JP2010149071A - Apparatus and method for electrical discharge - Google Patents

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JP2010149071A JP2008331703A JP2008331703A JP2010149071A JP 2010149071 A JP2010149071 A JP 2010149071A JP 2008331703 A JP2008331703 A JP 2008331703A JP 2008331703 A JP2008331703 A JP 2008331703A JP 2010149071 A JP2010149071 A JP 2010149071A
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Yuji Aso
雄二 麻生
Katsunori Ishii
克典 石井
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Toto Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge apparatus and a discharge method with high designing flexibility and without requiring size enlargement of an electric power source and capable of purifying or reforming gas phase and liquid phase. <P>SOLUTION: The discharge apparatus, comprising a pulse power source, a pair of electrodes connected to the pulse power source, and a dielectric which cover at least a portion of either one of the electrodes, keeps the distance of the pair of electrodes wider than 100 mm to make a liquid interpose between the dielectric and the other electrode in a manner that the liquid surface touches the dielectric, so that pulsed voltage is applied to the pair of electrodes. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、設計の自由度が高い、気相および液相の浄化や改質を可能とした放電装置及び放電方法に関する。   The present invention relates to a discharge device and a discharge method capable of purifying and modifying a gas phase and a liquid phase with a high degree of design freedom.

従来から、高電圧を電極間に印加して、水中で発生させた放電を利用して水の改質を行う技術が知られている(例えば、特許文献1乃至特許文献2参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique is known in which a high voltage is applied between electrodes and water is reformed using a discharge generated in water (see, for example, Patent Documents 1 to 2).

特許文献1に記載の水の改質装置は、水溶液中において2個の電極間にパルス電界を発生させて生じる水中放電により水溶液を処理するようになっている。具体的には、少なくとも1個の電極を誘電材料層で被覆し、この装置の作動中誘電材料によって少なくとも1個の電極を水溶液から完全に隔離する。これによって、従来の水中放電装置において許容できる電界強度よりも高い電界強度の使用を可能にし、水の改質を行うようになっている。   The water reforming apparatus described in Patent Document 1 treats an aqueous solution by an underwater discharge generated by generating a pulse electric field between two electrodes in the aqueous solution. Specifically, at least one electrode is coated with a dielectric material layer and the dielectric material completely isolates the aqueous solution from the aqueous solution during operation of the device. As a result, it is possible to use an electric field strength higher than that allowable in a conventional underwater discharge device, and to reform the water.

特許文献2に記載の水の改質装置は、水中での放電によりこの水を改質するようになっており、その具体的な構成として、放電容器内の水に非接触状態で対向配置された電極に正負反転の非対称な波形を有する交流パルス電圧を印加し、電位反転の際に誘起されて放電容器内に発生する電場により水中放電を行うようになっている。そして、この構成によって水の改質を行うようになっている。   The water reforming apparatus described in Patent Document 2 is designed to reform this water by discharge in water. As a specific configuration thereof, the water reforming apparatus is disposed so as to face the water in the discharge vessel in a non-contact state. An alternating pulse voltage having an asymmetrical waveform of positive and negative inversion is applied to the electrodes, and underwater discharge is performed by an electric field that is induced in the potential inversion and generated in the discharge vessel. And by this structure, water reforming is performed.

特表2001−507274号公報Special table 2001-507274 gazette 特開2001−9463号公報JP 2001-9463 A

特許文献1および2に記載の水の改質装置は、水中での放電を良好に行うために、一対の電極間距離を厳密に設計、管理する必要があった。例えば、電極間距離を変化させる場合には、電極間に印加する電圧も変化させる必要があったり、水の改質装置そのものを大型化する際には、電極間距離が大きくなるため、電極間に電圧を印加する電源の大型化が必要となり、現実的でなくなってしまってしまうなど、設計の自由度が低かった。   In the water reforming apparatuses described in Patent Documents 1 and 2, it is necessary to strictly design and manage the distance between the pair of electrodes in order to perform discharge in water satisfactorily. For example, when changing the distance between the electrodes, it is necessary to change the voltage applied between the electrodes, or when the water reformer itself is enlarged, the distance between the electrodes increases. The degree of freedom in design was low, for example, because it was necessary to increase the size of the power supply for applying a voltage to the power supply, making it impractical.

本発明の目的は、電源の大型化を必要とせずに、設計の自由度が高い、気相および液相の浄化や改質を可能とした放電装置及び放電方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a discharge device and a discharge method that enable purification and reforming of a gas phase and a liquid phase with a high degree of design freedom without requiring an increase in the size of a power source.

上述した課題を解決するために、本発明の放電装置は、
パルス電源と、
前記パルス電源に接続された一対の電極とを有し、
前記電極のうち一方の電極の少なくとも一部の領域が誘電体で覆われてなる放電装置であって、
前記一対の電極間距離が100mmより大きく隔開され、
前記誘電体と他方の電極との間に液体を、前記誘電体に液面が接するように介在させ、
前記一対の電極間にパルス電圧を印加することを特徴としている。
In order to solve the above-described problems, the discharge device of the present invention is:
Pulse power supply,
A pair of electrodes connected to the pulse power source;
A discharge device in which at least a part of one of the electrodes is covered with a dielectric,
The distance between the pair of electrodes is separated by more than 100 mm;
A liquid is interposed between the dielectric and the other electrode so that the liquid surface is in contact with the dielectric;
A pulse voltage is applied between the pair of electrodes.

また、本発明の放電方法は、
パルス電源と、
前記パルス電源に接続された一対の電極とを有し、
前記電極のうち一方の電極の少なくとも一部の領域が誘電体で覆われてなる放電装置であって、
前記一対の電極間距離が100mmより大きく隔開され、
前記誘電体と他方の電極との間に液体を、前記誘電体に液面が接するように介在させ、
前記一対の電極間にパルス電圧を印加することを特徴としている。
In addition, the discharge method of the present invention,
Pulse power supply,
A pair of electrodes connected to the pulse power source;
A discharge device in which at least a part of one of the electrodes is covered with a dielectric,
The distance between the pair of electrodes is separated by more than 100 mm;
A liquid is interposed between the dielectric and the other electrode so that the liquid surface is in contact with the dielectric;
A pulse voltage is applied between the pair of electrodes.

また、本発明の放電装置の他の態様は、
パルス電源と、
前記パルス電源に接続された一対の電極とを有し、
前記双方の電極の少なくとも一部の領域がそれぞれ誘電体で覆われてなる放電装置であって、
前記一対の電極間距離が100mmより大きく隔開され、
前記誘電体と他方の電極との間に液体を、前記誘電体に液面が接するように介在させ、
前記一対の電極間にパルス電圧を印加することを特徴としている。
Another aspect of the discharge device of the present invention is as follows.
Pulse power supply,
A pair of electrodes connected to the pulse power source;
A discharge device in which at least a part of both electrodes are covered with a dielectric,
The distance between the pair of electrodes is separated by more than 100 mm;
A liquid is interposed between the dielectric and the other electrode so that the liquid surface is in contact with the dielectric;
A pulse voltage is applied between the pair of electrodes.

また、本発明の放電方法の他の態様は、
パルス電源と、
前記パルス電源に接続された一対の電極とを有し、
前記双方の電極の少なくとも一部の領域がそれぞれ誘電体で覆われてなる放電装置であって、
前記一対の電極間距離が100mmより大きく隔開され、
前記誘電体と他方の電極との間に液体を、前記誘電体に液面が接するように介在させ、
前記一対の電極間にパルス電圧を印加することを特徴としている。
Another aspect of the discharge method of the present invention is as follows:
Pulse power supply,
A pair of electrodes connected to the pulse power source;
A discharge device in which at least a part of both electrodes are covered with a dielectric,
The distance between the pair of electrodes is separated by more than 100 mm;
A liquid is interposed between the dielectric and the other electrode so that the liquid surface is in contact with the dielectric;
A pulse voltage is applied between the pair of electrodes.

本発明によると、電源の大型化を必要とせずに、設計の自由度が高い、気相および液相の浄化や改質を可能とした放電装置及び放電方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the discharge apparatus and discharge method which enabled purification | cleaning and modification | reformation of a gaseous phase and a liquid phase with a high freedom degree of design, without requiring the enlargement of a power supply can be provided.

以下、本発明の各実施形態及びその実施例に係る放電装置及び放電方法について図面に基づいて説明する。ここで、図1は、本発明の第1の実施形態に係る放電装置の概略的な構成を示す概念図であり、図2は図1に示した放電装置の作用を説明するための概念図である。なお、これらの図においては、構成の理解の容易化を図るために断面ハッチングを省略している(以下、他の図も同様とする)。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a discharge device and a discharge method according to each embodiment of the present invention and examples thereof will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of the discharge device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the operation of the discharge device shown in FIG. It is. In these drawings, cross-sectional hatching is omitted in order to facilitate understanding of the configuration (hereinafter, the same applies to other drawings).

本発明の第1の実施形態に係る放電装置100は、パルス電源101と、パルス電源101の各端部に接続された電極102,103とを有し、これら電極102,103のうち、一方の電極102が誘電体105で覆われ、この誘電体105と他方の電極103との間に液体として水Wが介在している。電極間距離Lは、電極102と電極103とが向かい合う側の面を結ぶ直線距離を意味する。そして、パルス電源101を介して各電極102,103に印加される電圧によって、水Wが電極103と同電位になり、電極102との間に電位差が生じるため、誘電体105と水Wの水面とが接する部分において誘電体105と水Wとの間をその周囲の空気Aを介して放電させるようになっている(図1の点線で示す放電AD(Atmospheric discharge)参照)。なお、パルス電源101には、高圧パルス電源が用いられている。   The discharge device 100 according to the first embodiment of the present invention includes a pulse power source 101 and electrodes 102 and 103 connected to respective end portions of the pulse power source 101. The electrode 102 is covered with a dielectric 105, and water W is interposed as a liquid between the dielectric 105 and the other electrode 103. The interelectrode distance L means a linear distance connecting the surfaces of the electrodes 102 and 103 facing each other. Then, the voltage applied to each of the electrodes 102 and 103 via the pulse power source 101 causes the water W to have the same potential as the electrode 103 and a potential difference is generated between the electrode 102 and the water surface of the dielectric 105 and the water W. Is discharged between the dielectric 105 and the water W via the surrounding air A (see discharge AD (Atmospheric discharge) indicated by a dotted line in FIG. 1). Note that a high voltage pulse power supply is used as the pulse power supply 101.

誘電体に覆われていない電極103は、水Wと少なくとも一部が接していれば、どのような形態でも良い。   The electrode 103 not covered with the dielectric may be in any form as long as it is at least partially in contact with the water W.

水Wは純水に限らず、水道水、汚水等どのような水でも良い。また、水以外の液体でも良い。空気Aも同様に、純空気に限らず、臭気物質や汚染物質、水蒸気を含んだ空気でも良く、また、空気以外の気体でも良い。なお、図1及び図2は本発明の本質的構成を示す概念図であるため、一方の電極102を覆う誘電体105と他方の電極103との間に水Wを図示するように介在させる具体的手段については示していないが、これを具体化した態様については第1の実施形態の後述する変形例で明らかにする。   The water W is not limited to pure water, and may be any water such as tap water and sewage. Moreover, liquids other than water may be sufficient. Similarly, the air A is not limited to pure air but may be air containing odorous substances, pollutants, or water vapor, or may be a gas other than air. 1 and 2 are conceptual diagrams showing the essential configuration of the present invention, so that water W is interposed between the dielectric 105 covering one electrode 102 and the other electrode 103 as shown in the figure. Although a specific means is not shown, a mode that embodies this will be clarified in a later-described modification of the first embodiment.

前記したように、本発明の技術は、誘電体105と水Wの水面とが接する部分において誘電体105と水Wとの間をその周囲の空気Aを介して放電させる技術であり、従来技術の水の中で放電を行う水中放電技術とは全く異なる技術である。   As described above, the technique of the present invention is a technique of discharging between the dielectric 105 and the water W through the surrounding air A at the portion where the dielectric 105 and the water surface of the water W are in contact with each other. This technology is completely different from the underwater discharge technology that discharges in water.

従来技術において、水中での放電を良好に行うためには、一対の電極間距離を厳密に設計、管理する必要があり、例えば、電極間距離を変化させる場合には、電極間に印加する電圧も変化させる必要がある。つまり、水の改質装置そのものを大型化する際には、電極間距離が大きくなるため、電極間に電圧を印加する電源の大型化が必要となり、現実的でなくなってしまってしまう。また、一対の電極同士は、対向している必要があったり、平行である必要があったりするなど、設計の自由度が低かった。   In the prior art, in order to satisfactorily discharge in water, it is necessary to strictly design and manage the distance between a pair of electrodes. For example, when changing the distance between electrodes, the voltage applied between the electrodes Need to change. That is, when the size of the water reforming apparatus itself is increased, the distance between the electrodes is increased, so that it is necessary to increase the size of the power source for applying a voltage between the electrodes, which is not practical. Also, the degree of freedom in design is low, for example, the pair of electrodes needs to face each other or needs to be parallel.

それに対し本発明の技術においては、誘電体105と水Wの水面とが接する部分において誘電体105と水Wとの間をその周囲の空気Aを介して放電させる。そのため、一対の電極間距離が変化したとしても印加電圧を変化する必要はなく、たとえ電源間距離が大きくなったとしても、電極間に電圧を印加する電源の大型化を必要としない。また、一対の電極同士が対向している必要や、平行である必要もなく、設計の自由度が非常に高い。このことから、本発明の技術によって、電源の大型化を必要とすることなく、水の改質装置の大型化を実現することができる。また電極同士の対向・平行等の配置を厳密に管理する必要もないため、様々な形態・分野においても、気相および液相の浄化や改質という本発明の効果を発揮することができる。   On the other hand, in the technique of the present invention, the dielectric 105 and the water W are discharged through the surrounding air A at the portion where the dielectric 105 and the water surface of the water W are in contact. For this reason, even if the distance between the pair of electrodes changes, it is not necessary to change the applied voltage, and even if the distance between the power sources becomes large, it is not necessary to increase the size of the power source for applying the voltage between the electrodes. Further, there is no need for the pair of electrodes to face each other or to be parallel, and the degree of freedom in design is very high. From this, the technology of the present invention can realize the enlargement of the water reforming apparatus without requiring the enlargement of the power source. In addition, since it is not necessary to strictly manage the arrangement of the electrodes facing each other in parallel or the like, the effects of the present invention such as purification and reforming of the gas phase and the liquid phase can be exhibited in various forms and fields.

本発明の装置は、電源の大型化を必要としないことから、従来技術の水中放電装置では現実的でない電極間距離を有する装置においてもその効果を発揮することができる。また、本発明の装置は、電極同士の設計自由度が高いため、円柱状の配管や様々な形状を有する水周りの装置などの、電極同士を平行且つ対向に配置できないもの、あるいは電極同士を平行且つ対向に配置しようとした場合に装置が複雑化してしまうものに対しても、装置を複雑化することなく適用できるものである。   Since the apparatus of the present invention does not require an increase in the size of the power source, the effect can be exerted even in an apparatus having an inter-electrode distance that is not practical in the conventional underwater discharge apparatus. In addition, since the device of the present invention has a high degree of design freedom between electrodes, a device that cannot arrange electrodes in parallel and facing each other, such as a cylindrical pipe or a device around a water having various shapes, The present invention can be applied without complicating the apparatus even when the apparatus is complicated when it is arranged in parallel and facing each other.

大型の装置として、例えば水を入れた容器内で放電することにより殺菌水を生成し、手指を直接入れて付着菌の殺菌が可能な「手指殺菌装置」などについても適用が可能である。「手指殺菌装置」のようにある程度の大きさがあるものを電極間に差し入れるものの場合、電極間距離がある程度以上の大きさが必要となる。例えば「手指殺菌装置」であれば、一般成人の場合、手指の付着菌を殺菌処理する際、殺菌水の入った容器の電極間に手を入れることのできるよう、電極間距離を、手を差し入れるのに十分な程度(100mm以上)にする
必要がある。従来技術の水中放電技術をこのような装置に応用する場合、電極間で放電を行うため、電極間距離を大きくすると印加電圧を大きくする必要がある。しかしながらその場合、印加電圧を大きくするために電源が極端に大型化してしまい、装置全体のサイズが非常に大きくなってしまう。それに対し、本発明における放電装置および放電方法においては、電極間で放電させるのではなく、誘電体と水の水面とが接する部分において誘電体と水の間をその周囲の空気を介して放電させるので、電極間距離を大きくしても電極間に印加する電圧を大きくする必要がない。そのため、電源の大型化を伴うことなく装置の大型化を行うことができる。すなわち「手指殺菌装置」などの、電極間に広い開口を必要とする形態においても、本発明の放電装置及び放電方法を適用することが可能である。
As a large-sized device, for example, a “finger sterilization device” that generates sterilized water by discharging in a container filled with water and directly sterilizes attached bacteria and can be applied. In the case where a device having a certain size such as a “hand sterilizer” is inserted between the electrodes, the distance between the electrodes needs to be a certain size or more. For example, in the case of a “finger sterilization device”, in the case of general adults, when sterilizing bacteria adhering to the fingers, the distance between the electrodes should be adjusted so that hands can be inserted between the electrodes of the container containing the sterilizing water. It is necessary to have a sufficient degree (100 mm or more) for insertion. When applying the underwater discharge technology of the prior art to such a device, it is necessary to increase the applied voltage when the distance between the electrodes is increased in order to discharge between the electrodes. However, in that case, the power supply becomes extremely large in order to increase the applied voltage, and the size of the entire apparatus becomes very large. On the other hand, in the discharge device and discharge method according to the present invention, instead of discharging between the electrodes, the dielectric and water are discharged through the surrounding air at the portion where the dielectric and water are in contact with each other. Therefore, even if the distance between the electrodes is increased, it is not necessary to increase the voltage applied between the electrodes. Therefore, the apparatus can be enlarged without increasing the size of the power source. That is, the discharge device and the discharge method of the present invention can be applied even to a form that requires a wide opening between electrodes, such as a “finger sterilizer”.

また、本発明の技術を適用した放電装置及び放電方法により、ヒドロキシラジカル(・OH)や過酸化水素(H)等の活性種を含むミストが生成される。それらのミストが気相を漂うことにより、気相の黴菌が殺菌される。また、ミストが活性種を含むため、気相の臭気物質も変質されると考えられる。
従来技術のような水中放電は、ミストの生成を積極的に起こすためのものではない。酸化種を含んだミストを利用して空間の殺菌を行う技術は従来存在していたが、酸化種を生成するための放電部分とミストとして噴霧するための手指等への適用部分を別個に設けた上で統合する必要があったため部品点数が多くなり、装置自体も大きくする必要があった。また、適用部分を大きくする等の理由により装置を大型化する際、電源が大きくなってしまって現実的ではないという問題もあった。
さらに、酸化種を含んだミストを一つのデバイスで噴霧する技術も従来存在していたが、電極が剥き出しのため電極劣化に伴う性能劣化が生じたり、電極が多孔質のため装置のメンテナンス性・清掃性に欠けていた。
本発明の放電装置及び放電方法においては、放電部分と手指等への適用部分を一体的に形成することが可能であるため、装置の小型化、簡易化が可能である。また、前述したように電極間距離を広げた際にも電源を大きくする必要がないため、手指等をミストによって殺菌するような装置に適用しても、装置のサイズが必要以上に大きくなることはない。
Further, the discharge device and discharge method of applying the technology present invention, the mist containing the active species such as hydroxyl radicals (· OH) and hydrogen peroxide (H 2 O 2) is generated. When these mists drift in the gas phase, the gas phase bacilli are sterilized. Further, since the mist contains active species, it is considered that the gas phase odor substance is also altered.
The underwater discharge as in the prior art is not intended to actively generate mist. Conventionally, there has been a technology for sterilizing spaces using mist containing oxidized species, but a discharge part for generating oxidized species and a part for application to fingers etc. for spraying as mist are provided separately. Moreover, since it was necessary to integrate them, the number of parts increased, and the device itself had to be enlarged. In addition, there is a problem that when the apparatus is enlarged for reasons such as increasing the application part, the power supply becomes large and is not realistic.
In addition, there has been a technology that sprays mist containing oxidizing species with a single device. However, since the electrode is exposed, the performance deteriorates due to electrode deterioration, and the electrode is porous, so the maintenance of the device Lack of cleanability.
In the discharge device and the discharge method of the present invention, since the discharge portion and the application portion to the fingers and the like can be integrally formed, the device can be reduced in size and simplified. In addition, as described above, since it is not necessary to increase the power supply even when the distance between the electrodes is increased, the size of the device becomes larger than necessary even when applied to a device that sterilizes fingers with mist. There is no.

続いて、このような構成を有する放電装置100を用いた放電方法について説明する。この放電方法を実施するに当って、最初に放電装置100のパルス電源101を介して各電極間にパルス電圧を印加する。これによって、一方の電極102を覆った誘電体105と水Wの水面とが接する部分において、図2に示すようにこの接する部分の周囲の空気Aを介して放電が生じる(図2の点線で示す放電AD参照)。この放電により、例えば気体が空気や酸素の場合、酸素の一部がオゾン(O)や酸素原子(O)、スーパーオキサイドアニオン(O )等反応性に富んだ物質(活性種と呼ぶ)になる。また、液体が水の場合、それらの活性種が水と反応したり、或いは水分子が直接放電の作用を受け、ヒドロキシラジカル(・OH)や過酸化水素(H)等の活性種も生成される。それらの活性種は気相に漂ったり、液相に溶け込んだりして、気相、液相の物質を酸化(分解)や殺菌をし、気相、液相の浄化、改質が可能となると考えられる。特に、誘電体(固相)が放電の作用を直接受けたり、気相や液相で生成した活性種により、付着している物質(例えば汚れ)が除去(浄化)されたり、表面が親水化等の改質をされると考えられる。また、気相や液相に含まれている臭気物質や汚染物質、黴菌が放電の作用を直接受け、他の物質に変化したり、殺菌をし、気相、液相の浄化、改質が行われることもあると考えられる。 Next, a discharge method using the discharge device 100 having such a configuration will be described. In carrying out this discharge method, a pulse voltage is first applied between the electrodes via the pulse power source 101 of the discharge device 100. As a result, at the portion where the dielectric 105 covering one electrode 102 is in contact with the water surface of the water W, a discharge occurs via the air A around the contact portion as shown in FIG. (See Discharge AD shown). By this discharge, for example, when the gas is air or oxygen, a part of the oxygen is a highly reactive substance such as ozone (O 3 ), oxygen atom (O), superoxide anion (O 2 ) (called active species). )become. In addition, when the liquid is water, the active species react with water, or the water molecules are directly subjected to the action of discharge, and active species such as hydroxy radical (.OH) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). Is also generated. When these active species drift in the gas phase or dissolve in the liquid phase, the gas phase and liquid phase substances can be oxidized (decomposed) or sterilized, and the gas phase and liquid phase can be purified and reformed. Conceivable. In particular, the dielectric (solid phase) is directly affected by the discharge, or the attached species (for example, dirt) is removed (purified) by the active species generated in the gas phase or liquid phase, or the surface is made hydrophilic. It is thought that such modification is made. In addition, odorous substances, pollutants, and bacilli contained in the gas phase and liquid phase are directly affected by the discharge and changed to other substances or sterilized to purify and modify the gas phase and liquid phase. It is thought that it may be performed.

また、この放電により、ヒドロキシラジカル(・OH)や過酸化水素(H)等の活性種を含むミストが生成される。それらのミストが気相を漂うことにより、気相の黴菌が殺菌される。また、ミストが活性種を含むため、気相の臭気物質も変質されると考えられる。 In addition, this discharge generates mist containing active species such as hydroxy radicals (.OH) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). When these mists drift in the gas phase, the gas phase bacilli are sterilized. Further, since the mist contains active species, it is considered that the gas phase odor substance is also altered.

また、気体が空気の場合、放電により窒素酸化物(NOx)が生成し、それらが液(水)に溶け込むことで硝酸(HNO)になり、水が酸性水になる(水のpHが下がる)効果も期待できる。 In addition, when the gas is air, nitrogen oxides (NOx) are generated by discharge, and they dissolve in the liquid (water) to become nitric acid (HNO 3 ), and the water becomes acidic water (the pH of water decreases). ) The effect can be expected.

気相が空気、液相が水以外の場合でも、それらを形成する分子が放電により解離され、反応性に富んだ物質(例えばラジカル)となり、気相、液相の浄化、改質が可能となる。   Even when the gas phase is other than air and the liquid phase is other than water, the molecules that form them are dissociated by discharge and become highly reactive substances (for example, radicals), enabling purification and reforming of the gas phase and liquid phase. Become.

また、水に浸した電極103から放電することはないので、電極表面の腐食や消耗、それに伴う液体への溶解(液体の汚染)を避けることができる。   Further, since no discharge is caused from the electrode 103 immersed in water, corrosion and consumption of the electrode surface and accompanying dissolution in the liquid (contamination of the liquid) can be avoided.

続いて、上述した第1の実施形態に係る放電装置100の第1変形例について説明する。図3は、図1に示した放電装置100の第1変形例に係る放電装置110を概略的に示す概念図である。なお、上述の第1の実施形態に係る放電装置100と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。また、この変形例に係る放電装置110の各構成要素の材質等については、上述の第1の実施形態に係る放電装置100と同様であるので、その詳細な説明を省略する。   Then, the 1st modification of the discharge device 100 which concerns on 1st Embodiment mentioned above is demonstrated. FIG. 3 is a conceptual diagram schematically showing a discharge device 110 according to a first modification of the discharge device 100 shown in FIG. In addition, about the structure equivalent to the above-mentioned 1st Embodiment, the code | symbol corresponding is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted. Moreover, since the material of each component of the discharge device 110 according to this modification is the same as that of the discharge device 100 according to the first embodiment described above, detailed description thereof will be omitted.

この第1変形例に係る放電装置110は、第1の実施形態に係る放電装置100とは異なり、一方の電極112が誘電体115で全体的に覆われておらず、他方の電極113と対向する面であってその両端部を除く領域のみが誘電体115で覆われている。そして、この一方の電極112の誘電体115と他方の電極113との間に水Wが介在している。電極間距離Lは、電極112と電極113とが互いに向かい合う側の面を結ぶ直線距離を意味し、100mmより大きくする。本発明における技術における放電装置および放電方法においては電極間距離を大きくしても、電極間に印加する電圧を大きくしないで良好に放電させることが出来るので、このような形状にも対応できる。なお、この変形例においても水Wを電極間に介在させる具体的手段については図示省略する。   Unlike the discharge device 100 according to the first embodiment, the discharge device 110 according to the first modified example is not entirely covered with the dielectric 115 and is opposed to the other electrode 113. Only the region of the surface to be removed except for both ends thereof is covered with the dielectric 115. Water W is interposed between the dielectric 115 of the one electrode 112 and the other electrode 113. The interelectrode distance L means a linear distance connecting the surfaces of the electrodes 112 and 113 facing each other, and is greater than 100 mm. In the discharge device and discharge method according to the technique of the present invention, even if the distance between the electrodes is increased, the discharge can be satisfactorily performed without increasing the voltage applied between the electrodes. In this modified example as well, specific means for interposing the water W between the electrodes are not shown.

このような一方の電極112を全て誘電体115で覆わない簡単な構成によっても第1の実施形態に係る放電装置100と同等の作用効果を生じる。   Even with such a simple configuration in which the one electrode 112 is not entirely covered with the dielectric 115, the same effect as the discharge device 100 according to the first embodiment is produced.

具体的には、高圧パルス電源からなるパルス電源111を介して放電装置110の各電極112,113にパルス電圧を印加することで、一方の電極112の一部を覆う誘電体115と水Wの水面とが接する部分において誘電体115との水Wとの間に空気Aを介して放電を生じさせ(図3における点線で示す放電AD参照)、第一の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Specifically, by applying a pulse voltage to the electrodes 112 and 113 of the discharge device 110 via a pulse power supply 111 composed of a high-voltage pulse power supply, the dielectric 115 covering a part of one electrode 112 and the water W A discharge is generated via the air A between the dielectric 115 and the water W at the portion in contact with the water surface (see the discharge AD indicated by the dotted line in FIG. 3), and the same effect as in the first embodiment is obtained. Can do.

続いて、本発明の第1の実施形態の第2変形例について説明する。図4は図1に示した放電装置100の第2変形例に係る放電装置120を概略的に示す側方断面図であり、図1に比べてより実際の使用形態に近づけた構成を示している。なお、上述の第1の実施形態及びその第1変形例に係る放電装置100,110と同等の構成については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。   Then, the 2nd modification of the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 4 is a side cross-sectional view schematically showing a discharge device 120 according to a second modification of the discharge device 100 shown in FIG. 1, and shows a configuration closer to an actual usage pattern as compared with FIG. Yes. In addition, about the structure equivalent to the discharge device 100,110 which concerns on the above-mentioned 1st Embodiment and its 1st modification, corresponding code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

この第2変形例に係る放電装置120は、第1の実施形態に係る放電装置100をより実際の使用態様に適した形で具現化した変形例である。この第2変形例に係る放電装置120は、水Wが容器124内に溜められ、誘電体125で覆われた一方の電極122の一部と、誘電体で周囲が覆われていない他方の電極123の一部が水Wに浸されている。電極間距離Lは、電極122と電極123とが互いに向かい合う側の面を結ぶ直線距離を意味し、100mmより大きくする。本発明における技術における放電装置および放電方法においては電極間距離を大きくしても、電極間に印加する電圧を大きくしないで良好に放電させることが出来るので、このような形状にも対応できる。第2変形例に係る放電装置120がこのような構成を有していても、上述した第1の実施形態及びその第1の変形例と同等の作用効果を発揮することができる。   The discharge device 120 according to the second modified example is a modified example in which the discharge device 100 according to the first embodiment is embodied in a form more suitable for an actual usage mode. In the discharge device 120 according to the second modification, water W is stored in a container 124, and a part of one electrode 122 covered with a dielectric 125 and the other electrode whose periphery is not covered with a dielectric. A part of 123 is immersed in the water W. The interelectrode distance L means a linear distance connecting the surfaces of the electrodes 122 and 123 facing each other, and is greater than 100 mm. In the discharge device and discharge method according to the technique of the present invention, even if the distance between the electrodes is increased, the discharge can be satisfactorily performed without increasing the voltage applied between the electrodes. Even if the discharge device 120 according to the second modified example has such a configuration, it is possible to achieve the same effects as those of the first embodiment and the first modified example described above.

具体的には、高圧パルス電源からなるパルス電源121を介して各電極122,123にパルス電圧を印加することで、一方の電極122の一部を覆う誘電体125と水Wの水面とが接する部分において誘電体125との水Wとの間に空気Aを介して放電を生じさせる(図4における点線で示す放電AD参照)。この放電によって、第一の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Specifically, by applying a pulse voltage to each of the electrodes 122 and 123 via a pulse power source 121 composed of a high-voltage pulse power source, the dielectric 125 covering a part of one electrode 122 and the water surface of the water W are in contact with each other. In the portion, a discharge is generated between the dielectric 125 and the water W via the air A (see the discharge AD indicated by the dotted line in FIG. 4). By this discharge, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、このような作用効果に加えて、水面に接した空気Aに漂っている活性種によって容器124の水面から突出した容器内壁124aの酸化や殺菌が行われ、容器内壁124aを浄化や改質することができる。また、水中に溶け込んだ活性種やHNOにより水中の容器内壁124bを酸化や殺菌して、容器内壁124bも浄化や改質をされることが期待できる。その結果、この変形例による放電装置120を用いることで、容器内124の水Wや空気A、誘電体125の改質や浄化を行う、また、気相の黴菌や臭気物質の殺菌や改質が行なわれるだけでなく、容器内壁124a,124bの容器内壁の浄化も期待できる。 In addition to such effects, the inner wall 124a protruding from the water surface of the container 124 is oxidized or sterilized by the active species drifting in the air A in contact with the water surface, and the inner wall 124a is purified or modified. can do. In addition, it is expected that the container inner wall 124b is also purified or modified by oxidizing or sterilizing the container inner wall 124b with the active species or HNO 3 dissolved in the water. As a result, by using the discharge device 120 according to this modified example, the water W, air A, and dielectric 125 in the container 124 are modified and purified, and the sterilization and modification of gas phase bacilli and odorous substances are performed. In addition, the purification of the container inner walls of the container inner walls 124a and 124b can be expected.

続いて、本発明の第1の実施形態の第3変形例について説明する。図5は、図1に示した放電装置の第3変形例を概略的に示す放電装置130で、図5(a)は装置上面図、図5(b)は装置側方断面図であり、図1に比べてより実際の使用形態に近づけた構成を示している。なお、上述の実施形態及びその各種変形例と同等の構成については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。   Then, the 3rd modification of the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. 5 is a discharge device 130 schematically showing a third modification of the discharge device shown in FIG. 1. FIG. 5 (a) is a top view of the device, and FIG. 5 (b) is a side sectional view of the device. A configuration closer to an actual usage pattern than that in FIG. 1 is shown. In addition, about the structure equivalent to the above-mentioned embodiment and its various modifications, corresponding code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

この第3変形例に係る放電装置130は、上述の第2変形例に係る放電装置120と類似しているが、水Wを溜める容器134それ自体が誘電体からなり、高圧パルス電源からなるパルス電源131に接続された一方の電極132の一部が容器130に溜まった水Wに浸されると共に、容器134の側壁外周に他方の電極133が備わっている。電極間距離Lは、電極132の外周と電極133の内面を結ぶ直線距離を意味し、100mmより大きくする。本発明における技術における放電装置および放電方法においては電極間距離を大きくしても、電極間に印加する電圧を大きくしないで良好に放電させることが出来るので、このような形状にも対応できる。第3変形例に係る放電装置130がこのような構成を有することで、容器134が電極133に密着した誘電体としての役目を果す。   The discharge device 130 according to the third modified example is similar to the discharge device 120 according to the second modified example described above, but the vessel 134 for storing the water W itself is made of a dielectric, and the pulse is made of a high-voltage pulse power source. A part of one electrode 132 connected to the power supply 131 is immersed in the water W accumulated in the container 130, and the other electrode 133 is provided on the outer periphery of the side wall of the container 134. The interelectrode distance L means a linear distance connecting the outer periphery of the electrode 132 and the inner surface of the electrode 133, and is greater than 100 mm. In the discharge device and discharge method according to the technique of the present invention, even if the distance between the electrodes is increased, the discharge can be satisfactorily performed without increasing the voltage applied between the electrodes. With the discharge device 130 according to the third modification having such a configuration, the container 134 serves as a dielectric that is in close contact with the electrode 133.

このような構成によって、容器134の周囲と水Wの水面とが接する部分で空気Aを介して放電するため、上述した容器内の水Wや空気A、誘電体134、即ち反応容器内部の改質、浄化が可能となる。   With such a configuration, discharge is performed via the air A at the portion where the periphery of the container 134 and the water surface of the water W are in contact with each other. Quality and purification become possible.

続いて、本発明の第2の実施形態に係る放電装置について説明する。図6は、本発明の第2の実施形態に係る放電装置200の概略的な構成を示す概念図である。なお、上述の実施形態及びその各変形例と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。この第2の実施形態に係る放電装置200は、図1に示した第1の実施形態に係る放電装置100と基本的構成が共通するが、高圧パルス電源からなるパルス電源201の両端に接続された電極202,203の双方が誘電体205,206で完全に覆われている点で構成が異なっている。電極間距離Lは、電極202と電極203とが互いに向かい合う側の面を結ぶ直線距離を意味し、100mmより大きくする。本発明における技術における放電装置および放電方法においては電極間距離を大きくしても、電極間に印加する電圧を大きくしないで良好に放電させることが出来るので、このような形状にも対応できる。なお、図6は本発明の本質的構成を示す概念図であるため、誘電体205と誘電体206との間に水Wを図示するように介在させる具体的手段については示していないが、これを具体化した態様については第2の実施形態の後述する変形例で明らかにする。   Subsequently, a discharge device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a discharge device 200 according to the second embodiment of the present invention. In addition, about the structure equivalent to the above-mentioned embodiment and each modification, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted. The discharge device 200 according to the second embodiment has the same basic configuration as the discharge device 100 according to the first embodiment shown in FIG. 1, but is connected to both ends of a pulse power source 201 composed of a high-voltage pulse power source. Further, the configuration is different in that both electrodes 202 and 203 are completely covered with dielectrics 205 and 206. The interelectrode distance L means a linear distance connecting the surfaces of the electrodes 202 and 203 facing each other, and is greater than 100 mm. In the discharge device and discharge method according to the technique of the present invention, even if the distance between the electrodes is increased, the discharge can be satisfactorily performed without increasing the voltage applied between the electrodes. Note that FIG. 6 is a conceptual diagram showing the essential configuration of the present invention. Therefore, specific means for interposing the water W between the dielectric 205 and the dielectric 206 as shown in the figure is not shown. A specific embodiment of the above will be clarified in a later-described modification of the second embodiment.

このように電極202,203をそれぞれ誘電体205,206で覆うことで、パルス電源201の両端に接続された各電極202,203にパルス電圧を印加すると、水Wの電位が電極202と203の間の電位となり、電極202と水Wとの間、及び電極203と水Wとの間に電位差が生じるため、各誘電体205,206と水Wの水面とが接する部分において誘電体205,206と水Wとの間で空気Aを介して放電を生じさせる(図6の点線で示す放電AD参照)。   Thus, by covering the electrodes 202 and 203 with the dielectrics 205 and 206, respectively, when a pulse voltage is applied to the electrodes 202 and 203 connected to both ends of the pulse power supply 201, the potential of the water W is changed between the electrodes 202 and 203. Between the electrode 202 and the water W and between the electrode 203 and the water W, the dielectrics 205 and 206 are in contact with each of the dielectrics 205 and 206 and the water surface of the water W. And water W are caused to discharge via air A (see discharge AD indicated by a dotted line in FIG. 6).

第2の実施形態に係る放電装置200がこのような構成を有することで、水Wと誘電体205,206との間であって空気Aを介して生じる放電の箇所をより増やすことができ、短時間の放電によってより多くの活性種を発生させ、それらにより、或いは放電により直接、液相、気相、固相の浄化、改質を行うことができ、より効率良く浄化、改質を進めることができる。また、短時間の放電によってより多くのミストを発生させ、気相の黴菌の殺菌や臭気物質の改質をより効率良く進めることもできる。   Since the discharge device 200 according to the second embodiment has such a configuration, it is possible to further increase the number of places where discharge occurs between the water W and the dielectrics 205 and 206 through the air A, More active species can be generated by short-time discharge, and liquid phase, gas phase, solid phase can be purified or reformed by them or directly by discharge, and more efficient purification and reform can be promoted. be able to. In addition, more mist can be generated by short-time discharge, and the sterilization of gas phase bacilli and the modification of odorous substances can be promoted more efficiently.

続いて、第2の実施形態の第1変形例に係る放電装置について説明する。図7は、図6に示した放電装置200の第1変形例に係る放電装置210を概略的に示す概念図である。なお、上述の第1及び第2の実施形態並びに第1の実施形態の各種変形例に係る放電装置と同等の構成については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。また、この変形例においても水Wを電極間に介在させる具体的手段については図示省略する。   Subsequently, a discharge device according to a first modification of the second embodiment will be described. FIG. 7 is a conceptual diagram schematically showing a discharge device 210 according to a first modification of the discharge device 200 shown in FIG. In addition, about the structure equivalent to the discharge device which concerns on the above-mentioned 1st and 2nd embodiment and the various modifications of 1st Embodiment, corresponding code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted. Also in this modified example, specific means for interposing the water W between the electrodes are not shown.

この第1変形例に係る放電装置210は、図3に示す第1の実施形態の第1変形例に係る放電装置110に対応した構成を有しているが、双方の電極212,213の一部にそれぞれ誘電体215,216が密着した状態で備わり、各誘電体間に水Wが介在する構成を有することで第1の実施形態の第1変形例110と構成が異なっている。電極間距離Lは、電極212と電極213とが互いに向かい合う側の面を結ぶ直線距離を意味し、100mmより大きくする。本発明における技術における放電装置および放電方法においては電極間距離を大きくしても、電極間に印加する電圧を大きくしないで良好に放電させることが出来るので、このような形状にも対応できる。この第1変形例に係る放電装置210によっても、上述した第2の実施形態に係る放電装置200と同様に2つの誘電体215,216と水Wの水面とが接する部分で両者間に空気Aを介してより広い領域で放電(図7の点線で示す放電AD参照)を生じさせることができるので、液相、気相、固相の浄化、改質をより効率良く進めることができる。また、気相の黴菌の殺菌や臭気物質の改質についてもより効率良く進めることができる。   The discharge device 210 according to the first modification has a configuration corresponding to the discharge device 110 according to the first modification of the first embodiment shown in FIG. The structure is different from that of the first modification 110 of the first embodiment in that the dielectrics 215 and 216 are provided in close contact with each other, and the water W is interposed between the dielectrics. The interelectrode distance L means a linear distance connecting the surfaces of the electrodes 212 and 213 facing each other, and is greater than 100 mm. In the discharge device and discharge method according to the technique of the present invention, even if the distance between the electrodes is increased, the discharge can be satisfactorily performed without increasing the voltage applied between the electrodes. Similarly to the discharge device 200 according to the second embodiment described above, the discharge device 210 according to the first modification also uses the air A between the two dielectrics 215 and 216 and the water surface of the water W in contact with each other. Since discharge (see discharge AD shown by a dotted line in FIG. 7) can be generated in a wider area, the liquid phase, the gas phase, and the solid phase can be purified and reformed more efficiently. In addition, sterilization of gas phase bacilli and reforming of odorous substances can be carried out more efficiently.

続いて、第2の実施形態の第2変形例に係る放電装置について説明する。図8は、図6に示した放電装置200の第2変形例に係る放電装置220を示す側方断面図であり、図6に比べてより実際の使用形態に近づけた構成を示している。なお、この変形例に係る放電装置220は、上述の第1の実施形態の第2変形例に係る放電装置120に対応した構成を有しているので、同等の構成については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。   Subsequently, a discharge device according to a second modification of the second embodiment will be described. FIG. 8 is a side sectional view showing a discharge device 220 according to a second modification of the discharge device 200 shown in FIG. 6, and shows a configuration closer to an actual usage pattern as compared with FIG. In addition, since the discharge device 220 according to this modification has a configuration corresponding to the discharge device 120 according to the second modification of the first embodiment described above, a corresponding reference numeral is assigned to an equivalent configuration. Therefore, detailed description is omitted.

この第2の実施形態の第2変形例に係る放電装置220は、第1の実施形態の第2変形例に係る放電装置120とは異なり、双方の電極222,223が誘電体225,226で覆われ、この双方の誘電体225,226の一部がそれぞれ容器224に溜まった水Wに浸されている。電極間距離Lは、電極222と電極223とが互いに向かい合う側の面を結ぶ直線距離を意味し、100mmより大きくする。本発明における技術における放電装置および放電方法においては電極間距離を大きくしても、電極間に印加する電圧を大きくしないで良好に放電させることが出来るので、このような形状にも対応できる。この第2変形例に係る放電装置220がこのような構成を有することで、上述の第2の実施形態及びその第1変形例に係る放電装置200,210と同様に、誘電体225,226と水Wの水面とが接する部分で空気Aを介して生じさせる放電の領域を広めることができ(図8における点線で示す放電AD参照)、第1の実施形態の第2変形例に係る放電装置120に比べて液相、気相、固相の浄化、改質をより効率良く進めることができる。また、気相の黴菌の殺菌や臭気物質の改質についてもより効率良く進めることができる。   Unlike the discharge device 120 according to the second modification example of the first embodiment, the discharge device 220 according to the second modification example of the second embodiment includes both electrodes 222 and 223 formed of dielectrics 225 and 226. A portion of both of the dielectrics 225 and 226 is soaked in the water W accumulated in the container 224. The interelectrode distance L means a linear distance connecting the surfaces of the electrodes 222 and 223 facing each other, and is greater than 100 mm. In the discharge device and discharge method according to the technique of the present invention, even if the distance between the electrodes is increased, the discharge can be satisfactorily performed without increasing the voltage applied between the electrodes. Since the discharge device 220 according to the second modification has such a configuration, the dielectrics 225 and 226 and the discharge devices 200 and 210 according to the second embodiment and the first modification described above can be used. A discharge region generated through the air A can be widened at a portion where the water surface of the water W comes into contact (see the discharge AD indicated by a dotted line in FIG. 8), and the discharge device according to the second modification of the first embodiment Compared to 120, liquid phase, gas phase, and solid phase purification and reforming can be carried out more efficiently. In addition, sterilization of gas phase bacilli and reforming of odorous substances can be carried out more efficiently.

続いて、第2の実施形態の第3変形例に係る放電装置について説明する。図9は、図6に示した放電装置200の第3変形例230を示す図であり、図6に比べてより実際の使用形態に近づけた構成を示している。そして、図9(a)が装置上面図、図9(b)が装置側方断面図である。なお、上述の第1、第2実施形態及びその各種変形例と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。   Subsequently, a discharge device according to a third modification of the second embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram showing a third modification 230 of the discharge device 200 shown in FIG. 6, and shows a configuration closer to an actual usage pattern as compared to FIG. 9A is a top view of the apparatus, and FIG. 9B is a side sectional view of the apparatus. In addition, about the structure equivalent to the above-mentioned 1st, 2nd embodiment and its various modifications, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

この第3変形例に係る放電装置230は、図9(b)に示すように高圧パルス電源からなるパルス電源231の両端に接続された電極232,233が、誘電体からなる容器234の側壁外側であって周方向に端部232a,233a(図9(a)参照)が互いに若干離間した位置に密着させて取り付けられている。電極間距離Lは、電極232の端部232aと電極233の端部233aとを結ぶ直線距離を意味し、100mmより大きくする。本発明における技術における放電装置および放電方法においては電極間距離を大きくしても、電極間に印加する電圧を大きくしないで良好に放電させることが出来るので、このような形状にも対応できる。端部232aと233aの間は、電極232と233の間で沿面放電が発生するのを防ぐために、絶縁体236で絶縁している。なお、端部232aと233aが十分離れている場合等、電極232と233の間で沿面放電が起こらない場合は、絶縁体236は必ずしも必要ではない。また、人等が電極に接触する危険を防ぐために、電極232と233の外周全体を絶縁体で覆っても良い。   As shown in FIG. 9B, the discharge device 230 according to the third modification has electrodes 232 and 233 connected to both ends of a pulse power source 231 composed of a high-voltage pulse power source, outside the side wall of the container 234 composed of a dielectric. In the circumferential direction, the end portions 232a and 233a (see FIG. 9A) are attached in close contact with each other at slightly spaced positions. The inter-electrode distance L means a linear distance connecting the end 232a of the electrode 232 and the end 233a of the electrode 233, and is greater than 100 mm. In the discharge device and discharge method according to the technique of the present invention, even if the distance between the electrodes is increased, the discharge can be satisfactorily performed without increasing the voltage applied between the electrodes. The ends 232a and 233a are insulated by an insulator 236 in order to prevent creeping discharge from occurring between the electrodes 232 and 233. Note that the insulator 236 is not necessarily required when creeping discharge does not occur between the electrodes 232 and 233, such as when the ends 232a and 233a are sufficiently separated. Moreover, in order to prevent the danger that a person etc. will contact an electrode, you may cover the whole outer periphery of the electrodes 232 and 233 with an insulator.

この第3変形例に係る放電装置230の各電極232,233が容器周方向をそれぞれ略半分程度覆う構成を有することで、図9(a)の放電ADに示すように容器内壁234aの水Wの水面とが接する部分全体に亘って放電を生じさせることができるようになる。これによって、容器内の広い領域に亘って放電を生じさせることができるようになるので、液相、気相、固相、即ち反応容器内部の浄化、改質をより効率良く進めることができる。また、気相の黴菌の殺菌や臭気物質の改質についてもより効率良く進めることができる。   Since each of the electrodes 232 and 233 of the discharge device 230 according to the third modification has a configuration that covers approximately half of the circumferential direction of the container, the water W on the inner wall 234a of the container as shown in the discharge AD of FIG. It becomes possible to generate discharge over the entire portion in contact with the water surface. As a result, a discharge can be generated over a wide area in the vessel, so that purification and reforming of the liquid phase, gas phase, and solid phase, that is, the inside of the reaction vessel can be performed more efficiently. In addition, sterilization of gas phase bacilli and reforming of odorous substances can be carried out more efficiently.

続いて、上述した第2の実施形態の第3変形例の更なる変形例について、図10を用いて説明する。図10(a)が装置上面図、図10(b)が装置側方断面図である。なお、この第3変形例と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。この更なる変形例に係る放電装置230’は、上述した図9に示す第3変形例の放電装置230と基本的構成が共通するが、ここでは詳細には示さない傾斜アクチュエータを特別に有しており、図10(b)に示すように一方の電極232’に対応する容器内壁部の接水面積が他方の電極233’に対応する容器内壁部の接水面積より小さくなるようにしている。   Then, the further modification of the 3rd modification of 2nd Embodiment mentioned above is demonstrated using FIG. 10A is a top view of the apparatus, and FIG. 10B is a side sectional view of the apparatus. In addition, about the structure equivalent to this 3rd modification, a corresponding code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted. The discharge device 230 ′ according to this further modification has the same basic configuration as the discharge device 230 of the third modification shown in FIG. 9 described above, but has a special tilt actuator not shown in detail here. As shown in FIG. 10B, the water contact area of the container inner wall corresponding to one electrode 232 ′ is made smaller than the water contact area of the container inner wall corresponding to the other electrode 233 ′. .

本発明では液相を電極とみなすことができ、液相と電極の間の誘電体をコンデンサとみなすことができる。図10のように容器234’を積極的に傾けることで、一方の電極232’と水Wとの間で形成されるコンデンサの静電容量が、他方の電極233’と水Wとの間で形成されるコンデンサの静電容量よりも小さくなる。これによって、静電容量の小さい一方の電極232’側で水Wとの電位差を大きくできるので、電極232’側で容器内壁と水Wの接触する部分の近傍であって容器234’と水Wの水面とが接する部分に空気Aを介して放電を生じさせることができる(図10(a),(b)の放電AD参照)。   In the present invention, the liquid phase can be regarded as an electrode, and the dielectric between the liquid phase and the electrode can be regarded as a capacitor. As shown in FIG. 10, by positively tilting the container 234 ′, the capacitance of the capacitor formed between the one electrode 232 ′ and the water W is reduced between the other electrode 233 ′ and the water W. It becomes smaller than the capacitance of the capacitor to be formed. As a result, the potential difference from the water W can be increased on the one electrode 232 ′ side having a small electrostatic capacity, and therefore, in the vicinity of the portion where the inner wall of the container and the water W are in contact with each other on the electrode 232 ′ side. A discharge can be generated through the air A at the portion in contact with the water surface (see the discharge AD in FIGS. 10A and 10B).

その結果、各電極232’,233’が接続されるパルス電源231’の電圧を上述した第2の実施形態及びその変形例のように高くしなくて済む。即ち、第1の実施形態及びその各変形例に係る放電装置のパルス電源と同程度のパルス電源で放電を生じさせることができるようになる。   As a result, the voltage of the pulse power source 231 ′ to which the electrodes 232 ′ and 233 ′ are connected does not have to be increased as in the second embodiment and the modifications described above. That is, the discharge can be generated by a pulse power source similar to the pulse power source of the discharge device according to the first embodiment and each modification thereof.

続いて、上述した第2の実施形態の第4変形例について説明する。図11は、図6に示した放電装置200の第4変形例に係る放電装置240を示し、図11(a)が放電装置240の管路長手方向から見た端面図、図11(b)が放電装置240の斜視図である。なお、上述した各実施形態及びその各種変形例と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。   Then, the 4th modification of 2nd Embodiment mentioned above is demonstrated. 11 shows a discharge device 240 according to a fourth modification of the discharge device 200 shown in FIG. 6. FIG. 11 (a) is an end view of the discharge device 240 as viewed from the longitudinal direction of the conduit, FIG. 11 (b). FIG. 3 is a perspective view of the discharge device 240. In addition, about the structure equivalent to each embodiment mentioned above and its various modifications, corresponding code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

この第4変形例に係る放電装置240は、上述した各放電装置とは異なり、誘電体でできた管路244と、管路244の側方外周壁244aであって管路半径方向にそれぞれ対向して密着状態で取り付けられた2つの電極242,243と、電極242,243にパルス電圧を印加する高圧パルス電源からなるパルス電源241を備えている。電極間距離Lは、電極242の端部と電極243の端部とを結ぶ直線距離を意味し、100mmより大きくする。本発明における技術における放電装置および放電方法においては電極間距離を大きくしても、電極間に印加する電圧を大きくしないで良好に放電させることが出来るので、このような形状にも対応できる。そして、パルス電源241を介して電極242,243にパルス電圧を印加することで、図11(a)に示すように各電極242,243に対応する管路244と流れている水Wの水面とが接する部分に空気Aを介して放電を生じさせる(図10(a)における放電AD参照)。   Unlike the above-described discharge devices, the discharge device 240 according to the fourth modification includes a duct 244 made of a dielectric material and a lateral outer peripheral wall 244a of the duct 244 that are opposed to each other in the radial direction of the duct. Thus, two electrodes 242 and 243 attached in close contact with each other and a pulse power source 241 including a high voltage pulse power source for applying a pulse voltage to the electrodes 242 and 243 are provided. The interelectrode distance L means a linear distance connecting the end portion of the electrode 242 and the end portion of the electrode 243, and is greater than 100 mm. In the discharge device and discharge method according to the technique of the present invention, even if the distance between the electrodes is increased, the discharge can be satisfactorily performed without increasing the voltage applied between the electrodes. Then, by applying a pulse voltage to the electrodes 242 and 243 via the pulse power source 241, as shown in FIG. 11A, the pipe 244 corresponding to each electrode 242 and 243 and the water surface of the flowing water W Is caused to discharge through the air A (see the discharge AD in FIG. 10A).

誘電体からなる管路244は、図11(b)に示すように、一方から水Wが流入し、他方に水Wが流出するようになっているので、この放電によって生じる活性種によって、或いは放電により直接、流れている液相、気相、固相即ち管路244の内壁の浄化、改質をすることができる。また、気相の黴菌の殺菌や臭気物質の改質についてもより効率良く進めることができる。   In the conduit 244 made of a dielectric, as shown in FIG. 11B, the water W flows from one side and the water W flows out to the other side, so that depending on the active species generated by this discharge, or The flowing liquid phase, gas phase, solid phase, that is, the inner wall of the conduit 244 can be purified and reformed directly by the discharge. In addition, sterilization of gas phase bacilli and reforming of odorous substances can be carried out more efficiently.

続いて、上述した第2の実施形態の第4変形例に係る放電装置240の更なる変形例に係る放電装置240’について説明する。図12は、図11に示した第4変形例の更なる変形例に係る放電装置240’を示す図11(a)に対応する端面図である。電極間距離Lは、電極242’の端部と電極243’の端部とを結ぶ直線距離を意味し、100mmより大きくする。本発明における技術における放電装置および放電方法においては電極間距離を大きくしても、電極間に印加する電圧を大きくしないで良好に放電させることが出来るので、このような形状にも対応できる。この更なる変形例に係る放電装置240’について第4の実施形態に係る放電装置240と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。   Next, a discharge device 240 'according to a further modification of the discharge device 240 according to the fourth modification of the second embodiment described above will be described. FIG. 12 is an end view corresponding to FIG. 11A showing a discharge device 240 ′ according to a further modification of the fourth modification shown in FIG. 11. The interelectrode distance L means a linear distance connecting the end portion of the electrode 242 'and the end portion of the electrode 243', and is greater than 100 mm. In the discharge device and discharge method according to the technique of the present invention, even if the distance between the electrodes is increased, the discharge can be satisfactorily performed without increasing the voltage applied between the electrodes. Regarding the discharge device 240 ′ according to this further modification, the same components as those of the discharge device 240 according to the fourth embodiment are denoted by the corresponding reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この更なる変形例に係る放電装置240’は、図10に示した第3変形例に係る放電装置240と基本的に同等の構成を有するが、図10に示す第3変形例の更なる変形例と同様に特別なアクチュエータを備えている。このアクチュエータは、図12では詳細には示さないが、管路244’を軸線廻りに回転させる回転アクチュエータであり、この回転アクチュエータで管路244’の外周壁に密着した一方の電極242’に対応する管路244’の接水面積を他方の電極243’に対応する管路244’の接水面積よりも小さくさせる。   The discharge device 240 ′ according to this further modification has basically the same configuration as the discharge device 240 according to the third modification shown in FIG. 10, but is further modified from the third modification shown in FIG. Like the example, it has a special actuator. Although not shown in detail in FIG. 12, this actuator is a rotary actuator that rotates the pipe 244 ′ around the axis, and corresponds to one electrode 242 ′ that is in close contact with the outer peripheral wall of the pipe 244 ′ by this rotary actuator. The water contact area of the pipe 244 ′ to be made is made smaller than the water contact area of the pipe 244 ′ corresponding to the other electrode 243 ′.

この回転アクチュエータの作用によって、一方の電極242’と水Wとの間に形成されるコンデンサの静電容量が他方の電極243’と水Wとの間で形成されるコンデンサの静電容量よりもかなり小さくなる。これによって、一方の電極242’と水Wとの電位差を大きくできるので、電極242’に対応する管路244’と水Wの水面とが接する部分において空気Aを介して放電が起こり易くなる(図12における放電AD参照)。   By the action of this rotary actuator, the capacitance of the capacitor formed between one electrode 242 ′ and the water W is larger than the capacitance of the capacitor formed between the other electrode 243 ′ and the water W. It becomes quite small. As a result, the potential difference between the one electrode 242 ′ and the water W can be increased, so that the discharge easily occurs via the air A at the portion where the pipe 244 ′ corresponding to the electrode 242 ′ and the water surface of the water W are in contact ( (See Discharge AD in FIG. 12).

この更なる変形例がこのような構成を有することで、上述した第2の実施形態の第3変形例の更なる変形例と同様に第1の実施形態及びその変形例に用いたパルス電源と同程度の小型のパルス電源で放電を効率的に起こさせることができる。   Since this further modified example has such a configuration, the pulse power source used in the first embodiment and the modified example is similar to the further modified example of the third modified example of the second embodiment described above. Discharge can be efficiently caused by a small pulse power source of the same level.

なお、上述した各実施形態及びその変形例で使用する電極の材料は、導体であれば何れでも良く、例えば金属であれば銅、銀、アルミニウム、チタンやそれらの合金等の何れも使用でき、非金属であっても、使用する液体よりも電気伝導度が低いものであれば、例えば導電性のセラミックスや樹脂等でも使用可能である。   In addition, as long as the material of the electrode used by each embodiment mentioned above and its modification may be a conductor, for example, if it is a metal, any of copper, silver, aluminum, titanium, those alloys, etc. can be used, Even non-metals can be used, for example, conductive ceramics and resins as long as they have lower electrical conductivity than the liquid used.

また、上述した各実施形態及びその変形例で使用する誘電体としての材料として、アルミナ等の非導電性のセラミックス、又はガラス、樹脂等の材料を使用しても良い。   In addition, as a material as a dielectric used in each of the above-described embodiments and modifications thereof, a non-conductive ceramic such as alumina, or a material such as glass or resin may be used.

誘電体の厚さは、用いる材料やパルス電源の電圧にもよるが、0.1μmから10mmが良い。   The thickness of the dielectric is preferably 0.1 μm to 10 mm, although it depends on the material used and the voltage of the pulse power supply.

液体の容器又は流路は全体を誘電体で構成されても良く、或いは容器又は流路の少なくとも一部、即ち液面近傍を誘電体で構成されても良い。   The liquid container or flow path may be entirely made of a dielectric, or at least a part of the container or flow path, that is, the vicinity of the liquid surface may be made of a dielectric.

また、上述した各実施形態及びその変形例で使用する、安全面や電極間での放電を防止するために用いる絶縁体の材料としては、樹脂や絶縁性のセラミックス、ガラス等絶縁性を有していればどのような材料でも使用可能である。   In addition, as an insulator material used in the above-described embodiments and modifications thereof to prevent discharge between safety surfaces and electrodes, it has insulating properties such as resin, insulating ceramics, and glass. Any material can be used.

また、本発明における液体の種類としては、上述した実施形態では液体として水を用いたが、純水や水道水や汚水等の水の他、有機溶媒や油等、どのような液体を用いても良い。   In addition, as the type of liquid in the present invention, water is used as the liquid in the above-described embodiment, but any liquid such as organic solvent or oil is used in addition to water such as pure water, tap water, and sewage. Also good.

上述した各実施形態及びその変形例では気体として通常の空気を用いたが、臭気物質等不純物を含んだ空気や、空気に限らず、酸素、窒素、水蒸気、ヘリウム等如何なる気体であっても良い。   In each of the above-described embodiments and modifications thereof, normal air is used as the gas. However, the gas may be any air such as oxygen, nitrogen, water vapor, and helium, not limited to air or air containing impurities such as odor substances. .

また、第2の実施形態の第2変形例、第3変形例の更なる変形例のような特別なアクチュエータを備えることなく、単に一方の電極側の静電容量を他方の電極側の静電容量より小さくしても、一方の電極側においてのみ放電を生じさせることができ、小型のパルス電源を用いた簡単な構成の放電装置とすることが可能となる。この場合の電極と液体との間に生じる電位差の変化のさせ方は、2つのコンデンサを構成する、各電極に対応する誘電体と水との接触面積をそれぞれ異なるようにしたり、各誘電体の誘電率をそれぞれ異なるようにしたり、各誘電体の厚みをそれぞれ異なるようにしたり何れの方法をとることも可能である。   Further, without providing a special actuator as in the second modification of the second embodiment and a further modification of the third modification, the capacitance on one electrode side is simply changed to the electrostatic on the other electrode side. Even if it is smaller than the capacity, discharge can be generated only on one electrode side, and a discharge device having a simple configuration using a small pulse power source can be realized. In this case, the potential difference generated between the electrode and the liquid can be changed by making the contact area between the dielectric corresponding to each electrode and water constituting the two capacitors different from each other, It is possible to adopt any method such as making the dielectric constants different, or making the thicknesses of the respective dielectrics different.

本発明で使用するパルス電圧に関する語句の説明を行う。
(パルス電圧)
ある一定パルス周期をもって変化する電圧であり、その波形は、図17から図21に示すように、正弦波、ノコギリ波、矩形波も含む。電圧が正極性もしくは負極性に偏った直流電圧でも良く、電圧が正極性と負極性を行き来する交流電圧であっても良い。また、一定電圧を保持する時間が存在しても良く、パルス上昇時間T1とパルス下降時間T2が同じでも、異なっていても良い。
パルス周波数は、電圧や誘電体の材質、厚さにもよるが、50Hzから1MHzが良く、好ましくは100Hzから500kHz、より好ましくは1kHzから100kHzが良い。
The terms relating to the pulse voltage used in the present invention will be explained.
(Pulse voltage)
The voltage changes with a certain fixed pulse period, and its waveform includes a sine wave, a sawtooth wave, and a rectangular wave as shown in FIGS. The voltage may be a direct-current voltage that is biased to be positive or negative, or an alternating voltage in which the voltage goes back and forth between positive and negative. Further, there may be a time for holding a constant voltage, and the pulse rise time T1 and the pulse fall time T2 may be the same or different.
The pulse frequency is 50 Hz to 1 MHz, preferably 100 Hz to 500 kHz, more preferably 1 kHz to 100 kHz, although it depends on the voltage and the dielectric material and thickness.

(パルス電源)
パルス電圧を発生することができる電源。
(パルス電圧値Vp−p)
パルス電圧における最大電位と最小電位との電位差である。
電極に印加するパルス電圧値Vp−pは、誘電体の材質、厚さにもよるが、300Vp−pから300kVp−pが良く、好ましくは1kVp−pから100kVp−p、より好ましくは3kVp−pから30kVp−pが良い。
(Pulse power supply)
Power supply that can generate pulse voltage.
(Pulse voltage value Vp-p)
This is the potential difference between the maximum potential and the minimum potential in the pulse voltage.
The pulse voltage value Vp-p applied to the electrode is preferably from 300 Vp-p to 300 kVp-p, preferably from 1 kVp-p to 100 kVp-p, more preferably 3 kVp-p, depending on the dielectric material and thickness. To 30 kVp-p is good.

(パルス上昇時間T1)
パルス電圧が連続して増加している時間のことを指し、電圧が増加に転ずる変曲点から、極大点までの時間である。
パルス上昇時間T1は、電圧や誘電体の材質、厚さにもよるが、
3マイクロ秒から10ミリ秒が良く、
好ましくは、4マイクロ秒から5ミリ秒、
より好ましくは、5マイクロ秒から0.5ミリ秒が良い。
(Pulse rise time T1)
This is the time during which the pulse voltage continuously increases, and is the time from the inflection point at which the voltage starts to increase to the maximum point.
The pulse rise time T1 depends on the voltage, dielectric material, and thickness.
3 to 10 milliseconds is good,
Preferably 4 microseconds to 5 milliseconds,
More preferably, 5 microseconds to 0.5 milliseconds is good.

(パルス下降時間T2)
パルス電圧が連続して減少している時間のことを指し、電圧が減少に転ずる変曲点から次の極小点までの時間である。
パルス下降時間T2は、電圧や誘電体の材質、厚さにもよるが、
3マイクロ秒から10ミリ秒が良く、
好ましくは、4マイクロ秒から5ミリ秒、
より好ましくは、5マイクロ秒から0.5ミリ秒が良い。
(Pulse fall time T2)
This is the time during which the pulse voltage continuously decreases, and is the time from the inflection point at which the voltage starts to decrease to the next minimum point.
The pulse fall time T2 depends on the voltage, dielectric material, and thickness.
3 to 10 milliseconds is good,
Preferably 4 microseconds to 5 milliseconds,
More preferably, 5 microseconds to 0.5 milliseconds is good.

(パルス周期T3)
パルス電圧の最大値から次の最大値までの時間である。
(パルス周波数)
パルス周期T3の逆数である。
(Pulse cycle T3)
This is the time from the maximum value of the pulse voltage to the next maximum value.
(Pulse frequency)
It is the reciprocal of the pulse period T3.

続いて、上述した実施形態及びその各種変形例に関連して本発明の有用性を立証する評価試験を行ったので、その評価試験結果を説明する。   Subsequently, since an evaluation test for verifying the usefulness of the present invention was performed in relation to the above-described embodiment and various modifications thereof, the evaluation test result will be described.

最初に、図13に評価試験結果を示す第1実施例について説明する。この第1実施例では、本発明を実施するにあたって上述した第1実施形態の第1変形例に係るミスト生成装置110(図3参照)に対応するミスト生成装置を用い、大腸菌IFO3301殺菌試験を行った。   First, a first example whose evaluation test results are shown in FIG. 13 will be described. In this first example, an Escherichia coli IFO 3301 sterilization test was performed using a mist generating device corresponding to the mist generating device 110 (see FIG. 3) according to the first modification of the first embodiment described above in carrying out the present invention. It was.

この評価試験の条件としては、約10CFUの大腸菌IFO3301を撒いた直径10cmのシャーレを水面から10cm上方の位置に鉛直下向きに設置した。菌数はシャーレを37℃のインキュベータにて24時間培養し、培養後のコロニー数をカウントすることで定量した。なお、ミスト生成装置の概略スペックとしては、電極材料として、 銀を使用し、誘電体として厚さ0.65mmのアルミナを用い、ミスト生成部を成す電極の長さを30mmとし、印加したパルス電圧は、パルス周波数を1kHzの正弦波で、パルス上昇速度及びパルス下降速度は500マイクロ秒とし、パルス電圧値Vp−pを21kVp−pとした。 As a condition for this evaluation test, a petri dish having a diameter of 10 cm, in which about 10 2 CFU of Escherichia coli IFO 3301 was placed, was placed vertically downward at a position 10 cm above the water surface. The number of bacteria was quantified by culturing the petri dish in a 37 ° C. incubator for 24 hours and counting the number of colonies after the culture. In addition, as a rough specification of the mist generating apparatus, silver is used as an electrode material, alumina having a thickness of 0.65 mm is used as a dielectric, the length of the electrode forming the mist generating part is set to 30 mm, and an applied pulse voltage The pulse frequency was a 1 kHz sine wave, the pulse rising speed and the pulse falling speed were 500 microseconds, and the pulse voltage value Vp-p was 21 kVp-p.

図13に示す評価試験結果からわかるように、電極にパルス電圧を印加することで大腸菌は経時的に殺菌され、本発明のミスト生成装置によって気相の黴菌が富栄養な中でも殺菌されることが立証できた。   As can be seen from the evaluation test results shown in FIG. 13, E. coli can be sterilized over time by applying a pulse voltage to the electrodes, and the mist-producing apparatus of the present invention can sterilize gas phase bacilli even in a rich state. I was able to prove it.

次に、図14に別の評価試験結果を示す第1実施例について説明する。この第1実施例では、本発明を実施するにあたって上述した第2実施形態の第2変形例に係る放電装置220(図8参照)に対応する放電装置を用い、ヨウ化カリウム(KI)の酸化反応を行った。ヨウ素イオン(I)は酸化されると黄色のI を生成する。 Next, a first embodiment showing another evaluation test result in FIG. 14 will be described. In the first example, the discharge device corresponding to the discharge device 220 (see FIG. 8) according to the second modification of the second embodiment described above in carrying out the present invention is used, and oxidation of potassium iodide (KI) is performed. Reaction was performed. When iodine ions (I ) are oxidized, yellow I 3 is produced.

この評価試験の条件としては、図8の容器224に相当する容器に0.1mol/LのKI水溶液200mlを入れ、電圧を印加した。電圧印加中、水溶液は撹拌子を用いて撹拌した。酸化した量は、生成物のI の濃度を可視紫外分光光度計(測定波長355nm)で測定して把握した。なお、放電装置の概略スペックとしては、電極材料として銀を使用し、誘電体として厚さ0.5mmのガラスを用い、放電部をなす電極の長さを20mmとし、印加したパルス電圧は、パルス周波数を5kHzの正弦波で、パルス上昇速度およびパルス下降速度は、100マイクロ秒とし、パルス電圧値Vp−pを18.8kVp−pとした。 As conditions for this evaluation test, 200 ml of a 0.1 mol / L KI aqueous solution was put in a container corresponding to the container 224 in FIG. During the voltage application, the aqueous solution was stirred using a stirring bar. The amount of oxidation was determined by measuring the concentration of I 3 − in the product with a visible ultraviolet spectrophotometer (measurement wavelength: 355 nm). In addition, as a rough specification of the discharge device, silver is used as an electrode material, glass having a thickness of 0.5 mm is used as a dielectric, the length of an electrode forming a discharge portion is 20 mm, and an applied pulse voltage is a pulse The frequency was a sine wave of 5 kHz, the pulse rising speed and the pulse falling speed were 100 microseconds, and the pulse voltage value Vp-p was 18.8 kVp-p.

図14に示す別の評価試験結果から分かるように、電極にパルス電圧を印加することでヨウ化カリウムの酸化反応が経時的に進み、本発明の放電装置によって液相での物質の酸化が可能なことが立証できた。   As can be seen from another evaluation test result shown in FIG. 14, the oxidation reaction of potassium iodide proceeds with time by applying a pulse voltage to the electrode, and the discharge device of the present invention enables the oxidation of the substance in the liquid phase. I was able to prove that.

また、この評価試験において、パルス電圧印加中に、誘電体の表面とKI水溶液の液面が接する部分の水位(すなわち喫水線)が、約3mm上昇することが確認された。これは、放電により水酸基が誘電体表面に生成されて誘電体表面が改質されたことや、誘電体表面に付着していた有機物が除去されたことにより、濡れ性が向上したためと考えられる。なお、この場合も放電により発生したミストでの気相の殺菌や改質効果も生じる。   Further, in this evaluation test, it was confirmed that the water level (that is, the water line) at the portion where the surface of the dielectric and the liquid surface of the KI aqueous solution contacted each other increased by about 3 mm during the application of the pulse voltage. This is presumably because the wettability was improved by the generation of hydroxyl groups on the dielectric surface by the discharge to modify the dielectric surface and the removal of organic substances adhering to the dielectric surface. In this case as well, the effect of sterilization and reforming of the gas phase with the mist generated by the discharge also occurs.

続いて、図15に評価試験結果を示す第2実施例について説明する。この第2実施例では、本発明を実施するにあたって、上述した第2実施形態の第4変形例に係る放電装置240(図11参照)を用いて測定データを取り、水を流した状態でヨウ化カリウム(KI)の酸化反応を行った。   Next, a second example whose evaluation test results are shown in FIG. 15 will be described. In the second example, when the present invention is carried out, measurement data is taken using the discharge device 240 (see FIG. 11) according to the fourth modification of the second embodiment described above, and the water is allowed to flow in the iodine state. An oxidation reaction of potassium chloride (KI) was performed.

この評価試験の条件としては、0.1mol/LのKI水溶液を図11に相当する放電装置に流し、反応後のI 濃度を可視紫外分光光度計で測定した。放電装置の概略スペックは、電極材料として銀を使用し、誘電体として厚さ1mmのガラスを用い、放電部をなす電極の長さを250mmとし、印加したパルス電圧は、パルス周波数を28kHzの正弦波で、パルス上昇速度およびパルス下降速度は、18マイクロ秒とし、パルス電圧値Vp−pを18kVp−pとした。 As conditions for this evaluation test, a 0.1 mol / L KI aqueous solution was passed through a discharge device corresponding to FIG. 11, and the I 3 concentration after the reaction was measured with a visible ultraviolet spectrophotometer. The general specifications of the discharge device are as follows: silver is used as the electrode material, glass with a thickness of 1 mm is used as the dielectric, the length of the electrode forming the discharge portion is 250 mm, and the applied pulse voltage is a sine with a pulse frequency of 28 kHz. In the wave, the pulse rising speed and the pulse falling speed were 18 microseconds, and the pulse voltage value Vp-p was 18 kVp-p.

図15に示す評価試験結果から分かるように、電極にパルス電圧を印加することで、ヨウ化カリウムの酸化反応が進み、本発明の放電装置によって液相での物質の酸化が可能なことが立証できた。   As can be seen from the evaluation test results shown in FIG. 15, by applying a pulse voltage to the electrode, the oxidation reaction of potassium iodide proceeds, and it is proved that the discharge device of the present invention can oxidize a substance in the liquid phase. did it.

続いて、図16に評価試験結果を示す第3実施例について説明する。この第3実施例では、本発明を実施するにあたって、上述した第2実施形態の第3変形例に係る放電装置230(図9参照)を用いて測定データを取り、有機塩素化合物の分解を行った。   Next, a third example whose evaluation test results are shown in FIG. 16 will be described. In this third example, when carrying out the present invention, measurement data is taken using the discharge device 230 (see FIG. 9) according to the third modification of the second embodiment described above, and the organic chlorine compound is decomposed. It was.

この評価試験の条件としては、2mmol/Lの有機塩素化合物(クロロベンゼン)水溶液2.5mlを図9に相当する放電装置に入れて電圧を印加し、分解生成物の塩素イオン(Cl)濃度をイオンクロマトグラフィシステムで測定した。放電装置の概略スペックは、電極材料として銀を使用し、誘電体として厚さ1mm、内径14mmのガラス容器を用い、印加したパルス電圧は、パルス周波数を28kHzの正弦波で、パルス上昇速度およびパルス下降速度は、18マイクロ秒とし、パルス電圧値Vp−pを18kVp−pとした。 As conditions for this evaluation test, 2.5 ml of a 2 mmol / L organochlorine compound (chlorobenzene) aqueous solution was put into a discharge device corresponding to FIG. 9 and a voltage was applied, and the chlorine ion (Cl ) concentration of the decomposition product was set. Measured with an ion chromatography system. The general specifications of the discharge device are as follows. Silver is used as the electrode material, a glass container having a thickness of 1 mm and an inner diameter of 14 mm is used as the dielectric, and the applied pulse voltage is a sine wave with a pulse frequency of 28 kHz, the pulse rising speed and the pulse The descending speed was 18 microseconds, and the pulse voltage value Vp-p was 18 kVp-p.

図16に示す評価試験結果から分かるように、電極にパルス電圧を印加していくことでクロロベンゼンが分解され、本発明の放電装置によって液相での分解が可能なことが立証できた。   As can be seen from the evaluation test results shown in FIG. 16, chlorobenzene was decomposed by applying a pulse voltage to the electrodes, and it was proved that decomposition in the liquid phase was possible with the discharge device of the present invention.

以上の3つの評価試験結果から分かるように、本発明による放電装置を用いた放電方法を実施すると、気相での放電で生成して液相に溶け込んだ活性種や、液相へ放電が直接作用することにより、液相での酸化や分解反応が進むことが立証でき、液相と誘電体(固相)との間の気相で発生する放電により、気相のみならず、その周辺(液相や固相)も作用を受けることが示された。なお、この場合も放電により発生したミストでの気相の殺菌や改質効果も生じる。   As can be seen from the above three evaluation test results, when the discharge method using the discharge device according to the present invention is carried out, the active species generated by the discharge in the gas phase and dissolved in the liquid phase, or the discharge directly into the liquid phase By acting, it can be proved that the oxidation and decomposition reaction in the liquid phase proceeds, and the discharge generated in the gas phase between the liquid phase and the dielectric (solid phase) causes not only the gas phase but also its surroundings ( Liquid phase and solid phase) were also shown to be affected. In this case as well, the effect of sterilization and reforming of the gas phase with the mist generated by the discharge also occurs.

続いて、第4実施例について説明する。この第4実施例では、本発明を実施するにあたって、上述した第2実施形態の第4変形例に係る放電装置240(図11参照)を用いて測定データを取り、水を流した状態で、オゾンガス生成量を評価した。   Subsequently, a fourth embodiment will be described. In the fourth example, in carrying out the present invention, measurement data is taken using the discharge device 240 (see FIG. 11) according to the fourth modification of the second embodiment described above, and water is allowed to flow. The amount of ozone gas produced was evaluated.

この評価試験の条件としては、水道水を?図11?に相当する放電装置に流しながら、空気を3L/分で混入し、放電装置の出口側から排出されるオゾンガスの濃度を検知管で測定した。放電装置の概略スペックは、電極材料として銀を使用し、誘電体として厚さ1mmのガラスを用い、放電部をなす電極の長さを250mmとし、印加したパルス電圧は、パルス周波数を28kHzの正弦波で、パルス上昇速度およびパルス下降速度は、18マイクロ秒とし、パルス電圧値Vp−pを18kVp−pとした。   As a condition for this evaluation test, tap water? Figure 11? The air was mixed at 3 L / min while flowing through the discharge device corresponding to, and the concentration of ozone gas discharged from the outlet side of the discharge device was measured with a detector tube. The general specifications of the discharge device are as follows: silver is used as the electrode material, glass with a thickness of 1 mm is used as the dielectric, the length of the electrode forming the discharge portion is 250 mm, and the applied pulse voltage is a sine with a pulse frequency of 28 kHz. In the wave, the pulse rising speed and the pulse falling speed were 18 microseconds, and the pulse voltage value Vp-p was 18 kVp-p.

評価試験結果、放電装置の出口側から排出されるオゾンガスの濃度は480ppmであった。評価試験結果から分かるように、電極にパルス電圧を印加することで、空気中の酸素が電離・結合し、酸化力の強いオゾンガスが生成され、本発明の放電装置によって液相での物質の酸化が可能なことが立証できた。なお、この場合も放電により発生したミストでの気相の殺菌や改質効果も生じる。   As a result of the evaluation test, the concentration of ozone gas discharged from the outlet side of the discharge device was 480 ppm. As can be seen from the evaluation test results, by applying a pulse voltage to the electrodes, oxygen in the air is ionized and combined, and ozone gas with strong oxidizing power is generated, and the discharge device of the present invention oxidizes the substance in the liquid phase. Was proved possible. In this case as well, the effect of sterilization and reforming of the gas phase with the mist generated by the discharge also occurs.

以上説明したように、本発明によると、電源の大型化を必要とせずに、設計の自由度が高い、気相および液相の浄化や改質を可能とした放電装置及び放電方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, there is provided a discharge device and a discharge method capable of purifying and reforming a gas phase and a liquid phase with a high degree of design freedom without requiring an increase in the size of a power source. be able to.

また、簡易の構成で液相と誘電体(固相)との間の気相で放電を発生させて、ミストを発生させ、そのミストによって気相を漂う黴菌を殺菌することができる。また、ミストは活性種を含むため、気相の臭気物質の改質もできると考えられる。   Further, it is possible to generate a mist by generating a mist in a gas phase between a liquid phase and a dielectric (solid phase) with a simple configuration, and to kill gonococci floating in the gas phase by the mist. Moreover, since mist contains active species, it is considered that the odor substance in the gas phase can be modified.

本発明は、各種殺菌装置、例えば手指殺菌装置や、水処理プラントや水処理装置等における浄水処理や排水処理、黴菌汚れが顕著な空間や無菌状態にしたい空間(例えばトイレ、ハンドドライヤー等)の殺菌や、汚れなどが付着しやすい配管や排水口の内面と液面とが接する部分の浄化や改質、液体の工業的な製造、脱臭や気体清浄機、気体の工業的な製造等に利用することができる。
The present invention relates to various sterilizers, such as hand sterilizers, water treatment plants, water treatment devices, etc., water purification treatments, wastewater treatments, spaces where sterilization is prominent, and spaces (for example, toilets, hand dryers, etc.) that are to be sterilized. Used for sterilization, purification and reforming of the part where the inner surface of the pipe and drain outlet where dirt easily adheres, and the liquid surface, industrial production of liquid, deodorization and gas purifier, industrial production of gas, etc. can do.

本発明の第1の実施形態に係る放電装置の概略的な構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the schematic structure of the discharge device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1に示した放電装置の作用を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the effect | action of the discharge device shown in FIG. 図1に示した放電装置の第1変形例を示す図1に対応する概念図である。It is a conceptual diagram corresponding to FIG. 1 which shows the 1st modification of the discharge device shown in FIG. 図1に示した放電装置の第2変形例を示す図1に対応する側方断面図であり、図1に比べてより実際の使用形態に近づけた構成を示している。FIG. 10 is a side cross-sectional view corresponding to FIG. 1 showing a second modification of the discharge device shown in FIG. 1, and shows a configuration closer to an actual usage pattern as compared to FIG. 1. 図1に示した放電装置の第3変形例を示す図1に対応する平面図(図5(a))及び側方断面図(図5(b))であり、図1に比べてより実際の使用形態に近づけた構成を示している。FIG. 5 is a plan view (FIG. 5A) and a side cross-sectional view (FIG. 5B) corresponding to FIG. 1 showing a third modification of the discharge device shown in FIG. The configuration close to the usage pattern is shown. 本発明の第2の実施形態に係る放電装置の概略的な構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the schematic structure of the discharge device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図6に示した放電装置の第1変形例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 1st modification of the discharge device shown in FIG. 図6に示した放電装置の第2変形例を示す側方断面図であり、図6に比べてより実際の使用形態に近づけた構成を示している。FIG. 8 is a side sectional view showing a second modification of the discharge device shown in FIG. 6, and shows a configuration that is closer to an actual usage pattern than FIG. 6. 図6に示した放電装置の第3変形例を示す平面図(図9(a))及び側方断面図(図9(b))であり、図6に比べてより実際の使用形態に近づけた構成を示している。FIG. 9 is a plan view (FIG. 9A) and a side cross-sectional view (FIG. 9B) showing a third modification of the discharge device shown in FIG. 6, which is closer to the actual usage than FIG. Shows the configuration. 図9に示した第3変形例の更なる変形例であり、図10(a)が図9(a)に対応する平面図で、図10(b)が図9(b)に対応する側方断面図である。FIG. 10 (a) is a plan view corresponding to FIG. 9 (a) and FIG. 10 (b) is a side corresponding to FIG. 9 (b). FIG. 図6に示した放電装置の第4変形例を示し、図11(a)が装置の管路長手方向から見た端面図、図11(b)が放電装置の斜視図である。FIG. 11A shows a fourth modification of the discharge device shown in FIG. 6, FIG. 11A is an end view seen from the longitudinal direction of the conduit, and FIG. 11B is a perspective view of the discharge device. 図11に示した第4変形例の更なる変形例を示す図11(a)に対応する端面図である。It is an end elevation corresponding to Drawing 11 (a) showing the further modification of the 4th modification shown in Drawing 11. 本発明の有用性を立証するための第1変形例の評価試験結果である。It is an evaluation test result of the 1st modification for proving the usefulness of the present invention. 本発明の有用性を立証するための第1変形例の別の評価試験結果である。It is another evaluation test result of the 1st modification for proving the usefulness of the present invention. 本発明の有用性を立証するための第2変形例の評価試験結果である。It is an evaluation test result of the 2nd modification for proving the usefulness of the present invention. 本発明の有用性を立証するための第3変形例の評価試験結果である。It is an evaluation test result of the 3rd modification for proving the usefulness of the present invention. パルス電圧の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a pulse voltage. パルス電圧の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of a pulse voltage. パルス電圧の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of a pulse voltage. パルス電圧の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of a pulse voltage. パルス電圧の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of a pulse voltage.

符号の説明Explanation of symbols

100 放電装置
101 パルス電源
102,103 電極
105 誘電体
110 第1の実施形態の第1変形例に係る放電装置
111 パルス電源
112,113 電極
115 誘電体
120 第1の実施形態の第2変形例に係る放電装置
121 パルス電源
122,123 電極
124 容器
124a,124b 容器内壁
125 誘電体
130 第1の実施形態の第3変形例に係る放電装置
131 パルス電源
132,133 電極
134 容器
200 第2の実施形態に係る放電装置
201 パルス電源
202,203電極
205,206 誘電体
210 第2の実施形態の第1変形例に係る放電装置
212,213 電極
215,216 誘電体
220 第2の実施形態の第2変形例に係る放電装置
221 パルス電源
222,223 電極
224 容器
225,226 誘電体
230 第2の実施形態の第3変形例に係る放電装置
231 パルス電源
232,233 電極
232a,233a 端部
234 容器
234a 容器内壁
236 絶縁体
230’ 第2の実施形態の第3変形例の更なる変形例
231’ パルス電源
232’,233’ 電極
234’ 容器
236’ 絶縁体
240 第2の実施形態の第4変形例に係る放電装置
241 パルス電源
242,243 電極
244 管路
244a 側方外周壁
244b 管路内壁
240’ 第2の実施形態の第4変形例の更なる変形例に係る放電装置
241’ パルス電源
242’,243’ 電極
244’ 管路
A 空気
W 水
AD 空中放電
L 電極間距離
T1 パルス上昇時間
T2 パルス下降時間
T3 パルス周期
Vp−p パルス電圧値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Discharge apparatus 101 Pulse power supply 102,103 Electrode 105 Dielectric 110 Discharge apparatus which concerns on 1st modification of 1st Embodiment 111 Pulse power supply 112,113 Electrode 115 Dielectric 120 In 2nd modification of 1st Embodiment Discharge device 121 Pulse power source 122, 123 Electrode 124 Container 124a, 124b Container inner wall 125 Dielectric 130 Discharge device according to the third modification of the first embodiment 131 Pulse power source 132, 133 Electrode 134 Container 200 Second embodiment Discharging device 201 Pulse power source 202, 203 Electrode 205, 206 Dielectric 210 Discharging device 212, 213 Electrode 215, 216 Dielectric 220 according to first modification of second embodiment Second modification of second embodiment Discharge device according to example 221 Pulse power supply 222, 223 Electrode 224 Electrode 225, 226 Dielectric 230 Discharge device according to third modification of second embodiment 231 Pulse power source 232, 233 Electrode 232a, 233a End 234 Container 234a Container inner wall 236 Insulator 230 ′ Second embodiment 231 'Pulse power supply 232', 233 'Electrode 234' Container 236 'Insulator 240 Discharge device according to the fourth modification of the second embodiment 241 Pulse power supply 242, 243 Electrode 244 Pipe line 244a Side outer peripheral wall 244b Pipe inner wall 240 'Discharge device according to a further modification of the fourth modification of the second embodiment 241' Pulse power supply 242 ', 243' Electrode 244 'Pipe A A Air W Water AD Air Discharge L Interelectrode distance T1 Pulse rise time T2 Pulse fall time T3 Pulse period Vp-p Pulse voltage value

Claims (4)

パルス電源と、
前記パルス電源に接続された一対の電極とを有し、
前記電極のうち一方の電極の少なくとも一部の領域が誘電体で覆われてなる放電装置であって、
前記一対の電極間距離が100mmより大きく隔開され、
前記誘電体と他方の電極との間に液体を、前記誘電体に液面が接するように介在させ、
前記一対の電極間にパルス電圧を印加することを特徴とする、
放電装置。
Pulse power supply,
A pair of electrodes connected to the pulse power source;
A discharge device in which at least a part of one of the electrodes is covered with a dielectric,
The distance between the pair of electrodes is separated by more than 100 mm;
A liquid is interposed between the dielectric and the other electrode so that the liquid surface is in contact with the dielectric;
A pulse voltage is applied between the pair of electrodes,
Discharge device.
パルス電源と、
前記パルス電源に接続された一対の電極とを有し、
前記双方の電極の少なくとも一部の領域がそれぞれ誘電体で覆われてなる放電装置であって、
前記一対の電極間距離が100mmより大きく隔開され、
前記誘電体と他方の電極との間に液体を、前記誘電体に液面が接するように介在させ、
前記一対の電極間にパルス電圧を印加することを特徴とする、
放電装置。
Pulse power supply,
A pair of electrodes connected to the pulse power source;
A discharge device in which at least a part of both electrodes are covered with a dielectric,
The distance between the pair of electrodes is separated by more than 100 mm;
A liquid is interposed between the dielectric and the other electrode so that the liquid surface is in contact with the dielectric;
A pulse voltage is applied between the pair of electrodes,
Discharge device.
パルス電源と、
前記パルス電源に接続された一対の電極とを有し、
前記電極のうち一方の電極の少なくとも一部の領域が誘電体で覆われてなる放電装置であって、
前記一対の電極間距離が100mmより大きく隔開され、
前記誘電体と他方の電極との間に液体を、前記誘電体に液面が接するように介在させ、
前記一対の電極間にパルス電圧を印加することを特徴とする、
放電方法。
Pulse power supply,
A pair of electrodes connected to the pulse power source;
A discharge device in which at least a part of one of the electrodes is covered with a dielectric,
The distance between the pair of electrodes is separated by more than 100 mm;
A liquid is interposed between the dielectric and the other electrode so that the liquid surface is in contact with the dielectric;
A pulse voltage is applied between the pair of electrodes,
Discharge method.
パルス電源と、
前記パルス電源に接続された一対の電極とを有し、
前記双方の電極の少なくとも一部の領域がそれぞれ誘電体で覆われてなる放電装置であって、
前記一対の電極間距離が100mmより大きく隔開され、
前記誘電体と他方の電極との間に液体を、前記誘電体に液面が接するように介在させ、
前記一対の電極間にパルス電圧を印加することを特徴とする、
放電方法。
Pulse power supply,
A pair of electrodes connected to the pulse power source;
A discharge device in which at least a part of both electrodes are covered with a dielectric,
The distance between the pair of electrodes is separated by more than 100 mm;
A liquid is interposed between the dielectric and the other electrode so that the liquid surface is in contact with the dielectric;
A pulse voltage is applied between the pair of electrodes,
Discharge method.
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