁体５００とフィルタ４００との間に前記給電／制御手段６００で制御する外部給水用ソレノイド弁体を設け、このソレノイド弁体を介して外部から給水する構造であってもよい。この場合も、前記給電／制御手段６００は、前記水量センサー８５０で検知した水量によってソレノイド弁体及びポンプ３００を制御することで外部からの水をフィルタ４００とポンプ３００、殺菌水発生器２００を通して貯水タンク８００へ供給する。このとき、前記給電／制御手段６００は、前記ソレノイド弁体５００を介してはフィルタ４００に水が供給されないようにすることが好ましく、以降、前記水量センサー８５０で検知した水量によって外部から給水するためのソレノイド弁体を介しての外部からの水の供給を止め、前記モーター３００及び前記ソレノイド弁体５００を制御することで水が貯水タンク８００、フィルタ４００、ポンプ３００、殺菌水発生器２００を通して再び貯水タンク８００に循環するように制御してもよい。
一方、貯水タンク８００、フィルタ４００、ポンプ３００、殺菌水発生器２００を通して再び貯水タンク８００へ循環する動作と水中放電発生コア１００の作動が、予め決められた時間間隔で行われるようにすることが好ましい。
前記貯水タンク８００には、殺菌水に含まれたガスを外部に排出するためのガス排出口８２０が設けられ、殺菌水を外部に排出するための殺菌水排出管８１０と弁体８３０が設けられている。
また、前記給電／制御手段６００が、前記水中放電発生コアの白金負極と白金正極にそれぞれ正の電圧と負の電圧を一定の時間間隔で交互に印加されるように制御することが好ましく、前記一定の時間間隔が、０．５〜１５分の範囲にあることが好ましい。
次いで、本発明の他の実施例に係る水中放電発生コア３００が図１９に示されているところ、以下、本発明の他の実施例に係る水中放電発生コアの構成及び組立方法について、図２０乃至図２４に基づいて詳しく説明する。
図２０は、本発明の他の実施例に係る水中放電発生コアに採用可能なフレーム体を示す斜視図である。
同図に示すように、フレーム体３１０は、中央に方形の開口が形成された四角枠構造を有し、その両側部に脚部が形成されている形態となっており、ポリカーボネートのような絶縁材からなる。
前記フレーム体３１０は、第１の辺乃至第４の辺３１１〜３１４を備えているところ、第２の辺３１２とこれと向かい合う第３の辺３１３には複数の貫通穴３１２Ａ、３１３Ａがそれぞれ形成されている。また、前記第２及び第３の辺３１２、３１３の端部から延在する脚部３１５、３１６が形成されている。
図２１は、本発明の他の実施例に係る水中放電発生コアに採用可能な第１の白金網体を示す図である。
同図に示すように、第１の白金網体３２０は、その長手方向の両側の端部に前記フレーム体３１０の第２の辺３１２と第３の辺３１３に形成された貫通穴３１２Ａ、３１３Ａとそれぞれ対応するように複数の貫通穴３２３、３２４がそれぞれ形成されており、当該第１の白金網体３２０を構成するパネル部３２１の全領域には、網目状の無数に多い方形の細孔３２２が形成されており、その長手方向の一方の端部から細線３２５が延在している。
前記第１の白金網体３２０は、その厚さが０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましく、方形の細孔３２２同士の間隔も０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましく、前記細線３２５の幅も０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましい。前記第１の白金網体３２０は、金型で容易に作製可能である。
前記のような構造からなる第１の白金網体３２０は、図２０中のフレーム体３１０に直接取り付けることができるようになっているところ、図２２に示すように、前記第１の白金網体３２０は、その両端部に長手方向に形成された複数の貫通穴３２３、３２４が前記フレーム体３１０の第２の辺３１２及び第３の辺３１３にそれぞれ形成された貫通穴３１２Ａ、３１３Ａに対応して整合するように結合される。ここで、前記フレーム体３１０の下側に形成された両側の脚部３１５、３１６のいずれか一方の脚部３１５には、前記第１の白金網体３２０から延在している細線３２５を収容するためのホール３１５Ａ、３１５Ｂが形成されている。
図２３は、本発明の他の実施例に係る水中放電発生コアに採用可能な第２の白金網体を示す図である。
同図に示すように、第２の白金網体３３０は、その長手方向の両端部に前記フレーム体３１０の第２の辺３１２と第３の辺３１３に形成された貫通穴３１２Ａ、３１３Ａにそれぞれ対応するように複数の貫通穴３３３、３３４がそれぞれ形成されており、当該第２の白金網体３３０を構成するパネル部３３１の全領域には、網目状の無数に多い方形の細孔３３２が形成されており、その長手方向の一方の端部から細線３３５が延在している。
前記第２の白金網体３３０は、前記第１の白金網体３２０と同様にその厚さが０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましく、方形の細孔３３２同士の間隔も０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましく、前記細線３３５の幅も０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましい。前記第２の白金網体３３０は、金型で容易に作製可能である。
前記のような構造からなる第２の白金網体３３０は、図２０中のフレーム体３１０に直接取り付けることができるようになっているところ、図２４に示すように、前記第２の白金網体３３０は、その両端部に長手方向に形成された複数の貫通穴３３３、３３４が前記フレーム体３１０の第２の辺３１２及び第３の辺３１３にそれぞれ形成された貫通穴３１２Ａ、３１３Ａに対応して整合するように結合される。一方、前記フレーム体３１０の下側に形成された両側の脚部３１５、３１６のいずれか一方の脚部３１６には、前記第２の白金網体３３０から延在している細線３３５を収容するためのホール３１６Ａ、３１６Ｂが形成されている。
前記フレーム体３１０に、該フレーム体の中央部に形成された方形の開口の一方を閉鎖するように第１の白金網体３２０が取り付けられ、方形の開口の他方を閉鎖するように第２の白金網体３３０が取り付けられた状態で、前記フレーム体３１０の両端部に形成された複数の貫通穴３１２Ａ、３１３Ａにそれぞれ整合する第１の白金網体３２０の貫通穴３２３、３２４と第２の白金網体３２０の貫通穴３３３、３３４を、固定部材３４０、３６０のパネル部３４０Ａ、３６０Ａに沿って長手方向に一定の間隔をおいて設けられたピン３４０Ｂ、３６０Ｂが挿通し、前記それぞれのピン３４０Ｂ、３６０Ｂが支え部材３５０、３７０の長手方向に沿って一定の間隔で形成された穴３５０Ａ、３７０Ａを挿通し係合して、フレーム体への第１及び第２の白金網体の結合が完了する。
前記のように構成された本発明の他の実施例に係る水中放電発生コア３００は、本発明の一実施例に係る水中放電発生コア１００と同様に、第１の白金網体３１０は、図１６ａに示すように網目の方形細孔３２２が、横と縦がそれぞれ２ｄの正方形構造を有することが好ましく、また、第２の白金網体３３０も図１６ｂに示すように網目の方形細孔３３２が、横と縦がそれぞれ２ｄの正方形構造を有することが好ましい。そして、これらの第１の白金網体３２０と第２の白金網体３３０がフレーム体３１０に取り付けられた状態では第１の白金網体３２０の方形細孔３２２と第２の白金網体３３０の方形細孔３３２とが互い違いに並ぶようにし、図１６ｃに示すように、前記第１の白金網体３２０の方形細孔３２２と第２の白金網体３３０の方形細孔３３２とが横と縦がｄの正方形細孔を形成するように配置されることが好ましい。
一方、前記第１の白金網体３２０と第２の白金網体３３０とが一定の間隔をおいて互いに重なり合う無数に多い部分Ａ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍｅｓｈｅｄ Ｐｏｉｎｔ）で水中放電が起こるようになる。
ここで、前記第１及び第２の白金網体３２０、３３０は、白金そのものを網体の材料としているが、通常の網体に白金または金めっきを施したものを適用してもよい。
次いで、本発明のまた他の実施例に係る水中放電発生コア４００が図２５に示されているところ、以下、本発明のまた他の実施例に係る水中放電発生コアの構成及び組立方法について、図２６乃至図３０に基づいて詳しく説明する。
図２６は、本発明のまた他の実施例に係る水中放電発生コアに採用可能なフレーム体を示す図である。
同図に示すように、フレーム体４１０は、中央に方形の開口が形成された四角枠構造を有し、その両側部に脚部が形成されている形態となっており、ポリカーボネートのような絶縁材からなる。
前記フレーム体４１０は、第１の辺乃至第４の辺４１１〜４１４を備えているところ、第２の辺４１２とこれと向かい合う第３の辺４１３には複数の貫通穴４１２Ａ、４１３Ａがそれぞれ形成されている。また、前記第２及び第３の辺４１２、４１３の端部から延在する脚部４１５、４１６が形成されている。
図２７は、本発明のまた他の実施例に係る水中放電発生コアに採用可能な第１の白金めっきプレートを示す図である。
同図に示すように、第１の白金めっきプレート網体４２０は、その長手方向の両側の端部４２１、４２２に前記フレーム体４１０の第２の辺４１２と第３の辺４１３に形成された貫通穴４１２Ａ、４１３Ａにそれぞれ対応するように複数の貫通穴４２１Ａ、４２２Ａがそれぞれ形成されている。
前記プレートのフレーム部は、チタンのような伝導性材料を適用してもよく、ポリカーボネートなどのような非伝導性絶縁材を適用してもよい。
前記第１の白金めっきプレート４２０の四角フレーム部の中央には、大きな方形の開口が形成されており、その長手方向の両端部に沿ってそれぞれ白金めっきパターン４２３が長く延びて形成され、各白金めっきパターン４２３の間には、方形穴を横切ってＸ軸方向に当該プレートのフレーム部と同種のチタン材料からなる多数のＸ軸ストリップバー４２４が結合されており、それぞれのＸ軸ストリップバー４２４上には、白金めっきが施されているＸ軸白金めっきストリップライン４２５が形成されている。
また、前記第１の白金めっきプレート４２０の一方の端部４２１に形成された白金めっきパターン４２３の下部には、白金めっきが施された電極パッド４２６が付着されており、前記電極パッド４２６上には、白金めっきが施されている電極バー４２７が当該電極パッド４２６にねじ４２８で固定的に結合される。
前記のような構造からなる第１の白金めっきプレート４２０は、図２６中のフレーム体４１０に直接取り付けることができるようになっているところ、図２８に示すように、前記第１の白金めっきプレート４２０は、その両端部４２１、４２２に長手方向に形成された複数の貫通穴４２１Ａ、４２２Ａが前記フレーム体４１０の第２の辺４１２及び第３の辺４１３にそれぞれ形成された貫通穴４１２Ａ、４１３Ａに対応して整合するように結合される。
図２９は、本発明のまた他の実施例に係る水中放電発生コアに採用可能な第２の白金めっきプレートを示す図である。
同図に示すように、第２の白金めっきプレート４３０は、その長手方向の両端部４３１、４３２に前記フレーム体４１０の第２の辺４１２と第３の辺４１３に形成された貫通穴４１２Ａ、４１３Ａにそれぞれ対応するように複数の貫通穴４３１Ａ、４３２Ａがそれぞれ形成されており、該プレートのフレーム部は、チタンなどのような伝導性材料やポリカーボネートなどのような非伝導性材料からなる。
前記第２の白金めっきプレート４３０の四角フレーム部の中央には、大きな方形の開口が形成されており、該フレーム部の上／下側の端部に沿ってそれぞれ白金めっきパターン４３３が長く延びて形成され、各白金めっきパターン４３３の間には、方形穴を横切ってＹ軸方向に当該プレートのフレーム部と同種のチタン材料からなる多数のＹ軸ストリップバー４３４が結合されており、それぞれのＹ軸ストリップバー４３４上には、白金めっきが施されているＹ軸白金めっきストリップライン４３５が形成されている。
また、前記第２の白金めっきプレート４３０の下側の端部に形成された白金めっきパターン４３３の下部には、白金めっきが施された電極パッド４３６が付着されており、前記電極パッド４３６上には、白金めっきが施されている電極バー４３７が当該電極パッド４３６にねじ４３８で固定的に結合される。
前記のような構造からなる第２の白金めっきプレート４３０は、図２６中のフレーム体４１０に直接取り付けることができるようになっているところ、図３０に示すように、前記第２の白金めっきプレート４３０は、その両端部４３１、４３２に長手方向に形成された複数の貫通穴４３１Ａ、４３２Ａが前記フレーム体４１０の第２の辺４１２及び第３の辺４１３にそれぞれ形成された貫通穴４１２Ａ、４１３Ａに対応して整合するように結合される。
また、前記フレーム体４１０の両端部に形成された複数の貫通穴４１２Ａ、４１３Ａにそれぞれ整合する第１の白金めっきプレート４２０の貫通穴４２１Ａ、４２２Ａと第２の白金めっきプレートの貫通穴４３１Ａ、４３２Ａを、固定部材４４１、４４２の長手方向のパネル部に沿って一定の間隔をおいて設けられたピン４４１Ａ、４４２Ａが挿通し、前記それぞれのピン４４１Ａ、４４２Ａが支え部材４４３、４４４の長手方向に沿って一定の間隔で形成された穴４４３Ａ、４４４Ａを挿通し係合して、フレーム体への第１及び第２の白金めっきプレートの結合が完了する。
一方、前記第１の白金めっきプレート４２０と第２の白金めっきプレート４３０とが一定の間隔をおいてそれぞれのＸ軸白金めっきストリップライン４２５とＹ軸白金めっきストリップライン４３５とが重なり合う無数に多い部分（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍｅｓｈｅｄ Ｐｏｉｎｔ）では、正の電圧と接地電圧とを一定の時間間隔で交互に印加することで水中放電を引き起こす。
以上、本発明の好適な実施例について図示し説明したが、本発明は、上述した特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば何人も種々の変形実施が可能であることはもとより、そのような変更は、特許請求の範囲記載の範囲に属することは言うまでもない。
本発明に係る水中放電発生コアの一実施例を示す斜視図である。 本発明に係る水中放電発生コアに採用可能なフレーム体の一実施例を示す斜視図である。 本発明に係る水中放電発生コアに採用可能な第１の白金網体の一実施例を示す図である。 図３中の第１の白金網体を折り曲げた状態を示す斜視図である。 図４中の第１の白金網体を図２中のフレーム体に結合した状態を示す斜視図である。 本発明に係る水中放電発生コアに採用可能な絶縁網体の一実施例を示す図である。 図６中の絶縁網体を折り曲げた状態を示す斜視図である。 図６中の絶縁網体を図５中のフレーム体結合構造に結合して固定する構成を示す斜視図である。 本発明に係る水中放電発生コアに採用可能な第２の白金網体の一実施例を示す図である。 図９中の第２の白金網体を折り曲げた状態を示す斜視図である。 図９中の第２の白金網体を図８中のフレーム体結合構造に結合して固定する構成を示す斜視図である。 組立済みの本発明に係る水中放電発生コアの一実施例を示す斜視図である。 図１２のＡ−Ａ線断面図である。 図１２のＢ−Ｂ線断面図である。 図１２のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明に係る水中放電発生コアの拡大された第１、第２白金網を説明するための図である。 本発明に係る殺菌水発生器の一実施例を概略的に示す図である。 本発明に係る殺菌水供給装置の一実施例を概略的に示す図である。 本発明に係る水中放電発生コアの他の実施例を示す斜視図である。 本発明の他の実施例に係る水中放電発生コアに採用可能なフレーム体を示す斜視図である。 本発明の他の実施例に係る水中放電発生コアに採用可能な第１の白金網体を示す図である。 図２１中の第１の白金網体を図２０中のフレーム体に結合した状態を示す斜視図である。 本発明の他の実施例に係る水中放電発生コアに採用可能な第２の白金網体を示す図である。 図２３中の第２の白金網体を図２０中のフレーム体に結合して固定する状態を示す分離斜視図である。 本発明に係る水中放電発生コアのまた他の実施例を示す斜視図である。 本発明のまた他の実施例に係る水中放電発生コアに採用可能なフレーム体を示す斜視図である。 本発明のまた他の実施例に係る水中放電発生コアに採用可能な第１の白めっきプレートを示す図である。 図２７中の第１の白金めっきプレートを図２６中のフレーム体に結合した状態を示す斜視図である。 本発明のまた他の実施例に係る水中放電発生コアに採用可能な第２の白めっきプレートを示す図である。 図２９中の第２の白金めっきプレートを図２６中のフレーム体に結合して固定する状態を示す斜視図である。

Claims (44)

  1. 開口を有するフレーム体と、
    前記フレーム体を覆って取り付けられる導電性材料からなる第１の導電網状部材と、
    前記第１の導電網状部材を覆って取り付けられる絶縁性材料からなる絶縁網状部材と、
    前記絶縁網状部材を覆って取り付けられる導電性材料からなる第２の導電網状部材と、
    を含んでなることを特徴とする水中放電発生コア。
  2. 前記第１の導電網状部材の細孔と前記第２の導電網状部材の細孔とが互い違いになるようにして、前記第１及び第２の導電網状部材が前記フレーム体に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の水中放電発生コア。
  3. 前記第１の導電網状部材の細孔と前記第２の導電網状部材の細孔とが同一の大きさを有し均一な大きさで形成されており、第２の導電網状部材の細孔が前記第１の導電網状部材の細孔と１／２程重なり合うようにして取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の水中放電発生コア。
  4. 前記フレーム体には前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材が取り付けられる取付部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水中放電発生コア。
  5. 前記フレーム体の取付部が、前記フレーム体の少なくとも一側辺に形成され、前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材を取り付けるための複数の突起からなることを特徴とする請求項１に記載の水中放電発生コア。
  6. 前記フレーム体に前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材を取り付けた後、前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材を前記フレーム体に固定させる少なくとも一つの固定部材を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の水中放電発生コア。
  7. 前記第１及び第２の導電網状部材が、その長手方向の中央部分に前記フレーム体の突起が係合する複数の穴を有し、その長手方向の両端部には、前記固定部材により前記フレーム体に固定できるようにするための複数の穴が形成されており、その長手方向の一方の端部からその長手方向に沿って細線が延在している構造からなることを特徴とする請求項１に記載の水中放電発生コア。
  8. 前記絶縁網状部材が、その長手方向の中央部分に前記フレーム体の突起が係合する複数の穴を有し、その長手方向の両端部には、前記固定部材により前記フレーム体に固定できるようにするための複数の穴が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の水中放電発生コア。
  9. 前記フレーム体の少なくとも一側辺には、前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材が前記フレーム体に固定されるように前記固定部材のピンが挿通する複数の穴が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の水中放電発生コア。
  10. 前記フレーム体の両側部分には同方向に延在する脚部が設けられ、その脚部のそれぞれには、前記第１及び第２の導電網状部材の細線のいずれかが挿通する穴が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の水中放電発生コア。
  11. 前記フレーム体をなす第１の辺に複数の突起が形成されており、前記フレーム体をなす第１の辺と向かい合う第２の辺に、前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材の少なくとも一方が前記固定部材で固定できるようにする複数の穴が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の水中放電発生コア。
  12. 前記フレーム体をなす第３の辺に複数の突起が形成されており、前記フレーム体をなす第３の辺と向かい合う第４の辺に、前記第１及び第２の導電網状部材と前記絶縁網状部材の少なくとも一方が前記固定部材とは別の固定部材で固定できるようにする複数の穴が形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の水中放電発生コア。
  13. 前記第１及び第２の導電網状部材が、白金からなる部材であるか、白金または金めっきを施してなる部材のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の水中放電発生コア。
  14. 前記第１及び第２の導電網状部材を金型で成型して作製したことを特徴とする請求項１３に記載の水中放電発生コア。
  15. 水で満たされる容器と、
    開口を有するフレーム体と、前記フレーム体を覆って取り付けられる導電性材料からなる第１の導電網状部材と、前記第１の導電網状部材を覆って取り付けられる絶縁性材料からなる絶縁網状部材と、前記絶縁網状部材を覆って取り付けられる導電性材料からなる第２の導電網状部材と、からなり、前記容器の内部に装着される少なくとも一つの水中放電発生コアと、
    前記第１及び第２の導電網状部材にそれぞれ異なる極性の電源を供給し、前記第１及び第２の導電網状部材の各網目セルの間で水を媒体にして水中放電を発生させる給電制御部と、
    を含んでなることを特徴とする殺菌水発生器。
  16. 前記容器が貯水タンクであることを特徴とする請求項１５に記載の殺菌水発生器。
  17. 前記容器が水流管であることを特徴とする請求項１５に記載の殺菌水発生器。
  18. 前記容器の内部に取り付けられて水温を検知する温度センサーと、前記温度センサーで検知した温度が所定の温度以上になれば、発生コアに供給する電源をオフすることで発生コアの損傷を防止する手段と、を更に含んでなることを特徴とする請求項１５に記載の殺菌水発生器。
  19. 前記第１及び第２の導電網状部材が、白金からなる部材であるか、白金または金めっきを施してなる部材のいずれかであることを特徴とする請求項１５乃至請求項１８のいずれかに記載の殺菌水発生器。
  20. 前記給電／制御手段が、前記第１及び第２の導電網状部材にそれぞれ正の電圧と接地電圧とが一定の時間間隔で交互に印加されるように制御し、同じ時点で前記第１及び第２の導電網状部材には互いに逆の極性の電圧が印加されるように制御することを特徴とする請求項１９に記載の殺菌水発生器。
  21. 前記一定の時間間隔が、０．５〜１５分の範囲にあることを特徴とする請求項２０に記載の殺菌水発生器。
  22. 網状負極と網状正極とが所定の間隔をおいて交差する位置で水中放電を発生させるように構成される少なくとも一つの水中放電発生コアが設けられ、内部の水を殺菌水化する殺菌水発生器と、
    前記殺菌水発生器で処理された殺菌水を貯水する貯水タンクと、
    前記殺菌水発生器へ供給する水中に含まれた異物を捕捉するフィルタと、
    前記水中放電発生コアへの電源の供給及び制御を行う給電／制御手段と、
    を含んでなることを特徴とする殺菌水供給装置。
  23. 前記フィルタへ前記貯水タンクの水を流すための給水管と、前記フィルタと前記殺菌水発生器との間に設けられ、前記殺菌水発生器へ水を供給するためのポンプと、を更に含んでなることを特徴とする請求項２２に記載の殺菌水供給装置。
  24. 前記給水管には、前記給電／制御手段により水の供給を制御するための第１の弁体が設けられ、前記殺菌水発生器と前記貯水タンクとの間には、水が一方向に流れるようにする第２の弁体が設けられていることを特徴とする請求項２３に記載の殺菌水供給装置。
  25. 前記殺菌水発生器の内部には温度センサーが設けられ、前記給電／制御手段が前記温度センサーで検知した温度によって前記水中放電発生コアの作動をオフすることで前記発生コアの破壊を防止するように構成されたことを特徴とする請求項２３に記載の殺菌水供給装置。
  26. 前記貯水タンクには、前記給電／制御手段で制御される第３の弁体を介して外部から水を供給するための構造と、前記貯水タンク内の水量を検知する水量センサーと、が更に設けられていることを特徴とする請求項２３に記載の殺菌水供給装置。
  27. 前記給電／制御手段が、前記水量センサーで検知した水量によって前記第３の弁体を制御することで前記貯水タンク内へ水が供給されるように制御することを特徴とする請求項２６に記載の殺菌水供給装置。
  28. 前記給電／制御手段が、前記水量センサーで検知した水量によって前記モーター及び前記第１の弁体を制御することで水が前記貯水タンク、前記フィルタ、前記ポンプ、前記殺菌水発生器を通して再び貯水タンクに循環するように制御することを特徴とする請求項２７に記載の殺菌水供給装置。
  29. 前記貯水タンク内の水量を検知する水量センサーが更に設けられ、
    前記第１の弁体と前記フィルタとの間に前記給電／制御手段で制御される第３の弁体を介して外部から水を供給するための構造が設けられていることを特徴とする請求項２３に記載の殺菌水供給装置。
  30. 前記給電／制御手段が、前記水量センサーで検知した水量によって前記第３の弁体及び前記ポンプを制御することで外部からの水が前記フィルタと前記ポンプ、前記殺菌水発生器を通して前記貯水タンクに供給されるように制御することを特徴とする請求項２９に記載の殺菌水供給装置。
  31. 前記給電／制御手段が、前記第１の弁体を介しては前記フィルタに水が供給されないようにすることを特徴とする請求項２９に記載の殺菌水供給装置。
  32. 前記給電／制御手段が、前記水量センサーで検知した水量によって前記第３の弁体を制御することで外部からの水の供給を止め、前記モーター及び前記第１の弁体を制御することで水が前記貯水タンク、前記フィルタ、前記ポンプ、前記殺菌水発生器を通して再び貯水タンクに循環するように制御することを特徴とする請求項３１に記載の殺菌水供給装置。
  33. 前記貯水タンク、前記フィルタ、前記ポンプ、前記殺菌水発生器を通して再び貯水タンクへ循環する動作と前記水中放電発生コアの作動が、予め決められた時間間隔で行われるようにすることを特徴とする請求項３２に記載の殺菌水供給装置。
  34. 前記貯水タンクには、殺菌水に含まれたガスを外部に排出するためのガス排出口が設けられ、前記殺菌水を外部に排出するための構造が設けられていることを特徴とする請求項３２に記載の殺菌水供給装置。
  35. 前記水中放電発生コアが、開口を有するフレーム体と、前記フレーム体を覆って取り付けられる導電性材料からなる第１の導電網状部材と、前記第１の導電網状部材を覆って取り付けられる絶縁性材料からなる絶縁網状部材と、前記絶縁網状部材を覆って取り付けられる導電性材料からなる第２の導電網状部材と、からなることを特徴とする請求項３４に記載の殺菌水供給装置。
  36. 前記給電／制御手段が、前記水中放電発生コアの第１及び第２の導電網状部材にそれぞれ正の電圧と接地電圧とが一定の時間間隔で交互に印加されるように制御し、同じ時点で前記第１及び第２の導電網状部材には互いに逆の極性の電圧が印加されるように制御することを特徴とする請求項２２乃至請求項３５のいずれかに記載の殺菌水供給装置。
  37. 前記一定の時間間隔が、０．５〜１５分の範囲にあることを特徴とする請求項３６に記載の殺菌水供給装置。
  38. 開口を有するフレーム体と、
    前記フレーム体の開口の一方側を覆って取り付けら、網目を通って水か流れるようにする導電性材料からなる第１の導電網状部材と、
    前記第１の導電網状部材と向かい合って、前記フレーム体の開口の他方側を覆って取り付けられ、網目を通って水か流れるようにする導電性材料からなる第２の導電網状部材と、
    を含んでなることを特徴とする水中放電発生コア。
  39. 前記第１の導電網状部材の細孔と前記第２の導電網状部材の細孔とが互い違いになるようにして、前記第１及び第２の導電網状部材が前記フレーム体に取り付けられていることを特徴とする請求項３８に記載の水中放電発生コア。
  40. 前記第１の導電網状部材の細孔と前記第２の導電網状部材の細孔とが同一の大きさを有し均一な大きさで形成されており、第２の導電網状部材の細孔が前記第１の導電網状部材の細孔と１／４程重なり合うようにして取り付けられることを特徴とする請求項３９に記載の水中放電発生コア。
  41. 前記フレーム体に前記第１及び第２の導電網状部材を固着するための少なくとも一つの固定部材を更に含むことを特徴とする請求項３８に記載の水中放電発生コア。
  42. 開口を有するフレーム体と、
    Ｘ軸方向に導電材料めっきを施した多数のＸ軸ストリップラインが形成され、前記フレーム体の開口の一方側を各Ｘ軸ストリップラインの間を通して水が流れ得るように覆って取り付けられる第１の導電材料めっきプレートと、
    Ｙ軸方向に導電材料めっきを施した多数のＹ軸ストリップラインが形成され、前記第１の導電材料めっきプレートと向かい合って、前記フレーム体の開口の他方側を各Ｙ軸ストリップラインの間を通して水が流れ得るように覆って取り付けられる第２の導電材料めっきプレートと、
    を含んでなることを特徴とする水中放電発生コア。
  43. 前記第１及び第２の導電材料めっきプレートにめっきを施す導電材料が、白金または金のいずれか１種であることを特徴とする請求項４２に記載の水中放電発生コア。
  44. 前記フレーム体に前記第１及び第２の導電材料めっきプレートを固着するための少なくとも一つの固定部材を更に含むことを特徴とする請求項４２に記載の水中放電発生コア。
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