JP2013022476A - プラズマ発生装置及びこれを用いた洗浄浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者の誤使用や装置の誤動作に伴う非正常事象を回避することができるプラズマ発生装置及びこれを用いた洗浄浄化装置を提供する。
【解決手段】洗浄浄化装置４０は、プラズマ発生装置１の使用時に発生する非正常事象を検知し、その検知結果に基づいてプラズマ放電を制御する。
【選択図】図７

Description

本発明は、プラズマ発生装置及びこれを用いた洗浄浄化装置に関する。

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）。特許文献１に開示される水中放電方法では、放電容器内の水に非接触状態で対向配置された電極に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なう。このように水中放電を行なうことで、気泡に有効成分が生じ、この気泡を含む液が改質される。

特開２００１−９４６３号公報

しかしながら、従来技術によると、液中放電時において使用者が誤使用する可能性があった。また、正常使用時においても何らかの誤動作に伴って液漏れなどが発生する可能性があった。そのため、このような正しくない使用状況に対する対策が望まれている。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、使用者の誤使用や装置の誤動作に伴う非正常事象を回避することができるプラズマ発生装置及びこれを用いた洗浄浄化装置を提供することを目的とする。

本発明は、少なくとも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、前記液体収容部と前記気体収容部とを隔て、前記気体収容部中の前記気体の流通を許容して前記気体を前記液体収容部へ導く気体通路が形成された隔壁部と、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前記液体と接触するように配設された第２電極と、前記気体収容部の前記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、前記気体収容部に少なくとも酸素を含む気体を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供給して前記第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、前記液体収容部中の前記液体内において前記気体収容部に導入された前記気体がプラズマ化するプラズマ電源部とを備えたプラズマ発生装置を用いた洗浄浄化装置であって、前記プラズマ発生装置の使用時に発生する非正常事象を検知し、その検知結果に基づいてプラズマ放電を制御することを特徴とする。

また、前記洗浄浄化装置の本体に開閉式の蓋を備え、前記蓋が閉まっている時のみプラズマ放電を発生させてもよい。

また、電気かみそりの重量を検知する重量検知部を備え、前記電気かみそりの重量を検知した時のみプラズマ放電を発生させてもよい。

また、電気かみそりの駆動音を検知する収音部を備え、前記電気かみそりの駆動音を検知した時のみプラズマ放電を発生させてもよい。

また、洗浄水の有無を検知する洗浄水検知部を備え、前記液体収容部に洗浄水がある時のみプラズマ放電を発生させてもよい。

また、発熱を検知する発熱検知部を備え、異常発熱を検知するとプラズマ放電を強制停止させてもよい。

また、液漏れを検知する液漏れ検知部を備え、液漏れを検知するとプラズマ放電を強制停止させてもよい。

また、漏電を検知する漏電検知部を備え、漏電を検知するとプラズマ放電を強制停止させてもよい。

また、洗浄水の電気抵抗値を検知する電気抵抗値検知部を備え、その電気抵抗値が水以外の液体のものであればプラズマ放電を強制停止させてもよい。

本発明は、前記洗浄浄化装置に用いられるプラズマ発生装置である。

本発明によれば、使用者の誤使用や装置の誤動作に伴う非正常事象を回避することができるプラズマ発生装置及びこれを用いた洗浄浄化装置を提供することが可能となる。

図１は、本発明の第１実施形態にかかるプラズマ発生装置の構成を模式的に示す一部断面を含む図である。 図２は、本発明の第１実施形態にかかるプラズマ発生装置の第１電極側の電位と第２電極側の電位の関係を示す図である。 図３は、本発明の第１実施形態にかかるプラズマ発生装置の動作を説明するための一状態を模式的に示す部分拡大断面図である。 図４は、図３に示す状態の後の状態を模式的に示す部分拡大断面図である。 図５は、本発明の第１実施形態にかかる洗浄浄化装置の構成を模式的に示す一部断面を含む図である。 図６は、本発明の第１実施形態にかかるプラズマ発生装置を用いた洗浄浄化装置の一部の斜視図である。 図７は、本発明の第１実施形態にかかるプラズマ発生装置を用いた洗浄浄化装置の側断面図である。 図８は、図７のＡ−Ａ断面図である。 図９は、本発明の第１実施形態にかかるプラズマ発生装置を用いた洗浄浄化装置の側断面図である。 図１０は、本発明の第２実施形態にかかる洗浄浄化装置の説明図である。 図１１は、本発明の第３実施形態にかかる洗浄浄化装置の説明図である。 図１２は、本発明の第４実施形態にかかる洗浄浄化装置の説明図である。 図１３は、本発明の第５実施形態にかかる洗浄浄化装置の説明図である。 図１４は、本発明の第６実施形態にかかる洗浄浄化装置の説明図である。 図１５は、本発明の第７実施形態にかかる洗浄浄化装置の説明図である。 図１６は、本発明の第８実施形態にかかる洗浄浄化装置の説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１実施形態）
本実施形態にかかる洗浄浄化装置は、ラジカルを効率よく大量に発生させることができるプラズマ発生装置１を用いることを前提としている。そこで、まずは、このプラズマ発生装置１について詳細に説明する。

《プラズマ発生装置》
本実施形態にかかるプラズマ発生装置１は、図１に示すように、略円筒状のケース部材２を備えている。ケース部材２の形状は円筒状に限らず、角筒状としてもよい。ケース部材２の内側にはセラミックス部材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。ケース部材２の内部空間のうち、セラミックス部材３の上側の領域は、水を含む液体１７を収容する液体収容部４となっている。一方、セラミックス部材３の下側の領域は、気体を収容する気体収容部５となっている。このように、セラミックス部材３は、液体収容部４と気体収容部５とを隔てる隔壁部に相当する。

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が装着されている。これにより、液体収容部４内の液体１７は、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なっている。

ケース部材２の天壁部（液体収容部４側の壁部）２ａには、液体収容部４に液体１７を導入する液体導入口７が設けられている。また、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。

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が設けられている。この気体導入口９には配管（気体導入路）１０が挿通され、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（Ｏ_２）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。セラミックス部材３には気体通路３ａが形成されている。そのため、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。

このように、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。本実施形態では、気体通路３ａの孔径を約１μｍ〜１０μｍ程度とし、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内に漏れ出ることがないようにしている。

また、プラズマ発生装置１は、第１電極１２と第２電極１３とを備えている。第１電極１２は、気体収容部５に配設されている。第２電極１３は、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が液体収容部４中の液体１７と接触するように配設されている。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。

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。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。

このように、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。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（少なくとも第１電極１２と対になる側の部分を含む）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。

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。なお、図２に示すように、液体１７中にある第２電極１３側の電位を気体中にある第１電極１２側の電位よりも低くしておく。

次に、プラズマ発生装置１の動作およびヒドロキシラジカルの生成方法について説明する。

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）。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／ｃｍ^２〜５ｋｇｆ／ｃｍ^２）程度とされる。

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。気体の供給流量は、気体供給部１１に設けた流量制御部によって制御されている。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（気種制御部）を気体供給部１１に設けてもよい。これにより、様々な種類の気体の中から１種類もしくは複数種類の気体を選択的に供給することが可能となる。

気体収容部５の圧力は、気体が気体収容部５に供給されることで、この圧力が大気圧に加わって約０．１１ＭＰａ〜０．５９ＭＰａ（１．１ｋｇｆ／ｃｍ^２〜６ｋｇｆ／ｃｍ^２）程度となり、陽圧状態になる。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。また、気体収容部５を陽圧とすることで、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内に漏れ出てしまうのが抑制される。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気泡１６が成長する（気泡を成長させる工程）。

次いで、プラズマ電源部１５によって、第１電極１２と第２電極１３に所定の電圧が印加される。この電圧は、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。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。この放電によって、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）。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。

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が生成される。すなわち、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。

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。ヒドロキシラジカル等を含んだ気泡１６は、液体収容部４内の液体１７の流れにより、セラミックス部材（隔壁部）３からせん断して液体１７中に放出される（気泡放出工程）。具体的には、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）が生じている。図４に示すように、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。液体１７中に解き放たれた気泡１６は微細な気泡であるため、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。そして、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。

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。

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。

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、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と対向する側の部分が液体収容部４中の液体と接触するように配設している。そして、第１電極１２と第２電極１３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。このような構成および方法によれば、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。そのため、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。

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することができる。

また、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。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。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。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。

また、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、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。

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。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。さらに、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。

《洗浄浄化装置》
次に、プラズマ発生装置１を用いた洗浄浄化装置の一例について説明する。

洗浄浄化装置２０は、図５に示すように、上述のプラズマ発生装置１を備えている。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には、被洗浄処理対象部（洗浄対象物）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。

次に、上述した洗浄浄化装置２０の動作について説明する。

まず、図５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。このとき、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と液体導入口７を経て液体収容部４に導入される。

次いで、第１電極１２と第２電極１３に所定の電圧を印加すると、第１電極１２と第２電極１３との間に放電が生じる。この放電によって、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３参照）。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。このとき、成長する気泡は、上述したように液体１７の流れによってせん断され、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。

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。

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。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。

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、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。この場合、洗浄浄化装置２０は、以下のように動作する。

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、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。

次いで、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、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有機物等が効率的に分解されることになる。

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できる。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。

このように、洗浄浄化装置２０に上述のプラズマ発生装置１を備えることで、ラジカルを効率よく大量に発生させることのできる洗浄浄化装置２０を得ることができる。また、洗浄浄化装置２０にプラズマ発生装置１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。

次に、図６〜図８を参照して、プラズマ発生装置１を用いた洗浄浄化装置４０をより具体的に説明する。この洗浄浄化装置４０は、除毛装置の一種である電気かみそり５０のヘッド部５１を洗浄するものであり、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。

洗浄浄化装置４０は、図６〜図８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。また、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内の液体を注水部６０の液体導入口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。

この循環経路は、配管（液体導入路）２１と、配管（液体排出路）２２と、経路２３（排出路）と、経路２４と、経路２５と、経路２６とで構成されている。配管（液体導入路）２１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（液体排出路）２２は、液体排出口８から排出される液体を受け皿４２に導く。経路２３（排出路）は、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２４は、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２５は、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２６は、ポンプ４５から送出される液体をタンク４３に導く。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。

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。スタンド部４１ｂの前面には、図６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。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。

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の前面には、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。

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１が設けられている。プラズマ発生装置１の位置を調整する位置調整部を洗浄浄化装置４０に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１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１が水平に配置されるように調整できるようにしてもよい。こうすれば、プラズマ発生装置１を常時水平に配置することができ、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。

このプラズマ発生装置１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とを有している。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。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８参照）。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。受け皿４２の前方にはオーバーフロー部４４が設けられている。本実施形態では、受け皿４２とオーバーフロー部４４とは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。

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ている。筐体４１への装着状態では、吐出口４３ａは、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と繋がっている。また、流入口４３ｂは、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と繋がっている。さらに、通気口４３ｃは、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。

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、筐体４１の下部後方に着脱自在に設けられている。上部には流入口４６ｂを有し、前部には流出口４６ｃを有している。筐体４１への装着状体では、流入口４６ｂは、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。また、流出口４６ｃは、経路２５によりポンプ４５の吸入口４５ｂと繋がっている。

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１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が拡散し、洗浄液が生成される。生成された洗浄液は、供給口４１ｊから受け皿４２内に供給され、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。これにより、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することができる。

ここで、本実施形態では、プラズマ発生装置１の使用時に発生する非正常事象を検知し、その検知結果に基づいてプラズマ放電を制御するようにしている。具体的には、図７に示すように、洗浄浄化装置４０の本体に開閉式の蓋６０を備えている。蓋６０は、電気かみそり５０がセットされている状態で閉めることができればよく、その構造は特に限定されるものではない。そして、蓋６０が閉まっている時のみプラズマ放電を発生させる。蓋６０が閉まっていることは、部材６０ａと部材６０ｂとが接触しているかどうかで判断することができる。このようにすれば、電気かみそり５０がセットされていることを機械的に検知する接点部材４１ｃを使用者が誤って触れてしまった場合でも、蓋６０が開いているためプラズマ放電は発生しない。

なお、上述した使用態様Ａとして洗浄浄化装置を使用する場合は、図９に示すように、プラズマ発生装置１のケース部材２の天壁部を開放し、ケース部材２内で洗浄浄化された液体１７にヘッド部５１を浸すようにしてもよい。このようにしても、使用態様Ｂの場合と同様、ヘッド部５１に付着した有機物等を効率的に分解することができる。また、接点部材４１ｃを使用者が誤って触れてしまった場合にプラズマ放電が発生しない点も同様である。

以上説明したように、本実施形態にかかる洗浄浄化装置４０では、プラズマ発生装置１の使用時に発生する非正常事象を検知するようにしている。そして、その検知結果に基づいてプラズマ放電を制御するようにしているので、非正常事象を回避することが可能である。

具体的には、洗浄浄化装置４０の本体に開閉式の蓋６０を備え、蓋６０が閉まっている時のみプラズマ放電を発生させるようにしている。これにより、接点部材４１ｃを使用者が誤って触れてしまった場合にプラズマ放電が発生することを回避することが可能である。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態を前記第１実施形態と異なる点のみ説明する。

図１０は、第２実施形態にかかる洗浄浄化装置４０の説明図である。この洗浄浄化装置４０は、図１０（ａ）に示すように、電気かみそり５０の重量を検知する力センサ等の重量検知部６１を備え、電気かみそり５０の重量を検知した時のみプラズマ放電を発生させるようにしている。もちろん、電気かみそり５０の重量を所定時間継続して検知した時のみプラズマ放電を発生させるようにしてもよい。このようにすれば、プラズマ放電部および雰囲気中に使用者の指が誤って触れてしまった場合でもプラズマ放電は発生しない。

以上説明したように、本実施形態にかかる洗浄浄化装置４０では、電気かみそり５０の重量を検知する重量検知部６１を備え、電気かみそり５０の重量を検知した時のみプラズマ放電を発生させるようにしている。これにより、プラズマ放電部および雰囲気中に使用者の指が誤って触れてしまった場合にプラズマ放電が発生することを回避することが可能である。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態を前記第１〜第２実施形態と異なる点のみ説明する。

図１１は、第３実施形態にかかる洗浄浄化装置４０の説明図である。この洗浄浄化装置４０は、図１１に示すように、電気かみそり５０の駆動音を検知する収音部６２を備え、電気かみそり５０の駆動音を検知した時のみプラズマ放電を発生させるようにしている。すなわち、電気かみそり５０は、所定の位置にセットされるとＯＮになるように制御されている。これにより、電気かみそり５０の駆動周波数（例えば２３３Ｈｚ）を検知した場合は、電気かみそり５０が所定の位置にセットされていると判断することができる。

収音部６２は、筐体４１の内部に備えておく。すなわち、電気かみそり５０が筐体４１の外部で駆動する場合、その駆動音の波形は筐体４１を介することになるため、所定の駆動周波数（例えば２３３Ｈｚ）が検知されないようになっている。

以上説明したように、本実施形態にかかる洗浄浄化装置４０では、電気かみそり５０の駆動音を検知する収音部６２を備え、電気かみそり５０の駆動音を検知した時のみプラズマ放電を発生させるようにしている。これにより、プラズマ放電部および雰囲気中に使用者の指が誤って触れてしまった場合でも、プラズマ放電が発生することを回避することが可能である。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態を前記第１〜第３実施形態と異なる点のみ説明する。

図１２は、第４実施形態にかかる洗浄浄化装置４０の説明図である。この洗浄浄化装置４０は、図１２（ａ）に示すように、洗浄水の有無を検知する洗浄水検知部６３を備え、液体収容部４に洗浄水がある時のみプラズマ放電を発生させるようにしている。浄水検知部６３としては浮き構造のメカニカルスイッチを採用することができる。すなわち、図１２（ｂ）に示すように、浮き６３ｂが液面に応じて上下し、所定の水位に達するとスイッチ６３ａがＯＮになる構造となっている。

以上説明したように、本実施形態にかかる洗浄浄化装置４０では、洗浄水の有無を検知する洗浄水検知部６３を備え、液体収容部４に洗浄水がある時のみプラズマ放電を発生させるようにしている。これにより、液体収容部４に洗浄水がない時にプラズマ放電が発生することを回避することが可能である。

（第５実施形態）
以下、第５実施形態を前記第１〜第４実施形態と異なる点のみ説明する。

図１３は、第５実施形態にかかる洗浄浄化装置４０の説明図である。この洗浄浄化装置４０は、図１３に示すように、発熱（温度）を検知するサーミスタ等の発熱検知部６５を制御回路６４に備え、異常発熱を検知するとプラズマ放電を強制停止させるようにしている。発熱検知部６５を備える位置は制御回路６４に限定されるものではなく、プラズマ放電部近傍であればよい。

以上説明したように、本実施形態にかかる洗浄浄化装置４０では、発熱を検知する発熱検知部６５を備え、異常発熱を検知するとプラズマ放電を強制停止させるようにしている。これにより、プラズマ放電部近傍の温度を所定の温度以下に保つことができる。

（第６実施形態）
以下、第６実施形態を前記第１〜第５実施形態と異なる点のみ説明する。

図１４は、第６実施形態にかかる洗浄浄化装置４０の説明図である。この洗浄浄化装置４０は、液漏れを検知する液漏れ検知部６６を備え、液漏れを検知するとプラズマ放電を強制停止させるようにしている。例えば、図１４に示すように、受け皿４２内にある水位検知電極を受け皿４２の外部にも配置すれば、受け皿４２の外部への液漏れを検知することができる。このような液漏れ検知部６６は、制御回路６４などの回路基板付近に配置するのが好ましい。

以上説明したように、本実施形態にかかる洗浄浄化装置４０では、液漏れを検知する液漏れ検知部６６を備え、液漏れを検知するとプラズマ放電を強制停止させるようにしている。これにより、制御回路６４などの回路基板が浸水することを回避することが可能である。

（第７実施形態）
以下、第７実施形態を前記第１〜第６実施形態と異なる点のみ説明する。

図１５は、第７実施形態にかかる洗浄浄化装置４０の説明図である。この洗浄浄化装置４０は、漏電を検知する漏電検知部を備え、漏電を検知するとプラズマ放電を強制停止させるようにしている。漏電検知部の具体的な構成は特に限定されるものではないが、図１５に示すように、洗浄水の水位を検知する水位検知部６７の電気抵抗値より漏電の有無を検知するのが好ましい。水位検知部６７は既存の部品であるため、追加部品が不要である。

以上説明したように、本実施形態にかかる洗浄浄化装置４０では、漏電を検知する漏電検知部を備え、漏電を検知するとプラズマ放電を強制停止させるようにしている。これにより、漏電がない時のみプラズマ放電を発生させることが可能である。

（第８実施形態）
以下、第８実施形態を前記第１〜第７実施形態と異なる点のみ説明する。

図１６は、第８実施形態にかかる洗浄浄化装置４０の説明図である。この洗浄浄化装置４０は、洗浄水の電気抵抗値を検知する電気抵抗値検知部を備え、その電気抵抗値が水以外の液体のものであればプラズマ放電を強制停止させるようにしている。このようにすれば、使用者が誤ってアルコールなどを投入した場合は、プラズマ放電を強制停止させることが可能である。電気抵抗値検知部の具体的な構成は特に限定されるものではないが、図１６に示すように、洗浄水の水位を検知する水位検知部６７で洗浄水の電気抵抗値を検知するのが好ましい。水位検知部６７は既存の部品であるため、追加部品が不要である。なお、洗浄水の電気抵抗値を検知するタイミングは特に限定されるものではない。常時、電気抵抗値を検知するようにしてもよいし、洗浄浄化装置４０の使用開始時だけ電気抵抗値を検知するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態にかかる洗浄浄化装置４０では、洗浄水の電気抵抗値を検知する電気抵抗値検知部を備え、その電気抵抗値が水以外の液体のものであればプラズマ放電を強制停止させるようにしている。これにより、使用者が誤ってアルコールなどを投入した場合は、プラズマ放電を強制停止させることが可能である。

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。例えば、第１〜第８実施形態のうち任意の実施形態を組み合わせてもよい。また、上記実施形態では、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。また、隔壁部に複数の気体通路を設けるようにしてもよい。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。

１ 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
４ 液体収容部
５ 気体収容部
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 洗浄浄化装置
６０ 開閉式の蓋
６１ 重量検知部
６２ 収音部
６３ 洗浄水検知部
６４ 制御回路
６５ 発熱検知部
６６ 液漏れ検知部
６７ 水位検知部（電気抵抗値検知部）

Claims (10)

1. 少なくとも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、前記液体収容部と前記気体収容部とを隔て、前記気体収容部中の前記気体の流通を許容して前記気体を前記液体収容部へ導く気体通路が形成された隔壁部と、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前記液体と接触するように配設された第２電極と、前記気体収容部の前記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、前記気体収容部に少なくとも酸素を含む気体を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供給して前記第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、前記液体収容部中の前記液体内において前記気体収容部に導入された前記気体がプラズマ化するプラズマ電源部とを備えたプラズマ発生装置を用いた洗浄浄化装置であって、
   前記プラズマ発生装置の使用時に発生する非正常事象を検知し、その検知結果に基づいてプラズマ放電を制御することを特徴とする洗浄浄化装置。
2. 前記洗浄浄化装置の本体に開閉式の蓋を備え、前記蓋が閉まっている時のみプラズマ放電を発生させることを特徴とする請求項１記載の洗浄浄化装置。
3. 電気かみそりの重量を検知する重量検知部を備え、前記電気かみそりの重量を検知した時のみプラズマ放電を発生させることを特徴とする請求項１記載の洗浄浄化装置。
4. 電気かみそりの駆動音を検知する収音部を備え、前記電気かみそりの駆動音を検知した時のみプラズマ放電を発生させることを特徴とする請求項１記載の洗浄浄化装置。
5. 洗浄水の有無を検知する洗浄水検知部を備え、前記液体収容部に洗浄水がある時のみプラズマ放電を発生させることを特徴とする請求項１記載の洗浄浄化装置。
6. 発熱を検知する発熱検知部を備え、異常発熱を検知するとプラズマ放電を強制停止させることを特徴とする請求項１記載の洗浄浄化装置。
7. 液漏れを検知する液漏れ検知部を備え、液漏れを検知するとプラズマ放電を強制停止させることを特徴とする請求項１記載の洗浄浄化装置。
8. 漏電を検知する漏電検知部を備え、漏電を検知するとプラズマ放電を強制停止させることを特徴とする請求項１記載の洗浄浄化装置。
9. 洗浄水の電気抵抗値を検知する電気抵抗値検知部を備え、その電気抵抗値が水以外の液体のものであればプラズマ放電を強制停止させることを特徴とする請求項１記載の洗浄浄化装置。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の洗浄浄化装置に用いられるプラズマ発生装置。

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