JP2012164560A - Plasma generating device, and cleaning/purifying device and small electric appliance using plasma generating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマ発生装置、当該プラズマ発生装置を用いた洗浄浄化装置および小型電器機器に関する。 The present invention relates to a plasma generator, a cleaning and purifying apparatus using the plasma generator, and a small electric appliance.
従来より、気泡を含む液中で放電を行うことで気泡にラジカル等を発生させ、液体を改質するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, it is known that radicals or the like are generated in bubbles by performing discharge in a liquid containing bubbles to modify the liquid (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、処理の対象とされる液体中には様々な不純物等が含まれており、液体に含まれるこれらの成分によって液体の電気抵抗値が大きく変動してしまう。そのため、上記従来技術のように液中放電を利用する方法では、電極間に所定の電圧を印加したとしても放電の発生の仕方にばらつきが生じるおそれがあり、安定してプラズマを生成させることができなかった。すなわち、上記従来の技術では、ラジカル等の発生量にばらつきが生じてしまうおそれがあった。 However, various impurities and the like are included in the liquid to be processed, and the electrical resistance value of the liquid greatly varies depending on these components included in the liquid. Therefore, in the method using the submerged discharge as in the above prior art, even if a predetermined voltage is applied between the electrodes, there is a possibility that the manner in which the discharge is generated may vary, and plasma can be generated stably. could not. That is, in the above-described conventional technique, there is a possibility that the generation amount of radicals and the like may vary.
そこで、本発明は、より安定してラジカルを生成することのできるプラズマ発生装置、当該プラズマ発生装置を用いた洗浄浄化装置および小型電器機器を得ることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to obtain a plasma generator capable of generating radicals more stably, a cleaning and purifying apparatus using the plasma generator, and a small electric appliance.
本発明にあっては、水を含む液体を収容する液体収容部と、気体を収容する気体収容部と、前記気体収容部中の気体を前記液体収容部へ導く気体通路が形成され、前記液体収容部と前記気体収容部とを隔てる隔壁部と、前記気体収容部に配設された第1電極と、前記第1電極と距離を隔てられ、少なくとも前記第1電極と対になる側の部分が前記液体収容部中の液体と接触するように配設された第2電極と、前記気体収容部の気体を前記気体通路を介して前記液体収容部へ圧送させる態様で、酸素を含む気体を前記気体収容部に供給する気体供給部と、前記第1電極と前記第2電極との間に所定の電圧を印加して前記第1電極と前記第2電極との間に放電を発生させることにより、前記気体収容部に導入された気体をプラズマ化するプラズマ電源部と、を備えるプラズマ発生装置であって、前記気体通路に気泡を微細化する微細化手段を設けたことを主要な特徴とする。 In the present invention, a liquid storage portion that stores a liquid containing water, a gas storage portion that stores gas, and a gas passage that guides the gas in the gas storage portion to the liquid storage portion are formed, and the liquid A partition that separates the accommodating portion and the gas accommodating portion, a first electrode disposed in the gas accommodating portion, and a portion that is spaced apart from the first electrode and at least forms a pair with the first electrode Is a second electrode disposed so as to be in contact with the liquid in the liquid container, and a gas containing oxygen in a mode in which the gas in the gas container is pumped to the liquid container through the gas passage. A predetermined voltage is applied between the gas supply unit supplied to the gas storage unit, the first electrode, and the second electrode to generate a discharge between the first electrode and the second electrode. Plasma that converts the gas introduced into the gas storage portion into plasma A plasma generating apparatus comprising a source unit, and is mainly characterized in that a miniaturized means for fine bubbles in the gas passage.
また、本発明の洗浄浄化装置にあっては、上記プラズマ発生装置を備えることを主要な特徴とする。 In addition, the cleaning and purifying apparatus of the present invention is characterized in that it includes the above plasma generator.
また、本発明の小型電器機器にあっては、上記プラズマ発生装置もしくは上記洗浄浄化装置を備えることを主要な特徴とする。 The main feature of the small electric appliance of the present invention is that it includes the plasma generator or the cleaning and purifying device.
本発明にかかるプラズマ発生装置によれば、微細化手段によって気泡が微細化されるようにしているため、気泡の単位体積あたりの表面積が大きくなり、気液境界面で生成されるオゾンやヒドロキシラジカル等の生成量を多くすることができる。その結果、大量のオゾンやヒドロキシラジカル等をより安定して生成することができるようになる。 According to the plasma generator of the present invention, since the bubbles are made finer by the finer means, the surface area per unit volume of the bubbles is increased, and ozone and hydroxy radicals generated at the gas-liquid boundary surface Etc. can be increased. As a result, a large amount of ozone, hydroxy radicals, etc. can be generated more stably.
そして、洗浄浄化装置や小型電器機器に上述のプラズマ発生装置を備えさせることで、より安定してラジカルを生成することのできる洗浄浄化装置および小型電器機器を得ることができる。 Further, by providing the above-described plasma generator in the cleaning and purifying apparatus and the small electric appliance, it is possible to obtain the cleaning and purifying apparatus and the small electric appliance that can generate radicals more stably.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that similar components are included in the following embodiments. Therefore, in the following, common reference numerals are given to those similar components, and redundant description is omitted.
(第1実施形態)
本実施形態にかかるプラズマ発生装置1は、略円筒状のケース部材2を備えている。なお、ケース部材の形状は円筒状のものに限らず、例えば、角筒状としてもよい。
(First embodiment)
The
そして、ケース部材2の内側には、図1に示すように、セラミックス部材3が配設されており、このセラミックス部材3によってケース部材2の内部空間が上下に仕切られている。
As shown in FIG. 1, a
本実施形態では、ケース部材2の内部空間のうちセラミックス部材3の上側の領域が、水を含む液体(図3および図4参照)17を収容する液体収容部4となっているとともに、下側の領域が気体を収容する気体収容部5となっている。
In the present embodiment, the upper region of the
このように、本実施形態では、セラミックス部材3が、液体収容部4と気体収容部5とを隔てる隔壁部に相当している。
Thus, in this embodiment, the
また、液体収容部4の外周端部には、ケース部材2とセラミックス部材3との隙間を塞ぐリング状のシール材6が装着されており、液体収容部4内の液体17がケース部材2とセラミックス部材3との隙間から気体収容部5内に漏れ出ないようにしている。
A ring-
また、ケース部材2の側壁2bの下部には、気体収容部5と外部とを連通する気体導入口9が設けられており、この気体導入口9には配管(気体導入路)10が挿通されている。そして、配管10を介して気体収容部5と気体供給部11とが接続されている。本実施形態では、少なくとも酸素(O2)を含む気体が気体供給部11から気体収容部5内に供給されるようになっている。
In addition, a
さらに、セラミックス部材3には気体通路3aが形成されており、気体供給部11から気体収容部5内に導入された気体等は、この気体通路3aを経て液体収容部4内へ送り出されることになる。
Further, a
このように、本実施形態にかかる気体供給部11は、気体収容部5の気体を気体通路3aを介して液体収容部4へ圧送させる態様で、気体収容部5に少なくとも酸素を含む気体を供給する機能を有している。
Thus, the
また、プラズマ発生装置1は、気体収容部5に配設された第1電極12と、第1電極12と距離を隔てられ、少なくとも第1電極12と対になる側の部分(第1電極12の表面との間に放電を生じさせる表面)が液体収容部4中の液体17と接触するように配設された第2電極13と、を備えている。
In addition, the
具体的には、ドーナツ状の第1電極12およびドーナツ状の第2電極13をそれぞれ気体収容部5および液体収容部4に配設している。
Specifically, the doughnut-shaped
ドーナツ状の第1電極12は、図1に示すように、セラミックス部材3の気体収容部5側の表面3bに、中心が気体通路3aとなるように配置されている。この第1電極12の表面は、誘電体(図示せず)によって被覆されている。
As shown in FIG. 1, the doughnut-shaped
また、第2電極13は、少なくとも第1電極12と対になる側の部分(第1電極12の表面との間に放電を生じさせる表面)が液体収容部4中の液体17と接触するように、液体収容部4に配置されている。この第2電極13も中心が気体通路3aとなるように配置されている。すなわち、第1電極12と第2電極13とが同心状に配置されている。
In addition, the
このように、本実施形態にかかるプラズマ発生装置1では、気体収容部5にドーナツ状の第1電極12を配設することで、第1電極12が、液体収容部4に導入される液体17に接触しないようにしている。
As described above, in the
一方、ドーナツ状の第2電極13を液体収容部4に配設することで、第2電極13の少なくとも第1電極12と対になる側の部分(第1電極12の表面との間に放電を生じさせる表面)が、液体収容部4に導入される液体17に接触するようにしている。
On the other hand, by disposing the doughnut-shaped
そして、第1電極12および第2電極13は、それぞれリード線14を介してプラズマ電源部15(図1参照)に電気的に接続されており、この第1電極12と第2電極13との間に所定の電圧が印加されるようになっている。
The
本実施形態では、第2電極13よりも第1電極12の方が高電位となるように第1電極12と第2電極13との間に所定の電圧を印加している。具体的には、第2電極13に印加する電圧値(電圧値の絶対値)が第1電極12に印加する電圧値(電圧値の絶対値)よりも低くなるように、第1電極12と第2電極13との間に所定の電圧を印加している(図2参照)。さらに、本実施形態では、第2電極13に印加する電圧値(の絶対値)を0V近傍の値となるようにすることで、第2電極13をグラウンド電極に近づけるようにしている。
In the present embodiment, a predetermined voltage is applied between the
ここで、本実施形態では、プラズマ発生装置1の気体通路3aに、気体を液体収容部4へ圧送させる際に発生する気泡を微細化する微細化手段を設けている。
Here, in this embodiment, the
具体的には、気体通路3aを孔径が約1μm〜10μm程度の微細孔とし、微細な気泡が液体収容部4へ圧送されるようにしている。なお、気体通路3aの孔径を約1μm〜10μm程度とすることで、液体収容部4に収容された液体17が気体通路3aから気体収容部5内に漏れ出ることも抑制される。
Specifically, the
次に、上述したプラズマ発生装置1の動作ならびにヒドロキシラジカルの生成方法について説明する。
Next, the operation of the above-described
まず、気体収容部5の気体を気体通路3aを介して液体収容部4へ圧送させる態様で酸素を含む気体を気体収容部5に供給する(気体を供給する工程)。
First, the gas containing oxygen is supplied to the
本実施形態では、図1に示すように、空気をベースとして酸素を含有した気体(流量約0.01L/min〜1.0L/min(10cc/min〜1000cc/min))が、気体供給部11から配管10を介して気体収容部5に送り込まれる。このとき、気体を送り込む圧力は、約0.0098MPa〜0.49MPa(0.1kgf/cm2〜5kgf/cm2)程度とされる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a gas containing oxygen based on air (flow rate of about 0.01 L / min to 1.0 L / min (10 cc / min to 1000 cc / min)) is a gas supply unit. 11 is sent into the
このように、気体供給部11は、大気中の気体(空気)を供給する機能を備えている。なお、気体の供給流量は、気体供給部11に設けた図示せぬ流量制御部によって制御されている。また、気体供給部11に、大気中の気体だけでなく他の種類の気体(例えば、酸素濃度が異なる気体)を供給できる機能を持たせるとともに気種制御部を設け、様々な種類の気体のなかから1種類もしくは複数種類の気体を選択的に供給できるようにしてもよい。
As described above, the
そして、気体が気体収容部5に供給されることで、気体収容部5の圧力は、大気圧にこの圧力が加わって約0.11MPa〜0.59MPa(1.1kgf/cm2〜6kgf/cm2)程度となり、陽圧状態になる。このように、気体収容部5を陽圧とすることで、気体収容部5から気体通路3aを経て液体収容部4へ向う気体の流れが形成される。なお、気体収容部5を陽圧とすることによっても、液体収容部4に収容された液体17が気体通路3aから気体収容部5内に漏れ出てしまうのが抑制される。
And by supplying gas to the
そして、上述したように酸素を含有した気体を供給することで、図3に示すように、気体通路3aの液体収容部4側(図1の上側)の開口端3cにおいて酸素を含む微細な気泡16が成長する(気泡を成長させる工程)。
And by supplying the gas containing oxygen as mentioned above, as shown in FIG. 3, the fine bubble containing oxygen in the opening
次に、プラズマ電源部15によって、第1電極12と第2電極13に所定の電圧が、第2電極13に印加する電圧値(電圧値の絶対値)が第1電極12に印加する電圧値(電圧値の絶対値)よりも低くなるように印加される。なお、印加する電圧としては、大気圧のもとにおいてグロー放電を可能にする電圧(パワー:約10W〜100W程度)が好ましい。このとき、プラズマ電源部15に電圧制御部を設け、第1電極12と第2電極13との間に印加する電圧を制御するようにするのが好ましい。
Next, the plasma
そして、第1電極12と第2電極13に所定の電圧が印加されることで、第1電極12と第2電極13との間には、大気圧あるいはそれ以上の圧力の気体雰囲気のもとで放電が生じる。なお、大気圧のもとでプラズマを生成する技術については、たとえば文献A(岡崎幸子、「大気圧グロー放電プラズマとその応用」、レビュー講演:20th JSPF Annual Meeting)に報告されている。
Then, by applying a predetermined voltage to the
そして、この放電(気体に接触する第1電極12の表面と液体に接触する第2電極13の表面との間における放電)によって、液体収容部4の液体17中の気体の領域においてプラズマが生成され、液体に含まれる水や気体に含まれる酸素によってオゾンやヒドロキシラジカル等が生成される(ヒドロキシラジカルを生成する工程)。
Then, this discharge (discharge between the surface of the
本実施形態では、気泡16内の気体(液体収容部4の液体17中の気液境界面近傍の気体)に電位差を生じさせてプラズマを生成している。このように、ヒドロキシラジカルが生成されやすい気液境界面の近傍(気体通路3aの液体17に臨む開口端3c近傍)に電位差を生じさせることで、より多くのオゾンやヒドロキシラジカル等を生成できるようになる。なお、本実施形態では、気体通路3aの液体17に臨む開口端3c近傍の気泡16だけでなく、液体収容部4へ送り出された気泡16内でもオゾンやヒドロキシラジカル等を生成することができる。
In the present embodiment, plasma is generated by generating a potential difference in the gas in the bubble 16 (the gas in the vicinity of the gas-liquid interface in the liquid 17 of the liquid container 4). As described above, by generating a potential difference in the vicinity of the gas-liquid boundary surface where hydroxy radicals are easily generated (near the
こうして生成されたオゾンやヒドロキシラジカル等は、上述した気体の流れに伴って、液体収容部4へ送り出されることになる。
The ozone, hydroxy radicals, and the like generated in this way are sent out to the
また、ヒドロキシラジカル等を含んだ気泡16が液体収容部4内の液体17の流れによってセラミックス部材(隔壁部)3からせん断されることでも、気泡16が微細化され、液体17中に放出されることとなる(気泡放出工程)。
The
すなわち、気泡16が成長する液体収容部4では、液体17が導入されることによって液体17の流れ(図3および図4の矢印18参照)が生じており、矢印18方向に流れる液体17が成長する気泡16にあたると、液体17の流れが気泡16にせん断力として作用し、気泡16は開口端3cから液体17中へ解き放たれることとなる。なお、本実施形態では、気体通路3aを孔径が約1μm〜10μm程度の微細孔としているため、液体17の流れが生じていない場合であっても、開口端3cから液体17中へ解き放たれる気泡16は微細なものとすることが可能である。
That is, in the
このように、微細化手段によって気泡を微細化することで、気泡の単位体積あたりの表面積が大きくなり、気液境界面で生成されるオゾンやヒドロキシラジカル等の生成量を多くすることができ、大量のオゾンやヒドロキシラジカル等をより安定して生成することができるようになる。 In this way, by refining bubbles by means of refining, the surface area per unit volume of bubbles is increased, and the amount of ozone, hydroxy radicals, etc. generated at the gas-liquid interface can be increased, Large amounts of ozone, hydroxy radicals, etc. can be generated more stably.
そして、液体17中に解き放たれた微細な気泡16は、大気中に直ぐに放出されることなく液体17の隅々にまで拡散する。なお、拡散した微細な気泡16の一部は液体17中に容易に溶解する。このとき、気泡16に含まれているオゾン等が液体17中に溶解することで、液体のオゾン濃度は一気に上昇することになる。
The fine bubbles 16 released into the liquid 17 are diffused to every corner of the liquid 17 without being immediately released into the atmosphere. A part of the diffused fine bubbles 16 is easily dissolved in the liquid 17. At this time, ozone or the like contained in the
また、文献B(高橋正好、「マイクロバブルとナノバブルによる水環境の改善」、アクアネット、2004.6)によれば、通常、オゾンや各種のラジカルを含んだ微細な気泡16はマイナスに帯電していることが多いことが報告されている。そのため、気泡16の他の一部は、液体17中に含まれる有機物、油脂物、染料、たんぱく質、細菌等(図示せず)に容易に吸着する。液体17中の有機物等は、液体17に溶解したオゾンあるいは各種のラジカルや、有機物等に吸着した気泡16に含まれるオゾンあるいは各種のラジカル等によって分解される。
According to Document B (Masayoshi Takahashi, “Improvement of water environment by microbubbles and nanobubbles”, Aquanet, 2004.6), fine bubbles 16 containing ozone and various radicals are usually negatively charged. It has been reported that there are many cases. Therefore, the other part of the
例えば、ヒドロキシラジカル等は、約120kcal/mol程度の比較的大きなエネルギーを有している。このエネルギーは、窒素原子と窒素原子との二重結合(N=N)、炭素原子と炭素原子との二重結合(C=C)あるいは炭素原子と窒素原子との二重結合(C=N)等の結合エネルギー(〜100kcal/mol)を上回るものである。そのため、窒素や炭素等の結合からなる有機物等は、このヒドロキシラジカル等によって容易にその結合が切断されて分解されることになる。このような有機物等の分解に寄与するオゾンやヒドロキシラジカル等は、塩素等のような残留性がなく時間とともに消滅するため、環境に配慮した物質でもある。 For example, a hydroxy radical or the like has a relatively large energy of about 120 kcal / mol. This energy is a double bond between a nitrogen atom and a nitrogen atom (N = N), a double bond between a carbon atom and a carbon atom (C = C), or a double bond between a carbon atom and a nitrogen atom (C = N). ) And the like (above 100 kcal / mol). Therefore, an organic substance composed of a bond such as nitrogen or carbon is easily broken and decomposed by this hydroxy radical or the like. Since ozone, hydroxy radicals, and the like that contribute to the decomposition of such organic substances do not have persistence like chlorine and disappear with time, they are also environmentally friendly substances.
以上説明したように、本実施形態にかかるプラズマ発生装置1では、第1電極12を気体収容部5に配設するとともに、第2電極13を、少なくとも第1電極12と対になる側の部分(第1電極12の表面との間に放電を生じさせる表面)が液体収容部4中の液体と接触するように配設している。
As described above, in the
そして、気体に接触する第1電極12の表面と液体に接触する第2電極13の表面との間に放電を発生させることで、液体収容部4中の液体17内における気体の領域においてプラズマを生成し、液体17に含まれる水および気体に含まれる酸素からヒドロキシラジカルを生成するようにしている。
Then, by generating a discharge between the surface of the
このような構成によれば、液体17の電気抵抗による影響をそれほど受けることなく第1電極12と第2電極13との間に放電を生じさせることができるため、気体をより確実にプラズマ化することができ、より安定してオゾンやラジカル等を大量に生成することができるようになる。
According to such a configuration, since the discharge can be generated between the
また、本実施形態では、微細化手段(本実施形態では、気体通路3aの孔径を小さくすること)によって気泡が微細化されるようにしている。したがって、気泡の単位体積あたりの表面積が大きくなり、気液境界面で生成されるオゾンやヒドロキシラジカル等の生成量を多くすることができ、大量のオゾンやヒドロキシラジカル等をより安定して生成することができるようになる。
Further, in the present embodiment, the bubbles are made finer by the miniaturization means (in this embodiment, the hole diameter of the
また、本実施形態によれば、液体収容部4に液体17が導入され、セラミックス部材3によって画成された気体収容部5にプラズマを生成する第1電極12が配設されている。そのため、第1電極12は液体17には全く接触せず、液体17の電気抵抗の影響を受けることがなくなる。これにより、第1電極12と第2電極13との間に放電を安定して発生させることができ、気体収容部5に導入された酸素を含む気体が確実にプラズマ化されて、水と酸素からオゾンあるいはヒドロキシラジカル等を安定に生成させることができる。
Further, according to the present embodiment, the liquid 17 is introduced into the
また本実施形態によれば、気体収容部5に酸素を含む気体を導入することで、気体収容部5を陽圧にし、気体収容部5から気体通路3aを経て液体収容部4へ向う気体の流れを形成している。そして、この気体の流れに乗って気体通路3aの液体17に臨む開口端3cにおいて成長する気泡16内にオゾンやヒドロキシラジカル等が生成されるようにしている。
In addition, according to the present embodiment, by introducing a gas containing oxygen into the
すなわち、本実施形態では、気泡16内の気体(液体収容部4の液体17中の気液境界面近傍の気体)中でオゾンやヒドロキシラジカル等が生成されるようにしている。そして、オゾンやヒドロキシラジカル等を含んだ気体が微細な気泡16として液体17中に拡散されるようにしている。これにより、オゾンや各種のラジカルを発生させた後、これらが消滅する前に極めて短時間で効率的にそのオゾンや各種のラジカルを液体17中に送り込むことができるようになる。 That is, in the present embodiment, ozone, hydroxy radicals, and the like are generated in the gas in the bubbles 16 (the gas in the vicinity of the gas-liquid interface in the liquid 17 of the liquid container 4). A gas containing ozone, hydroxy radicals, or the like is diffused into the liquid 17 as fine bubbles 16. Thereby, after ozone and various radicals are generated, the ozone and various radicals can be efficiently fed into the liquid 17 in a very short time before they disappear.
そして、オゾンや各種のラジカルを含んだ微細な気泡16が液体17中に拡散することによって、液体17のオゾン濃度が高められるとともに液体17中に含まれる有機物等に気泡16が吸着する。これにより、液体17中に溶解したオゾン等や吸着した気泡16に含まれる各種のラジカルによって有機物や細菌等を効率的に分解することができる。
Then, the fine bubbles 16 containing ozone and various radicals diffuse into the liquid 17, so that the ozone concentration of the liquid 17 is increased and the
さらに、プラズマを生成する電極としてドーナツ状の第1電極12および第2電極13を用いることで、プラズマ発生装置1のプラズマ電源部15や気体供給部11を除いた本体部分の大きさをコンパクトにすることができる。その結果、既存の装置に組み込みやすくすることができる。また、新たに装置に搭載する場合においても、その占有空間を最小限に抑えることができる。
Further, by using the doughnut-shaped
また、プラズマ電源部15が第1電極12と第2電極13との間に印加する電圧を制御する電圧制御部を備えていれば、第1電極12と第2電極13との間に液体17の電気抵抗の変動に関わらず、安定して放電を発生させることができるようになる。このとき、電圧制御部によって、第2電極13に印加する電圧値(電圧値の絶対値)が第1電極12に印加する電圧値(電圧値の絶対値)よりも低くなるように、第1電極12と第2電極13との間に電圧を印加するようにすれば、万一、使用者等が誤って液体17や第2電極13に触れてしまった場合であっても、当該使用者等が感電してしまうのを抑制することができる。
If the plasma
特に、第2電極13に印加する電圧値をゼロV近傍の値となるように、すなわち、第2電極13がグラウンド電極に近づくようにすることで、使用者等の感電をより一層抑制することができる。
In particular, the voltage applied to the
また、気体供給部11が、気体の種類を制御する気種制御部を有していれば、オゾンやヒドロキシラジカル等の生成量等の調整を行うことが可能となる。
Further, if the
このとき、気体供給部11が大気中の空気を供給する機能を有していれば、より簡便に気体を供給することができる。
At this time, if the
また、流量制御部により気体の供給流量を制御するようにすれば、より安定的にプラズマを生成することができる。 Moreover, if the gas supply flow rate is controlled by the flow rate control unit, plasma can be generated more stably.
次に、プラズマ発生装置の変形例を説明する。 Next, a modified example of the plasma generator will be described.
(第1変形例)
本変形例にかかるプラズマ発生装置1Aは、基本的に上記第1実施形態にかかるプラズマ発生装置1と同様の構成をしている。すなわち、プラズマ発生装置1Aは、ケース部材2を備えており、このケース部材2の内側に配設されるセラミックス部材(隔壁部)3によってケース部材2の空間が上下に仕切られている。
(First modification)
A plasma generator 1A according to this modification basically has the same configuration as the
そして、ケース部材2の内部空間のうちセラミックス部材3の上側の領域が、水を含む液体17を収容する液体収容部4となっているとともに、下側の領域が気体を収容する気体収容部5となっている。
And the area | region of the upper side of the
ここで、本変形例にかかるプラズマ発生装置1Aが上記第1実施形態のプラズマ発生装置1と主に異なる点は、図5に示すように、隔壁部3を多孔質材料で形成することで微細化手段を設けたことにある。
Here, the plasma generator 1A according to this modification mainly differs from the
気体通路部を多孔質材料で構成することによって、発生する気泡を微細化する。 By forming the gas passage portion with a porous material, the generated bubbles are miniaturized.
以上の本変形例によっても、上記第1実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。 Also according to the above modification, the same operations and effects as those of the first embodiment can be obtained.
(第2変形例)
本変形例にかかるプラズマ発生装置1Bは、基本的に上記第1実施形態にかかるプラズマ発生装置1と同様の構成をしている。すなわち、プラズマ発生装置1Bは、ケース部材2を備えており、このケース部材2の内側に配設されるセラミックス部材(隔壁部)3によってケース部材2の空間が上下に仕切られている。
(Second modification)
The plasma generator 1B according to this modification basically has the same configuration as the
そして、ケース部材2の内部空間のうちセラミックス部材3の上側の領域が、水を含む液体17を収容する液体収容部4となっているとともに、下側の領域が気体を収容する気体収容部5となっている。
And the area | region of the upper side of the
ここで、本変形例にかかるプラズマ発生装置1Bが上記第1実施形態のプラズマ発生装置1と主に異なる点は、図6に示すように、気体通路3aに乱流発生手段を形成することで微細化手段を設けたことにある。
Here, the main difference between the plasma generator 1B according to this modification and the
例えば、気体通路3aの内側を凹凸や波打ち形状にすることで乱流発生手段を形成することができる。気体通路3aに乱流を発生させることによって、気泡にせん断力が付与され、発生する気泡が微細化される。
For example, the turbulent flow generating means can be formed by making the inside of the
以上の本変形例によっても、上記第1実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。 Also according to the above modification, the same operations and effects as those of the first embodiment can be obtained.
(第3変形例)
本変形例にかかるプラズマ発生装置1Cは、基本的に上記第1実施形態にかかるプラズマ発生装置1と同様の構成をしている。すなわち、プラズマ発生装置1Cは、ケース部材2を備えており、このケース部材2の内側に配設されるセラミックス部材(隔壁部)3によってケース部材2の空間が上下に仕切られている。
(Third Modification)
The plasma generator 1C according to this modification basically has the same configuration as the
そして、ケース部材2の内部空間のうちセラミックス部材3の上側の領域が、水を含む液体17を収容する液体収容部4となっているとともに、下側の領域が気体を収容する気体収容部5となっている。
And the area | region of the upper side of the
ここで、本変形例にかかるプラズマ発生装置1Cが上記第1実施形態のプラズマ発生装置1と主に異なる点は、図7に示すように、気体通路3aの開口面積を可変とすることで微細化手段を設けたことにある。
Here, the plasma generator 1C according to the present modification is mainly different from the
気体通路3aの開口面積を可変にするための構造としては、次のようなスライド構造を採用することができる。すなわち、切欠を有する可動式隔壁部81と、可動式隔壁部81を走らせるための可動レール82と、可動式隔壁部81を送り出す隔壁送り出し機構83とを備える。気体通路3aの開口面積を大きくする場合は、図7(a)に示すように、可動式隔壁部81を戻した状態とする。この状態では、図8(a)の平面図に示すように、可動式隔壁部81に形成された切欠が大きな開口84となっている。一方、気体通路3aの開口面積を小さくする場合は、図7(b)に示すように、可動式隔壁部81を引き出した状態とする。この状態では、図8(b)の平面図に示すように、可動式隔壁部81に形成された切欠が重なり合って小さな開口84となっている。
As a structure for making the opening area of the
本実施形態では、流速計85を用いて液体収容部4内の液体17の流速をセンシングし、その流速に基づいて気体通路3aの開口面積を変化させるようにしている。すなわち、流速が小さい場合は、液体17によるせん断力が小さいので、気体量が多いと微細気泡にならない。そこで、流速が小さい場合は、図7(a)に示すように、気体通路3aの開口面積を小さくして気体量を制限する。一方、流速が大きい場合は、液体17によるせん断力が大きいので、気体量が多くても微細気泡になる。そこで、流速が大きい場合は、図7(b)に示すように、気体通路3aの開口面積を大きくして気体を多量に投入する。これにより、単位時間当たりに発生するラジカル量をアップさせることができる。このように流速に応じて気体通路3aの開口面積をフィードバック制御することによって、微細気泡を最適制御することが可能である。
In the present embodiment, the flow velocity of the liquid 17 in the
以上の本変形例によっても、上記第1実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。なお、ここでは流速に応じて気体通路3aの開口面積を変化させることとしているが、流速に関係なく単に気体通路3aの開口面積を可変させる構成としてもよい。
Also according to the above modification, the same operations and effects as those of the first embodiment can be obtained. Here, the opening area of the
(第4変形例)
本変形例にかかるプラズマ発生装置1Dは、基本的に上記第1実施形態にかかるプラズマ発生装置1と同様の構成をしている。すなわち、プラズマ発生装置1Dは、ケース部材2を備えており、このケース部材2の内側に配設されるセラミックス部材(隔壁部)3によってケース部材2の空間が上下に仕切られている。
(Fourth modification)
The plasma generator 1D according to this modification has basically the same configuration as the
そして、ケース部材2の内部空間のうちセラミックス部材3の上側の領域が、水を含む液体17を収容する液体収容部4となっているとともに、下側の領域が気体を収容する気体収容部5となっている。
And the area | region of the upper side of the
ここで、本変形例にかかるプラズマ発生装置1Dが上記第1実施形態のプラズマ発生装置1と主に異なる点は、図9に示すように、隔壁部3を横方向に振動させる横振動機構(微細化手段)を設けたことにある。このような横方向の振動は、例えば隔壁部3の気体側に振動モータを設けることで実現することができる。隔壁部3を横方向に振動させることによって、気泡にせん断力が付与され、発生する気泡が微細化される。
Here, the plasma generator 1D according to this modification mainly differs from the
以上の本変形例によっても、上記第1実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。なお、ここでは隔壁部3を横方向に振動させることとしているが、隔壁部3を振動させる方向は必ずしも横でなくてもかまわない。
Also according to the above modification, the same operations and effects as those of the first embodiment can be obtained. Although the
(第2実施形態)
本実施形態では、プラズマ発生装置1を用いた小型電器機器の一例について、図10〜12を参照して説明する。以下では、除毛装置としての電気かみそりのヘッド部を洗浄する洗浄浄化装置を例示する。
(Second Embodiment)
In this embodiment, an example of a small electric appliance using the
図10〜12に示す小型電器機器としての洗浄浄化装置40は、除毛装置の一種である電気かみそり50のヘッド部(被洗浄処理対象部)51を洗浄するものである。
A cleaning and
洗浄浄化装置40は、図10〜12に示すように、ヘッド部51を下向きにした電気かみそり50を挿入するための開口41aを有した筐体41と、開口41aを通じて挿入されたヘッド部51を受容する受け皿42とを備えている。
As shown in FIGS. 10 to 12, the cleaning and
また、洗浄浄化装置40は、液体を貯留するタンク43と、受け皿42に連通されたオーバーフロー部44と、タンク43内の液体を液体導入口7に循環供給するポンプ45と、を備えている。さらに、液体を濾過するフィルタ46aを有したカートリッジ46と、タンク43内の気密状態を制御するための開閉弁47と、液体を循環するための循環経路と、を備えている。
In addition, the cleaning and
この循環経路は、タンク43に貯留された液体を受け皿42に導入する配管(液体導入路)21と、受け皿42から排出される液体をカートリッジ46に導く経路23(排出路)と、オーバーフロー部44から排出される液体をカートリッジ46に導く経路24と、カートリッジ46から排出された液体をポンプ45に導く経路25と、ポンプ45から送出される液体をタンク43に導く経路26と、で構成されている。また、タンク43には、気密経路27を介して開閉弁47が接続されている。以下、各構成部品について説明する。
This circulation path includes a pipe (liquid introduction path) 21 for receiving the liquid stored in the
筐体41は、その後部に電気かみそり50の把持部52と当接するスタンド部41bを有し、開口41aから挿入される電気かみそり50を受け皿42と共に保持するものである。スタンド部41bの前面には、図10に示すように、洗浄浄化装置40に電気かみそり50が装着されたことを検知する接点部材41cが設けられている。接点部材41cは、把持部52背面に設けられた端子52aとの接触により電気かみそり50の装着を検知するものであり、このような検知機能に併せて、電気かみそり50に各種制御信号や駆動電力を出力する機能を持たせている。
The
筐体41の前部上方には、洗浄後にヘッド部51を乾燥させるためのファン48を収容している。筐体41前面には、ファン48用の通気窓41dや、洗浄動作を実行するための動作ボタン41e、動作状態を表示するランプ41f等が設けられている。筐体41の後面側は、タンク43を着装する着装部となっており、タンク43の各口43a、43b、43cと連結される連結口41g、41h、41iを有している。連結口41gは配管(液体導入路)21と繋がっており、連結口41hは経路26と繋がっており、連結口41iは気密経路27と繋がっている。
A
受け皿42は、ヘッド部51の形状に沿うような凹形状とされており、底壁部には貫通孔42bが形成されている。そして、当該貫通孔42bを介して液体収容部4が受け皿42の内部空間と連通するように、プラズマ発生装置1が底壁部の背面側に設けられている。
The
本実施形態では、液体収容部4が受け皿42の内部空間と連通するようにプラズマ発生装置1を設け、受け皿42の内部空間もプラズマ発生装置1の液体収容部4として機能するように構成している。なお、受け皿42に例えば排水溝などを形成することで、液体収容部4内部の液体をよりスムーズに経路23(排出路)から排出できるようにするのが好適である。
In the present embodiment, the
また、受け皿42の底部壁背面側にはヒータ49が設けられている(図12参照)。このヒータ49は、ファン48と連動してヘッド部51の乾燥を行うものである。
A
そして、受け皿42の前方にはオーバーフロー部44が設けられており、本実施形態においては受け皿42とオーバーフロー部44とが一体形成されている。オーバーフロー部44の入口は受け皿42と繋がっており、出口は経路24と繋がっている。経路24は、オーバーフロー部44の出口から、受け皿42後部に設けられた中継口42aを介してカートリッジ46に至る。
An
タンク43は、吐出口43aおよび流入口43bと、気密状態を開放するための通気口43cとを前面に有しており、通気口43cの開閉により吐出口43aからの液体吐出が制御されている。タンク43は筐体41後面側に着脱自在に設けられ、筐体41への装着状態では、吐出口43aが連結口41gに連結され、タンク43に貯留された液体を配管(液体導入路)21から受け皿42に導入できるようになっている。また、流入口43bが、連結口41hに連結されて経路26によりポンプ45の送出口45aと繋がり、通気口43cが、連結口41iに連結されて気密経路27により開閉弁47と繋がることとなる。
The
カートリッジ46は、フィルタ46aを内部に収容した略箱状体であり、上部に流入口46bを有し、前部に流出口46cを有している。このカートリッジ46は、筐体41の下部後方に着脱自在に設けられており、筐体41への装着状体では、流入口46bが、経路23(排出路)により排出口41kと繋がるとともに、経路24によりオーバーフロー部44の出口と繋がっている。そして、流出口46cが、経路25によりポンプ45の吸入口45bと繋がっている。
The
次に、洗浄浄化装置40の動作について説明する。
Next, the operation of the cleaning and
まず、タンク43から配管(液体導入路)21を介して受け皿42およびプラズマ発生装置1の液体収容部4内に液体を導入する。
First, the liquid is introduced from the
そして、空気をベースとして酸素を含有した所定流量の気体が、気体供給部11から配管(気体導入路)10を介して気体収容部5内に送り込まれ、気体収容部5が陽圧状態とされて、その気体収容部5から気体通路3aを経て液体収容部4へ向う気体の流れが形成される。
Then, a gas having a predetermined flow rate containing oxygen based on air is sent from the
次に、第1電極12と第2電極13に所定の電圧を、第2電極13に印加する電圧値(電圧値の絶対値)が第1電極12に印加する電圧値(電圧値の絶対値)よりも低くなるように印加することで、第1電極12と第2電極13との間において放電が生じる。この放電(気体に接触する第1電極12の表面と液体に接触する第2電極13の表面との間における放電)によって、液体収容部4の液体17中の気体の領域においてプラズマが生成され、液体17に含まれる水や気体に含まれる酸素によってオゾンやヒドロキシラジカル等が生成される(図4参照)。
Next, a predetermined voltage is applied to the
そして、生成されたオゾンや各種のラジカルは、上述した気体の流れとともに液体収容部4および受け皿42内に貯留された液体中に送り出されることとなる。このとき、成長する気泡は、微細化手段によって微細化された気泡16として開口端3cから液体中へ解き放たれ、液体中に解き放たれた微細な気泡16は液体の隅々にまで拡散する。すなわち、生成された洗浄液は、被洗浄処理対象部30としてのヘッド部51に供給されることとなる。そして、液体(洗浄液)に溶解したオゾンあるいはラジカルや、気泡16に含まれるオゾンあるいはラジカル等によって、ヘッド部51に付着した有機物等を効率的に分解させることができるようになる。
And the produced | generated ozone and various radicals will be sent out in the liquid stored in the
以上説明したように、本実施形態では、洗浄浄化装置(小型電器機器)40に、微細化手段によって気泡を微細化させるプラズマ発生装置1を備えさせているため、大量のオゾンやヒドロキシラジカル等をより安定して生成することのできる小型電器機器を得ることができる。そして、大量のオゾンやヒドロキシラジカル等をより安定して生成できるようにすることで、洗浄浄化装置(小型電器機器)40の洗浄力の向上を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the cleaning and purifying device (small electric appliance) 40 is provided with the
なお、第2電極13に印加する電圧値(電圧値の絶対値)が第1電極12に印加する電圧値(電圧値の絶対値)よりも低くなるように、第1電極12と第2電極13との間に電圧を印加するようにすれば、万一、使用者等が誤って液体17や第2電極13に触れてしまった場合であっても、当該使用者等が感電してしまうのを抑制することができる。
Note that the
このことは、本実施形態のように第2電極13を外部に露出するように配置した構成とした場合に特に有効である。
This is particularly effective when the
また、プラズマ発生装置1A〜1Dにあっても、本実施形態を適用することが可能である。 Also, the present embodiment can be applied to the plasma generators 1A to 1D.
(第3実施形態)
本実施形態では、プラズマ発生装置を用いた洗浄浄化装置の一例について説明する。
(Third embodiment)
In the present embodiment, an example of a cleaning and purifying apparatus using a plasma generator will be described.
本実施形態にかかる洗浄浄化装置20は、図13に示すように、プラズマ発生装置1Eを備えている。
As shown in FIG. 13, the cleaning and
プラズマ発生装置1Eは、基本的に上記第1実施形態にかかるプラズマ発生装置1と同様の構成をしている。すなわち、プラズマ発生装置1Eは、ケース部材2を備えており、このケース部材2の内側に配設されるセラミックス部材(隔壁部)3によってケース部材2の空間が上下に仕切られている。
The plasma generator 1E basically has the same configuration as the
そして、ケース部材2の内部空間のうちセラミックス部材3の上側の領域が、水を含む液体17を収容する液体収容部4となっているとともに、下側の領域が気体を収容する気体収容部5となっている。
And the area | region of the upper side of the
また、液体収容部4の外周端部には、ケース部材2とセラミックス部材3との隙間を塞ぐリング状のシール材6が装着されており、液体収容部4内の液体17がケース部材2とセラミックス部材3との隙間から気体収容部5内に漏れ出ないようにしている。
A ring-shaped
本実施形態にかかるプラズマ発生装置1Eは、ケース部材2の天壁部(液体収容部4側の壁部)2aに、液体収容部4に液体17を導入する液体導入口7が設けられるとともに、液体収容部4内に導入された液体17を外部に送り出す液体排出口8が設けられている点が上記第1実施形態にかかるプラズマ発生装置1と主に異なっている。
The plasma generating apparatus 1E according to the present embodiment is provided with a liquid introduction port 7 for introducing the liquid 17 into the
そして、本実施形態にかかる洗浄浄化装置20では、セラミックス部材3を収容するケース部材2の液体導入口7に、被洗浄処理対象部30から処理の完了した液体17を液体収容部4に導入する配管(液体導入路)21が接続されている。また、液体排出口8には、液体収容部4内の液体を被洗浄処理対象部30へ送る配管(液体排出路)22が接続されている。
In the cleaning and
次に、上述した洗浄浄化装置20の動作について説明する。
Next, operation | movement of the washing | cleaning
まず、図13に示すように、空気をベースとして酸素を含有した所定流量の気体が、気体供給部11から配管(気体導入路)10を介して気体収容部5内に送り込まれる。そして、気体収容部5が陽圧状態とされて、その気体収容部5から気体通路3aを経て液体収容部4へ向う気体の流れが形成される。
First, as shown in FIG. 13, a predetermined flow rate gas containing oxygen based on air is sent from the
このとき、液体収容部4には被洗浄処理対象部30から処理の完了した液体17が配管(液体導入路)21から液体導入口7を経て導入される。
At this time, the liquid 17 that has been processed from the
次に、第1電極12と第2電極13に所定の電圧を、第2電極13に印加する電圧値(電圧値の絶対値)が第1電極12に印加する電圧値(電圧値の絶対値)よりも低くなるように印加することで、第1電極12と第2電極13との間において放電が生じる。この放電(気体に接触する第1電極12の表面と液体に接触する第2電極13の表面との間における放電)によって、液体収容部4の液体17中の気体の領域においてプラズマが生成され、液体17に含まれる水や気体に含まれる酸素によってオゾンやヒドロキシラジカル等が生成される(図4参照)。
Next, a predetermined voltage is applied to the
そして、生成されたオゾンや各種のラジカルは、上述した気体の流れとともに液体収容部4へ送り出されることとなる。このとき、成長する気泡は、微細化手段や液体17の流れによるせん断によって微細化され、微細な気泡16として開口端3cから液体中へ解き放たれる。
And the produced | generated ozone and various radicals will be sent out to the
液体中に解き放たれた微細な気泡16は液体の隅々にまで拡散する。このとき、拡散した微細な気泡16の一部は、気泡16に含まれていたオゾンやヒドロキシラジカル等とともに容易に液体17中に溶解して、オゾン濃度が上昇する。また、一部の気泡16は、オゾンやヒドロキシラジカル等を含んだ状態で、液体17中に含まれる有機物等に容易に吸着する。さらに、気泡16の一部には、微細な有機物が吸着する。
The fine bubbles 16 released in the liquid diffuse to every corner of the liquid. At this time, a part of the diffused fine bubbles 16 is easily dissolved in the liquid 17 together with ozone, hydroxy radicals, etc. contained in the
こうして、液体17中の有機物等は、液体17に溶解したオゾンあるいはラジカルや、有機物等に吸着した気泡16に含まれるオゾンあるいはラジカル等によって効率的に分解される。そして、有機物等が分解されて浄化された液体17は、液体排出口8から配管(液体排出路)22を経て被洗浄処理対象部30へ戻され、再び使用されることになる。
Thus, the organic matter or the like in the liquid 17 is efficiently decomposed by ozone or radicals dissolved in the liquid 17 or ozone or radicals contained in the
なお、上記では、洗浄浄化装置20として、ケース部材2内で液体17を洗浄浄化する使用態様(使用態様A)のものを例示したが、この他に、例えば、上記第2実施形態で示したように、微細な気泡を拡散させた液体17を洗浄液として所定の装置に供給する使用態様(使用態様B)も可能である。
In addition, although the thing of the usage mode (usage mode A) which wash | cleans and purifies the liquid 17 in the
この場合には、洗浄浄化装置20は、以下のように動作する。
In this case, the cleaning and
まず、ケース部材2内に導入された液体17中に、オゾンやヒドロキシラジカル等を含んだ微細な気泡16が拡散されるとともに、微細な気泡16に含まれていたオゾンやラジカルが溶解される。このとき、気泡16の一部には、微細な有機物が吸着する。
First, fine bubbles 16 containing ozone and hydroxy radicals are diffused in the liquid 17 introduced into the
次に、この液体17が洗浄液として被洗浄処理対象部30へ供給される。被洗浄処理対象部30では、有機物等が、液体17に溶解したオゾンあるいはラジカルや、有機物等に吸着した気泡16に含まれるオゾンあるいはラジカル等によって効率的に分解されることになる。
Next, the liquid 17 is supplied to the
なお、洗浄浄化装置を使用態様Aとして使用する場合、たとえば浴槽に溜めた湯、雨水、汚水、下水等の各種の液体の浄化に、この洗浄浄化装置を適用することが可能である。また、使用態様Bとして使用する場合、たとえば洗濯機や食器洗い機等の各種家電製品、口内洗浄機等の健康家電製品、トイレ等の衛生機器等に使用する水に洗浄液として使用することができる。また、家電製品等の他に、たとえば食品の洗浄や工業製品の製造工程における洗浄等の産業界へ幅広く適用することができる。 In addition, when using a washing | cleaning purification apparatus as the usage condition A, it is possible to apply this washing | cleaning purification apparatus to purification | cleaning of various liquids, such as hot water accumulated in the bathtub, rain water, sewage, sewage, for example. When used as usage mode B, for example, it can be used as a cleaning liquid in water used for various home appliances such as washing machines and dishwashers, health home appliances such as a mouth washer, and sanitary equipment such as a toilet. In addition to home appliances and the like, it can be widely applied to industries such as washing of food and washing in the manufacturing process of industrial products.
以上説明したように、本実施形態では、洗浄浄化装置20に微細化手段によって気泡を微細化させるプラズマ発生装置1Eを備えさせているため、大量のオゾンやヒドロキシラジカル等をより安定して生成することのできる洗浄浄化装置20を得ることができる。そして、大量のオゾンやヒドロキシラジカル等をより安定して生成できるようにすることで、洗浄浄化装置20の洗浄力の向上を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, since the cleaning and
なお、プラズマ発生装置1A〜1Dにあっても、本実施形態を適用することが可能である。 Note that this embodiment can also be applied to the plasma generators 1A to 1D.
(第4実施形態)
本実施形態では、プラズマ発生装置1Eを用いた小型電器機器の一例について、図14を参照して説明する。以下では、除毛装置としての電気かみそりのヘッド部を洗浄する洗浄浄化装置を例示する。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, an example of a small electric appliance using the plasma generator 1E will be described with reference to FIG. Below, the washing | cleaning purification apparatus which wash | cleans the head part of the electric razor as a hair removal apparatus is illustrated.
図14に示す小型電器機器としての洗浄浄化装置40Fは、除毛装置の一種である電気かみそり50のヘッド部51を洗浄するものである。すなわち、洗浄浄化装置40Fは、上述した使用態様Bとして使用する洗浄浄化装置である。この場合、電気かみそり50のヘッド部51が被洗浄処理対象部30に相当する。
A cleaning and purifying device 40F as a small electric appliance shown in FIG. 14 cleans the
洗浄浄化装置40Fは、上記第2実施形態の洗浄浄化装置40とほぼ同様の構成をしており、ヘッド部51を下向きにした電気かみそり50を挿入するための開口41aを有した筐体41と、開口41aを通じて挿入されたヘッド部51を受容する受け皿42とを備えている(図14参照)。
The cleaning and purifying device 40F has substantially the same configuration as the cleaning and
また、洗浄浄化装置40Fは、液体を貯留するタンク43と、受け皿42に連通されたオーバーフロー部44と、タンク43内の液体を液体導入口7に循環供給するポンプ45と、を備えている。さらに、液体を濾過するフィルタ46aを有したカートリッジ46と、タンク43内の気密状態を制御するための開閉弁47と、液体を循環するための循環経路と、を備えている。
The cleaning and purifying device 40F includes a
この循環経路は、タンク43に貯留された液体を液体導入口7に導く配管(液体導入路)21と、液体排出口8から排出される液体を受け皿42に導く配管(液体排出路)22と、受け皿42から排出される液体をカートリッジ46に導く経路23(排出路)と、オーバーフロー部44から排出される液体をカートリッジ46に導く経路24と、カートリッジ46から排出された液体をポンプ45に導く経路25と、ポンプ45から送出される液体をタンク43に導く経路26と、で構成されている。
This circulation path includes a pipe (liquid introduction path) 21 that guides the liquid stored in the
受け皿42は、ヘッド部51の形状に沿うような凹形状とされており、底壁部の背面側にはプラズマ発生装置1Eが設けられている。なお、洗浄浄化装置40Fに、プラズマ発生装置1Eの位置を調整する位置調整部を設けるようにしてもよい。例えば、底壁部の背面側にアーム部を設けるとともに、当該アーム部によりプラズマ発生装置1Eを揺動可能に取り付け、位置調整部によってプラズマ発生装置1Eが水平に配置されるように調整できるようにすることが可能である。こうすれば、プラズマ発生装置1Eを常時水平に配置させることができ、より安定的にプラズマを生成することができるようになる。
The
このプラズマ発生装置1Eは、配管(液体導入路)21と繋がった液体導入口7と、配管(液体排出路)22と繋がった液体排出口8と有している。そして、受け皿42の底壁部には、配管(液体排出路)22と繋がった供給口41jが設けられるとともに、経路23と繋がった排出口41kが設けられている。
The plasma generator 1E has a liquid inlet 7 connected to a pipe (liquid inlet path) 21 and a
そして、受け皿42の前方にはオーバーフロー部44が設けられており、本実施形態においては受け皿42とオーバーフロー部44とが一体形成されている。オーバーフロー部44の入口は受け皿42と繋がっており、出口は経路24と繋がっている。経路24は、オーバーフロー部44の出口から、受け皿42後部に設けられた中継口42aを介してカートリッジ46に至る。
An
タンク43は、吐出口43aおよび流入口43bと、気密状態を開放するための通気口43cとを前面に有しており、通気口43cの開閉により吐出口43aからの液体吐出が制御されている。タンク43は筐体41後面側に着脱自在に設けられ、筐体41への装着状態では、吐出口43aが、連結口41gに連結されて配管(液体導入路)21によりプラズマ発生装置1の液体導入口7と繋がり、流入口43bが、連結口41hに連結されて経路26によりポンプ45の送出口45aと繋がり、通気口43cが、連結口41iに連結されて気密経路27により開閉弁47と繋がっている。
The
かかる構成とすることで、タンク43からプラズマ発生装置1Eに導入された液体に、オゾンやヒドロキシラジカル等を含んだ微細な気泡16を拡散させて生成した洗浄液が、供給口41jから受け皿42内に供給されることとなる。すなわち、生成された洗浄液は、被洗浄処理対象部30としてのヘッド部51に供給されることとなる。そして、液体(洗浄液)に溶解したオゾンあるいはラジカルや、気泡16に含まれるオゾンあるいはラジカル等によって、ヘッド部51に付着した有機物等を効率的に分解させることができるようになる。
With this configuration, the cleaning liquid generated by diffusing
以上説明したように、本実施形態では、洗浄浄化装置(小型電器機器)40Fに微細化手段によって気泡を微細化させるプラズマ発生装置1Eを備えさせているため、大量のオゾンやヒドロキシラジカル等をより安定して生成することのできる小型電器機器を得ることができる。そして、大量のオゾンやヒドロキシラジカル等をより安定して生成できるようにすることで、洗浄浄化装置(小型電器機器)40Fの洗浄力の向上を図ることができる。 As described above, in the present embodiment, the cleaning and purifying apparatus (small electric appliance) 40F is provided with the plasma generator 1E that refines the bubbles by the refining means. A small electric device that can be stably generated can be obtained. Further, by making it possible to generate a large amount of ozone, hydroxy radicals, and the like more stably, it is possible to improve the cleaning power of the cleaning and purifying device (small electric appliance) 40F.
なお、洗浄浄化装置(小型電器機器)40Fにプラズマ発生装置1Eの位置を調整する位置調整部を設ければ、よりプラズマを安定化させることができるようになる。 In addition, if the position adjustment part which adjusts the position of the plasma generator 1E is provided in the washing | cleaning purification apparatus (small electric appliance) 40F, it will become possible to stabilize plasma more.
また、ケース部材2の形状をプラズマ発生装置1Eの形状とするとともに、プラズマ発生装置1A〜1Dの構成を有するプラズマ発生装置を用いた洗浄浄化装置(小型電器機器)とすることも可能である。
Further, the shape of the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.
例えば、上記各実施形態では、気体通路が形成された隔壁部としてセラミックス部材を例示したが、隔壁部の材料は、セラミックス部材に限られるものではない。例えば、気体と液体を隔壁するガラス板などのような適当な部材を用い、この部材に写真製版とエッチングを施すことによって細孔径が約1μm〜10μm程度の微細孔を形成したものを用いることも可能である。このとき、複数の気体通路を設けるようにしてもよい。 For example, in each of the above embodiments, the ceramic member is exemplified as the partition wall portion in which the gas passage is formed. However, the material of the partition wall portion is not limited to the ceramic member. For example, an appropriate member such as a glass plate that partitions gas and liquid is used, and a member having fine pores with a pore diameter of about 1 μm to 10 μm formed by photolithography and etching is used. Is possible. At this time, a plurality of gas passages may be provided.
また、洗浄浄化装置や小型電器機器も上記実施形態で示したものに限らず、例えば、電動歯ブラシの洗浄浄化装置や浄水装置、洗剤等が含まれた水を排水前に浄化する装置等に本発明を適用することが可能である。 In addition, the cleaning and purifying device and the small electric appliance are not limited to those shown in the above embodiment. For example, the cleaning and purifying device for the electric toothbrush, the water purifying device, and the device for purifying the water containing the detergent before the drainage are used. The invention can be applied.
また、液体収容部や気体収容部、その他細部のスペック(形状、大きさ、レイアウト等)も適宜に変更可能である。 In addition, the specifications (shape, size, layout, etc.) of the liquid storage unit, the gas storage unit, and other details can be changed as appropriate.
1,1A,1B,1C,1D,1E プラズマ発生装置
3 セラミックス部材(隔壁部)
3a 気体通路(微細化手段)
4 液体収容部
5 気体収容部
10 配管(気体導入路)
11 気体供給部
12 第1電極
13 第2電極
15 プラズマ電源部
20…洗浄浄化装置
40,40F 洗浄浄化装置(小型電器機器)
1, 1A, 1B, 1C, 1D,
3a Gas passage (miniaturization means)
4
DESCRIPTION OF
Claims (9)
気体を収容する気体収容部と、
前記気体収容部中の気体を前記液体収容部へ導く気体通路が形成され、前記液体収容部と前記気体収容部とを隔てる隔壁部と、
前記気体収容部に配設された第1電極と、
前記第1電極と距離を隔てられ、少なくとも前記第1電極と対になる側の部分が前記液体収容部中の液体と接触するように配設された第2電極と、
前記気体収容部の気体を前記気体通路を介して前記液体収容部へ圧送させる態様で、酸素を含む気体を前記気体収容部に供給する気体供給部と、
前記第1電極と前記第2電極との間に所定の電圧を印加して前記第1電極と前記第2電極との間に放電を発生させることにより、前記気体収容部に導入された気体をプラズマ化するプラズマ電源部と、を備えるプラズマ発生装置であって、
前記気体通路に気泡を微細化する微細化手段を設けたことを特徴とするプラズマ発生装置。 A liquid container for containing a liquid containing water;
A gas container for containing gas;
A gas passage that guides the gas in the gas storage part to the liquid storage part is formed, and a partition part that separates the liquid storage part and the gas storage part;
A first electrode disposed in the gas accommodating portion;
A second electrode disposed at a distance from the first electrode and disposed so that at least a portion of the first electrode that is paired with the first electrode is in contact with the liquid in the liquid container;
In a mode in which the gas in the gas container is pumped to the liquid container through the gas passage, a gas supply unit that supplies a gas containing oxygen to the gas container,
By applying a predetermined voltage between the first electrode and the second electrode to generate a discharge between the first electrode and the second electrode, the gas introduced into the gas accommodating portion is changed. A plasma generating device comprising a plasma power supply unit for converting into plasma,
A plasma generating apparatus characterized in that a miniaturizing means for miniaturizing bubbles is provided in the gas passage.
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