JP2019198812A - Liquid treatment device - Google Patents

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Abstract

To provide a liquid treatment device capable of being reduced in a size of the overall device.SOLUTION: A liquid treatment device including a treatment tank 12 for swirling an introduced liquid L1 to thereby generate a gas phase G in a swirl flow F1 of the liquid L1, a first electrode 30 having a rod-like shape, a second electrode having a tabular shape, a bubble dispersion part 90 connected to the treatment tank 12, and a bubble dispersion accelerating member 92 arranged in the vicinity of a discharge part 17 inside of the bubble dispersion part 90; the bubble dispersion accelerating member 92 hinders bubbles B from being aggregated in a central part inside the bubble dispersion part 90, to disperse the bubbles B.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、液体を電気化学的に処理する液体処理装置に関する。より詳細には、本発明は、液体中でプラズマを発生させ、液体に含まれる汚濁物質又は菌がプラズマに直接触れることによる分解及び殺菌作用と、プラズマ放電により発生する紫外線及びラジカルなどによる分解及び殺菌作用を同時に起こして、液体を処理する液体処理装置に関する。   The present invention relates to a liquid processing apparatus for electrochemically processing a liquid. More specifically, the present invention relates to a decomposition and sterilization effect caused by direct contact of plasma with pollutants or bacteria contained in the liquid by generating plasma in the liquid, and ultraviolet and radicals generated by plasma discharge. The present invention relates to a liquid processing apparatus for processing liquid by causing a sterilizing action at the same time.

図16に、特許文献1に記載に記載されている従来の液体処理装置の例を示す。液体処理装置100は、装置本体110、液体供給部150、配管151、貯留槽190、および電源160を備えている。装置本体110は、処理槽112、導入部115、排出部117、第1電極130、および第2電極131を備えている。   FIG. 16 shows an example of a conventional liquid processing apparatus described in Patent Document 1. The liquid processing apparatus 100 includes an apparatus main body 110, a liquid supply unit 150, a pipe 151, a storage tank 190, and a power source 160. The apparatus main body 110 includes a processing tank 112, an introduction part 115, a discharge part 117, a first electrode 130, and a second electrode 131.

図17は、この液体処理装置が動作している状態を示す図である。処理槽112は円筒状になっており、円筒の接線方向に設けられた導入部115から、液体L1を導入することで、旋回流F1を発生させる。旋回流F1によって処理槽112の中心軸X1の近傍の圧力が飽和水蒸気圧以下に低下し、中心軸X1付近において液体L1の一部が気化した水蒸気が発生することで、気相Gが生成される。第1電極130、および第2電極131の間に高電圧を印加することで、気相Gにプラズマ放電を発生させる。この時、プラズマが直接触れることで、液体中に含まれる汚濁物質等が分解処理される。同時に、例えば、ヒドロキシルラジカル(OHラジカル)や過酸化水素等の酸化力を持つ成分が生成され、それらの成分が液体中に含まれる汚濁物質等と反応することでも分解処理が進展する。水中にプラズマが発生することにより生成されるラジカルの中でも、特にOHラジカルは高い酸化力を有することが知られており、液体中に溶解している難分解性有機化合物を分解処理することが可能である。さらに、排出部117付近の酸化成分を含んだ気相Gは、貯留槽190内の水の抵抗を受ける事でせん断され、酸化成分を含有した気泡Bを生じる。処理液L2には、OHラジカルや過酸化水素などの酸化成分だけでなく、気泡Bも含まれるため、より効率的に液体中に含まれる汚濁物質等を分解することが可能である。   FIG. 17 is a diagram showing a state in which the liquid processing apparatus is operating. The treatment tank 112 has a cylindrical shape, and a swirling flow F1 is generated by introducing the liquid L1 from the introduction portion 115 provided in the tangential direction of the cylinder. Due to the swirling flow F1, the pressure in the vicinity of the central axis X1 of the processing tank 112 is reduced to the saturated water vapor pressure or less, and vapor in which a part of the liquid L1 is vaporized is generated in the vicinity of the central axis X1, thereby generating the gas phase G. The By applying a high voltage between the first electrode 130 and the second electrode 131, plasma discharge is generated in the gas phase G. At this time, the pollutant contained in the liquid is decomposed by direct contact with the plasma. At the same time, for example, components having oxidizing power such as hydroxyl radicals (OH radicals) and hydrogen peroxide are generated, and the decomposition process proceeds by reacting these components with pollutants contained in the liquid. Among radicals generated by generating plasma in water, OH radicals are known to have high oxidizing power, and it is possible to decompose difficult-to-decompose organic compounds dissolved in liquid. It is. Furthermore, the gas phase G containing the oxidizing component in the vicinity of the discharge unit 117 is sheared by receiving the resistance of the water in the storage tank 190 to generate bubbles B containing the oxidizing component. Since the treatment liquid L2 includes not only oxidizing components such as OH radicals and hydrogen peroxide but also bubbles B, it is possible to decompose the pollutants contained in the liquid more efficiently.

特開2017-225965号公報JP 2017-225965 A

しかしながら、製品への搭載を考えると、装置を小型にする必要があるが、特許文献1に記載の液体処理装置では、製品全体として大型化するという問題がある。   However, in consideration of mounting on a product, it is necessary to reduce the size of the apparatus. However, the liquid processing apparatus described in Patent Document 1 has a problem of increasing the size of the entire product.

本発明は、このような点に鑑み、製品全体として小型化を実現することができる液体処理装置を提供することを目的とする。   In view of such a point, the present invention has an object to provide a liquid processing apparatus capable of realizing downsizing as a whole product.

上記課題を解決するために、本発明の1つの態様にかかる液体処理装置は、片方の端部が閉口し、他端部に断面形状が円形の排出部を備えた断面形状が円形である筒状の処理槽と、
前記処理槽の中心軸上の一端側に配置される形状が棒状である第1電極と、
前記処理槽の他端側に配置される第2電極と、
前記処理槽の前記排出部と取り入れ口を介して接続されており、前記中心軸と直交する断面の内接円の直径の最大値が、前記排出部の直径の1.5倍以上でかつ6倍以下である気泡分散部と、
前記気泡分散部内の中央部でかつ前記排出部付近に配置され、前記排出部又は前記気泡分散部の前記取り入れ口のいずれか小さい方を前記処理槽から前記気泡分散部に投影した影が先端部にすべて投影される気泡分散促進部材と、
前記第1電極と前記第2電極との間に電圧を印加する電源と、
前記処理槽の接線方向から液体を導入することにより前記液体を旋回させ、前記液体の旋回流中に気相を発生させる液体導入口を備える。
In order to solve the above-described problem, a liquid processing apparatus according to one aspect of the present invention is a cylinder having a circular cross-sectional shape in which one end portion is closed and a discharge portion having a circular cross-sectional shape is provided at the other end portion. Shaped treatment tank,
A first electrode in which the shape disposed on one end side on the central axis of the processing tank is a rod;
A second electrode disposed on the other end of the treatment tank;
The maximum value of the diameter of the inscribed circle in the cross section orthogonal to the central axis is 1.5 times or more the diameter of the discharge part, and is connected to the discharge part of the treatment tank via the intake port. A bubble dispersion part that is less than double,
The tip of the shadow that is arranged in the central part of the bubble dispersion part and in the vicinity of the discharge part, and projects the smaller one of the discharge part or the intake port of the bubble dispersion part from the processing tank to the bubble dispersion part A bubble dispersion promoting member that is projected entirely on
A power supply for applying a voltage between the first electrode and the second electrode;
A liquid introduction port is provided for introducing the liquid from a tangential direction of the processing tank to cause the liquid to swirl and to generate a gas phase in the swirling flow of the liquid.

本発明の前記態様にかかる液体処理装置によれば、気泡分散部内の中央部での気泡の集合を気泡分散促進部材で妨げて気泡を分散させるので、気泡分散部を小さくすることができる。この結果、液体処理装置を、製品へ搭載しやすくすることができる。   According to the liquid processing apparatus of the above aspect of the present invention, the bubble dispersion is prevented by the bubble dispersion accelerating member hindering the collection of bubbles at the central portion in the bubble dispersion portion, so that the bubble dispersion portion can be made small. As a result, the liquid processing apparatus can be easily mounted on a product.

本発明の実施形態1にかかる液体処理装置の構成を示す側面断面図Side surface sectional drawing which shows the structure of the liquid processing apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1にかかる装置本体の側面断面図Side surface sectional drawing of the apparatus main body concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1の変形例にかかる装置本体の側面断面図Side surface sectional drawing of the apparatus main body concerning the modification of Embodiment 1 of this invention. 図2AのIII―III線における断面図Sectional view taken along line III-III in FIG. 2A 処理槽の内部に旋回流が発生しており、電圧を印加していない状態を示す側面断面図Side surface sectional view showing a state where a swirl flow is generated inside the processing tank and no voltage is applied 処理槽の内部に旋回流が発生しており、電圧を印加した状態を示す側面断面図Side surface sectional view showing a state where a swirl flow is generated inside the treatment tank and a voltage is applied 従来の液体処理装置において気泡分散部を小さくした際の放電状態を示す側面断面図Side surface sectional view showing a discharge state when the bubble dispersion portion is reduced in a conventional liquid processing apparatus 排出部と気泡分散促進部材の最短距離での放電の可否を示す図The figure which shows whether discharge is possible in the shortest distance of a discharge part and a bubble dispersion promotion member 排出部の直径3mmでの気泡分散部の直径での気泡の集合の可否を示す図The figure which shows the possibility of an aggregation of the bubble by the diameter of the bubble dispersion | distribution part in the diameter of 3 mm of the discharge part 排出部の直径4mmでの気泡分散部の直径での気泡の集合の可否を示す図The figure which shows the possibility of an aggregation of the bubble by the diameter of the bubble dispersion | distribution part in the diameter of 4 mm of a discharge part 断面が四角形の気泡分散部を示す正面断面図Front sectional view showing a bubble dispersion section with a square cross section 半径が異なる円筒を組み合わせた処理槽を示す側面断面図Side sectional view showing a processing tank that combines cylinders with different radii 半径が異なる円筒を組み合わせた処理槽を示す側面断面図Side sectional view showing a processing tank that combines cylinders with different radii 断面が円形と十字を組み合わせた気泡分散促進部材を示す側面断面図Side cross-sectional view showing a bubble dispersion promoting member with a cross-section combining a circle and a cross 断面が円形と十字を組み合わせた気泡分散促進部材を示す正面断面図Front cross-sectional view showing a bubble dispersion promoting member with a cross-section combining a circle and a cross 断面が四角形と十字を組み合わせた気泡分散促進部材を示す正面断面図Front sectional view showing a bubble dispersion promoting member having a cross section of a square and a cross 従来の液体処理装置の側面断面図Side sectional view of a conventional liquid processing apparatus 従来の液体処理装置の処理槽の内部に旋回流が発生しており、電圧を印加した状態を示す側面断面図Side surface sectional view showing a state in which a swirling flow is generated in a processing tank of a conventional liquid processing apparatus and a voltage is applied

[実施形態1]
以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係る液体処理装置1を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
[Embodiment 1]
Hereinafter, a liquid processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated. In addition, in order to make the explanation easy to understand, in the drawings referred to below, the configuration is shown in a simplified or schematic manner, or some components are omitted. Further, the dimensional ratio between the constituent members shown in each drawing does not necessarily indicate an actual dimensional ratio.

[全体構成]
まず、液体処理装置1の全体構成について説明する。
[overall structure]
First, the overall configuration of the liquid processing apparatus 1 will be described.

図1は、本発明の実施形態1にかかる液体処理装置1の構成を示す側面断面図である。以下の図では、矢印Fは液体処理装置1の前方向を示し、矢印Bは後方向を示す。矢印Uは上方向を示し、矢印Dは下方向を示す。矢印Rは後方向から見て右方向、矢印Lは後方向から見て左方向を示す。   FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a liquid processing apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In the following drawings, the arrow F indicates the forward direction of the liquid processing apparatus 1, and the arrow B indicates the backward direction. Arrow U indicates the upward direction, and arrow D indicates the downward direction. The arrow R indicates the right direction when viewed from the rear direction, and the arrow L indicates the left direction when viewed from the rear direction.

液体処理装置1は、液体中で放電することによって液体を処理する。本実施形態1では、汚濁物質が溶解した水溶液を処理する場合について説明する。   The liquid processing apparatus 1 processes a liquid by discharging in the liquid. In the first embodiment, a case where an aqueous solution in which a pollutant is dissolved is processed will be described.

液体処理装置1は、少なくとも、処理槽12と、第1電極30と、第2電極31と、気泡分散部90と、気泡分散促進部材92と、電源60とを備えている。より具体的には、液体処理装置1は、装置本体10と、液体供給部50と、電源60と、気泡分散部90とを備えている。装置本体10は、処理槽12、液体導入口の一例として機能する導入部15、排出部17、第1電極30、及び第2電極31を備えている。処理槽12は、内部に導入された液体(例えば、水)L1を処理している部分である。処理槽12の内側の正面断面形状は円形であり(図3参照)、処理槽12の形状は筒状である。導入部15は、処理槽12に液体を導入する。処理槽12は、処理槽12の液体L1の旋回軸(言い換えれば、中心軸)X1に直交する断面形状が円形である略円柱状の収容空間83を有している。処理槽12の一端側には導入部15が配置され、処理槽12の他端側には排出部17が配置されている。導入部15は、処理槽12に液体を導入する。導入部15は、配管51を介して液体供給部50に連通している。排出部17は、処理槽12で処理された処理液L2を処理槽12から排出させる。排出部17の正面断面形状は円形である。排出部17は、気泡分散部90の取り入れ口91に接続されており、排出部17から排出された処理液L2は、取り入れ口91を介して気泡分散部90に排出される。処理槽12の材質は絶縁体でもよいし、導体でもよい。導体の場合には、第1電極30との間及び第2電極31との間にそれぞれ絶縁体を介在する必要がある。ここでは、取り入れ口91の直径は排出部17の直径と同じ場合について図示している。言い換えれば、処理槽12の排出部17に、排出部17の直径よりも大きい内径を有する円管状の気泡分散部90を接続する場合を図示している。円管状の気泡分散部90の接続側の端部には、排出部17の直径と同じ直径の取り入れ口91を有する端壁が固定されている。しかしながら、このような端壁は、図2Bに示すように、無くてもよい。もちろん、気泡分散部90としては、円管状の部材に限定されるものではなく、任意の断面形状でもよいし、また、処理液L2を一時的に保持する槽としての機能を持っていてもよい。   The liquid processing apparatus 1 includes at least a processing tank 12, a first electrode 30, a second electrode 31, a bubble dispersion unit 90, a bubble dispersion promoting member 92, and a power source 60. More specifically, the liquid processing apparatus 1 includes an apparatus main body 10, a liquid supply unit 50, a power source 60, and a bubble dispersion unit 90. The apparatus main body 10 includes a treatment tank 12, an introduction unit 15 that functions as an example of a liquid introduction port, a discharge unit 17, a first electrode 30, and a second electrode 31. The processing tank 12 is a part that is processing the liquid (for example, water) L1 introduced therein. The front sectional shape inside the treatment tank 12 is circular (see FIG. 3), and the shape of the treatment tank 12 is cylindrical. The introduction unit 15 introduces a liquid into the processing tank 12. The processing tank 12 has a substantially cylindrical storage space 83 having a circular cross-sectional shape perpendicular to the pivot axis (in other words, the central axis) X1 of the liquid L1 in the processing tank 12. An introduction portion 15 is disposed on one end side of the processing tank 12, and a discharge portion 17 is disposed on the other end side of the processing tank 12. The introduction unit 15 introduces a liquid into the processing tank 12. The introduction unit 15 communicates with the liquid supply unit 50 via the pipe 51. The discharge unit 17 discharges the processing liquid L <b> 2 processed in the processing tank 12 from the processing tank 12. The front cross-sectional shape of the discharge part 17 is circular. The discharge unit 17 is connected to the intake port 91 of the bubble dispersion unit 90, and the processing liquid L <b> 2 discharged from the discharge unit 17 is discharged to the bubble dispersion unit 90 through the intake port 91. The material of the treatment tank 12 may be an insulator or a conductor. In the case of a conductor, it is necessary to interpose an insulator between the first electrode 30 and the second electrode 31. Here, the case where the diameter of the intake 91 is the same as the diameter of the discharge part 17 is illustrated. In other words, a case where a circular bubble dispersion part 90 having an inner diameter larger than the diameter of the discharge part 17 is connected to the discharge part 17 of the treatment tank 12 is illustrated. An end wall having an intake port 91 having the same diameter as that of the discharge portion 17 is fixed to the end portion on the connection side of the circular bubble dispersion portion 90. However, such an end wall may not be present as shown in FIG. 2B. Of course, the bubble dispersion portion 90 is not limited to a tubular member, and may have any cross-sectional shape, and may have a function as a tank for temporarily holding the processing liquid L2. .

第1電極30は、棒状であり、絶縁体53を介して処理槽12の内部に配置されている。第1電極30は、その内端が処理槽12の内部に突出し、処理槽12の排出部17が形成された壁面と対向する壁面側に配置されている。   The first electrode 30 has a rod shape and is disposed inside the processing tank 12 via an insulator 53. The inner end of the first electrode 30 protrudes into the processing tank 12 and is disposed on the wall surface facing the wall surface on which the discharge portion 17 of the processing tank 12 is formed.

第2電極31は、排出部17の近傍に配置されている。第1電極30は電源60が接続されており、第2電極31は接地されている。一例として、図1では、第2電極31は、処理槽12の排出部17が形成された第3内壁23の外面、すなわち、第3内壁23と気泡分散部90との間に固定されている。   The second electrode 31 is disposed in the vicinity of the discharge unit 17. The first electrode 30 is connected to a power source 60, and the second electrode 31 is grounded. As an example, in FIG. 1, the second electrode 31 is fixed to the outer surface of the third inner wall 23 where the discharge portion 17 of the processing tank 12 is formed, that is, between the third inner wall 23 and the bubble dispersion portion 90. .

第1電極30および第2電極31には、電源60により高電圧のパルス電圧が印加される。   A high voltage pulse voltage is applied to the first electrode 30 and the second electrode 31 by the power supply 60.

液体供給部50は、一例として、処理槽12内に液体(例えば、水)L1を供給するポンプである。液体供給部50は、配管51に接続されている。配管51の一端は導入部15に接続されており、配管51の他端は図示しない液体供給源(例えば、水タンク又は水道)に接続される。又は、配管51の他端は、気泡分散部90に接続されて、気泡分散部90の、液体処理装置100からの処理液L2を含んだ液体すなわち被処理液L3を循環できる形に接続されている(図1の一点鎖線の循環用配管81などを参照)。   The liquid supply part 50 is a pump which supplies the liquid (for example, water) L1 in the process tank 12, as an example. The liquid supply unit 50 is connected to the pipe 51. One end of the pipe 51 is connected to the introduction unit 15, and the other end of the pipe 51 is connected to a liquid supply source (not shown) (for example, a water tank or water supply). Alternatively, the other end of the pipe 51 is connected to the bubble dispersion unit 90 and connected to the bubble dispersion unit 90 so that the liquid containing the processing liquid L2 from the liquid processing apparatus 100, that is, the liquid to be processed L3 can be circulated. (Refer to the dashed-dotted line circulation pipe 81 in FIG. 1).

電源60は、第1電極30と第2電極31との間に数kVの正もしくは負の高電圧のパルス電圧を印加する。電源60は、正のパルス電圧と負のパルス電圧を交互に印加する、いわゆるバイポーラパルス電圧を印加することもできるが、正のパルス電圧のみを印加するモノポーラパルス電圧を印加する方がエネルギー効率は良い。   The power source 60 applies a positive or negative high-voltage pulse voltage of several kV between the first electrode 30 and the second electrode 31. The power supply 60 can also apply a so-called bipolar pulse voltage that alternately applies a positive pulse voltage and a negative pulse voltage, but it is more energy efficient to apply a monopolar pulse voltage that applies only a positive pulse voltage. good.

気泡分散部90の内側の正面断面形状(すなわち、軸方向と直交する方向の断面形状)は円形であり、気泡分散部90の形状は筒状である。また、気泡分散部90の中心軸と排出部17の中心軸とは一致するように配置されているが、これに限られるものではない。   The front cross-sectional shape inside the bubble dispersion portion 90 (that is, the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the axial direction) is circular, and the shape of the bubble dispersion portion 90 is cylindrical. Moreover, although the center axis | shaft of the bubble dispersion | distribution part 90 and the center axis | shaft of the discharge part 17 are arrange | positioned, it is not restricted to this.

気泡分散部90内には、気泡分散促進部材92があり、気泡分散促進部材92の先端部が排出部17から離れた位置に配置されて、排出部17に対向する先端部の一例として、例えば先端の気泡分散部90の軸方向(例えば中心軸)X1と直交する方向の平面を有している。このような平面ならば、気泡分散部90内の中央部に集合しようとする気泡Bを排除することができ、気泡Bの分散を促進させることができる。一例として、気泡分散促進部材92の形状は円柱である。このように、気泡分散促進部材92は、気泡分散部90内の中心軸X1上で気泡Bが集合しようとする領域、すなわち、気泡分散部90の内部の排出部17から離れた位置の中央部に配置され、気泡Bの集合を妨げて気泡Bの分散を促進させるものである。すなわち、気泡分散促進部材92は、気泡集合防止部材でもある。   As an example of the tip portion facing the discharge portion 17, there is a bubble dispersion promotion member 92 in the bubble dispersion portion 90, and the tip portion of the bubble dispersion promotion member 92 is disposed at a position away from the discharge portion 17. It has a plane in a direction orthogonal to the axial direction (for example, the central axis) X1 of the bubble dispersing portion 90 at the tip. With such a plane, the bubbles B trying to gather at the center of the bubble dispersion portion 90 can be eliminated, and the dispersion of the bubbles B can be promoted. As an example, the shape of the bubble dispersion promoting member 92 is a cylinder. Thus, the bubble dispersion promoting member 92 is a region where the bubbles B are to gather on the central axis X1 in the bubble dispersion portion 90, that is, the central portion at a position away from the discharge portion 17 inside the bubble dispersion portion 90. And hinders the aggregation of the bubbles B to promote the dispersion of the bubbles B. That is, the bubble dispersion promoting member 92 is also a bubble aggregation preventing member.

気泡分散促進部材92は、全長において同じ直径または軸方向と直交する同じ幅を有する形状に限らず、排出部17から離れるに従い徐々に大きくなるテーパー形状でもよい。   The bubble dispersion promoting member 92 is not limited to a shape having the same diameter or the same width orthogonal to the axial direction in the entire length, but may be a tapered shape that gradually increases as the distance from the discharge portion 17 increases.

このような機能を気泡分散促進部材92が有するためには、排出部17又は気泡分散部90の取り入れ口91のいずれか小さい方を処理槽12から気泡分散部90に投影した影がすべて投影されるような大きさを、気泡分散促進部材92の先端部が有すればよい。   In order for the bubble dispersion promoting member 92 to have such a function, all the shadows that are projected from the processing tank 12 to the bubble dispersion part 90, whichever is smaller, the discharge part 17 or the intake port 91 of the bubble dispersion part 90 are projected. It is only necessary that the tip of the bubble dispersion promoting member 92 has such a size.

[装置本体]
次に、装置本体10について詳細に説明する。図2Aは、装置本体10の側面断面図である。
[Device main unit]
Next, the apparatus main body 10 will be described in detail. FIG. 2A is a side sectional view of the apparatus main body 10.

処理槽12は、第1内壁21、第2内壁22、及び第3内壁23を有している。第1内壁21は、筒状の壁部である。第2内壁22は、第1内壁21の第1端部例えば図2の左端部に設けられている。第3内壁23は、第1内壁21の第2端部例えば図2Aの右端部に設けられている。第2内壁22及び第3内壁23は、側面視では略円形である。第1内壁21、第2内壁22、及び第3内壁23により、処理槽12の内部には、略円柱状の収容空間83が構成されている。第1内壁21の中心軸、つまり、処理槽12の内部に構成される略円柱状の収容空間83の仮想の中心軸を中心軸X1とする。   The processing tank 12 has a first inner wall 21, a second inner wall 22, and a third inner wall 23. The first inner wall 21 is a cylindrical wall portion. The 2nd inner wall 22 is provided in the 1st end part of the 1st inner wall 21, for example, the left end part of FIG. The 3rd inner wall 23 is provided in the 2nd end part of the 1st inner wall 21, for example, the right end part of FIG. 2A. The second inner wall 22 and the third inner wall 23 are substantially circular in a side view. The first inner wall 21, the second inner wall 22, and the third inner wall 23 constitute a substantially cylindrical accommodation space 83 inside the processing tank 12. The central axis of the first inner wall 21, that is, the virtual central axis of the substantially cylindrical accommodation space 83 configured inside the processing tank 12 is defined as a central axis X <b> 1.

第2内壁22には、中央に内向きに突出した電極支持筒24が設けられている。電極支持筒24は、筒状であり、第3内壁23側すなわち図2Aの右方に延びている。電極支持筒24は、その中心軸が中心軸X1と一致するように配置されている。電極支持筒24の内側には、絶縁体53を介して第1電極30が支持されている。第1電極30の形状は棒状であり、絶縁体53は第1電極30の周囲に筒状に配置されている。このため、第1電極30は、長手方向の軸が中心軸X1と一致するように配置されている。なお、図2Aには絶縁体53を明示しているが、図によっては、絶縁体53が細くなり過ぎるため、図示を省略している場合がある。また、処理槽12に対して第1電極30が絶縁体53で支持できれば、電極支持筒24を省略することもできる。   The second inner wall 22 is provided with an electrode support cylinder 24 projecting inward at the center. The electrode support cylinder 24 has a cylindrical shape and extends to the third inner wall 23 side, that is, to the right in FIG. 2A. The electrode support cylinder 24 is arranged so that its central axis coincides with the central axis X1. The first electrode 30 is supported inside the electrode support cylinder 24 via an insulator 53. The shape of the first electrode 30 is a rod shape, and the insulator 53 is disposed around the first electrode 30 in a cylindrical shape. For this reason, the first electrode 30 is disposed such that the longitudinal axis thereof coincides with the central axis X1. Note that although the insulator 53 is clearly shown in FIG. 2A, the insulator 53 may be too thin in some drawings and may not be illustrated. Moreover, if the 1st electrode 30 can be supported with the insulator 53 with respect to the process tank 12, the electrode support cylinder 24 can also be abbreviate | omitted.

導入部15は、装置本体10を貫通しており、一方の開口端16が第1内壁21に形成されている。導入部15は、側面視では、第2内壁22に隣接した位置に配置されている。また、図3は、図2AのIII―III線における断面図である。導入部15は、第1内壁21の壁面に配置されている。   The introduction part 15 penetrates the apparatus main body 10, and one opening end 16 is formed in the first inner wall 21. The introduction portion 15 is disposed at a position adjacent to the second inner wall 22 in a side view. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2A. The introduction part 15 is disposed on the wall surface of the first inner wall 21.

排出部17は、第3内壁23の例えば中央部を貫通している。排出部17は、その中心軸が中心軸X1と一致するように形成されている。   The discharge part 17 penetrates, for example, the central part of the third inner wall 23. The discharge portion 17 is formed so that its central axis coincides with the central axis X1.

第2電極31は、板状の金属部材であり、中央部に貫通した開口部311が形成されている。開口部311は円形であり、その中心軸が中心軸X1と一致するように形成されている。   The 2nd electrode 31 is a plate-shaped metal member, and the opening part 311 penetrated in the center part is formed. The opening 311 is circular, and is formed so that its central axis coincides with the central axis X1.

[動作]
次に、液体処理装置1の動作について説明する。
[Operation]
Next, the operation of the liquid processing apparatus 1 will be described.

以下では、説明の便宜上、処理槽12の内部に気相Gを発生させる状態(図4)と、電源60から気相Gにパルス電圧を印加してプラズマPを発生させる状態(図5)を分けて説明する。図4は、処理槽12の内部に旋回流F1が発生しており、パルス電圧を印加していない状態を示す側面断面図である。   In the following, for convenience of explanation, a state in which the gas phase G is generated inside the processing bath 12 (FIG. 4) and a state in which a pulse voltage is applied from the power source 60 to the gas phase G to generate plasma P (FIG. 5). Separately described. FIG. 4 is a side cross-sectional view showing a state in which a swirling flow F1 is generated inside the processing tank 12 and no pulse voltage is applied.

まず、図4に示すように、導入部15から処理槽12に液体(例えば、水)L1が所定の圧力、すなわち、ポンプの供給圧力又はポンプ無しで水道水などの場合は水道水の供給圧力で導入されると、液体L1は第1内壁21に沿って旋回流F1を発生させながら導入部15から図4の右方に向けて移動する。旋回しながら図4の右方に移動した旋回流F1は、排出部17に向けて移動する。   First, as shown in FIG. 4, the liquid (for example, water) L1 from the introduction unit 15 to the treatment tank 12 has a predetermined pressure, that is, the supply pressure of the pump or the supply pressure of the tap water in the case of tap water without a pump. Then, the liquid L1 moves from the introduction portion 15 toward the right in FIG. 4 while generating the swirl flow F1 along the first inner wall 21. The swirl flow F <b> 1 that moves to the right in FIG. 4 while swiveling moves toward the discharge unit 17.

旋回流F1により、中心軸X1付近の圧力が飽和水蒸気圧以下に低下し、液体L1の一部が気化して気相Gが、第1内壁21の中心軸X1付近に生成される。   Due to the swirling flow F1, the pressure in the vicinity of the central axis X1 drops below the saturated water vapor pressure, a part of the liquid L1 is vaporized, and a gas phase G is generated in the vicinity of the central axis X1 of the first inner wall 21.

気相Gは、第1電極30の右端部301から中心軸X1に沿って、排出部17まで発生する。気相Gは、旋回中心付近、具体的には、中心軸X1と一致して図4の排出部17近傍で気泡分散部90内の処理液L2の抵抗を受ける事で、マイクロバブル又はウルトラファインバブル(ナノバブル)にせん断され、排出部17から、排出部17に接続された取り入れ口91を介して気泡分散部90に拡散される。   The gas phase G is generated from the right end portion 301 of the first electrode 30 to the discharge portion 17 along the central axis X1. The gas phase G receives the resistance of the processing liquid L2 in the bubble dispersion unit 90 in the vicinity of the turning center, specifically, in the vicinity of the discharge unit 17 in FIG. Sheared into bubbles (nano bubbles) and diffused from the discharge portion 17 to the bubble dispersion portion 90 through the intake 91 connected to the discharge portion 17.

図5は、図4の状態に続いて処理槽12の内部に旋回流F1が発生しており、電源60からパルス電圧を第1電極30と第2電極31との間に印加した状態を示す側面断面図である。図5に示すように、液体L1が気化した気相Gが第1電極30から排出部17まで発生している状態で、電源60により、第1電極30と第2電極31との間に高電圧のパルス電圧を印加する。第1電極30と第2電極31とは、高電圧のパルス電圧が印加されると、気相G内にプラズマPが発生し、ラジカル(OHラジカル等)又はイオンを生成する。そのラジカル又はイオンは、気相Gから旋回流F1側へ溶解することで、液体L1中に溶解している汚濁物質を分解処理する。加えて、排出部17付近の気相G内のプラズマPは、気泡分散部90内の処理液L2の抵抗を受ける事でOHラジカル等を含有した大量の気泡Bを生じる。この様に、プラズマPにより発生したOHラジカル等により処理され、OHラジカル等を含有した気泡Bを含んだ状態の処理液L2が、排出部17から気泡分散部90に向けて排出される。つまり、プラズマPによって生成されたOHラジカル等は、直接もしくは気泡B内から気泡分散部90内の処理液L2に溶解する。そして、一定時間が経過すると、気泡分散部90内の処理液L2は、比較的安定な過酸化水素に変質する。なお、高電圧のパルス電圧の印加によって生成したプラズマPは、電圧の印加を停止すると消失する。   FIG. 5 shows a state in which a swirl flow F <b> 1 is generated inside the treatment tank 12 following the state of FIG. 4, and a pulse voltage is applied between the first electrode 30 and the second electrode 31 from the power supply 60. It is side surface sectional drawing. As shown in FIG. 5, in a state where the gas phase G in which the liquid L <b> 1 is vaporized is generated from the first electrode 30 to the discharge unit 17, a high voltage is generated between the first electrode 30 and the second electrode 31 by the power source 60. Apply a voltage pulse voltage. When a high voltage pulse voltage is applied to the first electrode 30 and the second electrode 31, a plasma P is generated in the gas phase G to generate radicals (OH radicals or the like) or ions. The radicals or ions are dissolved from the gas phase G toward the swirl flow F1 to decompose the pollutant dissolved in the liquid L1. In addition, the plasma P in the gas phase G in the vicinity of the discharge unit 17 generates a large amount of bubbles B containing OH radicals and the like by receiving the resistance of the treatment liquid L2 in the bubble dispersion unit 90. In this way, the treatment liquid L2 that is treated with the OH radicals generated by the plasma P and includes the bubbles B containing the OH radicals or the like is discharged from the discharge unit 17 toward the bubble dispersion unit 90. That is, OH radicals generated by the plasma P are dissolved in the processing liquid L2 in the bubble dispersion unit 90 directly or from inside the bubble B. Then, after a certain period of time, the treatment liquid L2 in the bubble dispersion unit 90 is transformed into relatively stable hydrogen peroxide. Note that the plasma P generated by the application of the high voltage pulse voltage disappears when the application of the voltage is stopped.

なお、プラズマ放電が発生する際には、同時に紫外線が発生する。発生した紫外線が汚濁物質又は菌に照射されると、分解及び殺菌作用を発揮することができる。また、処理液中に発生した過酸化水素水に紫外線が照射されることで、前記したようにOHラジカル等が発生し、これによっても分解及び殺菌作用が発揮される。   When plasma discharge occurs, ultraviolet rays are generated at the same time. When the generated ultraviolet rays are irradiated to the pollutant or bacteria, the decomposition and bactericidal action can be exhibited. Moreover, as described above, OH radicals and the like are generated by irradiating the hydrogen peroxide solution generated in the treatment liquid with ultraviolet rays.

図6は、従来の液体処理装置において、製品全体を小型化しようとして気泡分散部90を小型化するために、気泡分散部90を実施の形態1と同様の形状に変更し、放電した状態の比較例を示す。   FIG. 6 shows a conventional liquid processing apparatus in which the bubble dispersion portion 90 is changed to the same shape as in the first embodiment in order to reduce the size of the bubble dispersion portion 90 in an attempt to reduce the size of the entire product, and is discharged. A comparative example is shown.

この比較例において、処理槽12から排出された処理液L2が、気泡分散部90内で旋回流F2を発生させる。旋回流F2の中心軸付近が負圧になるため、処理槽12から排出され拡散された気泡Bが、旋回流F2の中心軸付近に集合する。さらに、中心軸X1付近の圧力は、気泡分散部90内の圧力よりも処理槽12内の圧力のほうが低い。そのため、旋回流F2の中心軸上に集合した気泡Bは、中心軸X1上の圧力の低い処理槽12側に移動する。気泡Bが気相Gまで移動すると、気相Gに吸収され、気相Gの体積が増加する。体積が増加した気相Gは、処理槽12内の旋回流F1により気相Gの一部が気泡Bとなり、気泡分散部90に排出され、気相Gの体積が減少する。このように、気泡Bが気相Gから吸収又は排出されることにより、気相Gの体積は安定しない。そのため、放電に必要な絶縁破壊電圧が変化し、放電が不安定となり、液体処理の効率が悪化する。   In this comparative example, the processing liquid L2 discharged from the processing tank 12 generates a swirling flow F2 in the bubble dispersion unit 90. Since the vicinity of the central axis of the swirling flow F2 has a negative pressure, the bubbles B discharged and diffused from the treatment tank 12 gather near the central axis of the swirling flow F2. Furthermore, the pressure in the treatment tank 12 is lower than the pressure in the bubble dispersion unit 90 in the vicinity of the central axis X1. Therefore, the bubbles B gathered on the central axis of the swirl flow F2 move to the processing tank 12 side having a low pressure on the central axis X1. When the bubbles B move to the gas phase G, they are absorbed by the gas phase G and the volume of the gas phase G increases. The gas phase G having an increased volume becomes part of the gas phase G due to the swirling flow F <b> 1 in the treatment tank 12, and is discharged to the bubble dispersion unit 90, and the volume of the gas phase G decreases. Thus, the volume of the gas phase G is not stabilized by the bubbles B being absorbed or discharged from the gas phase G. For this reason, the dielectric breakdown voltage required for the discharge changes, the discharge becomes unstable, and the efficiency of the liquid treatment deteriorates.

すなわち、気泡分散部90を小型化しようとすると、前記したように、中心軸X1沿いの中央部に渦が発生してしまい、その中央部に気泡Bが集合して溜まることになる。気泡分散部90の中央部で気泡Bが溜まると、圧力差のために気泡Bが処理槽12内の気相Gに移動し、気相Gの体積が大きくなる。すると、処理槽12から気泡分散部90に気相Gが気泡Bとして排出されてしまい、気相Gの体積が小さくなり過ぎて、処理槽12内での放電が不安定になる。   That is, when trying to reduce the size of the bubble dispersion portion 90, as described above, a vortex is generated in the central portion along the central axis X1, and the bubbles B are collected and collected in the central portion. When the bubbles B accumulate at the center of the bubble dispersion unit 90, the bubbles B move to the gas phase G in the processing tank 12 due to the pressure difference, and the volume of the gas phase G increases. Then, the gas phase G is discharged as bubbles B from the processing tank 12 to the bubble dispersion unit 90, the volume of the gas phase G becomes too small, and the discharge in the processing tank 12 becomes unstable.

このような放電が不安定になる状態を解消するためには、気泡分散部90の中央部で、気泡Bが集合して溜まらないようにすればよい。このため、本実施形態1では、図5に示すように、気泡分散部90内の中央部に円柱状の気泡分散促進部材92が配置されている。この気泡分散促進部材92が障害となり、気泡分散部90内の中心軸X1上での、気泡Bの集合を防ぐことができる。そのため、気相Gの密度もしくは体積が安定するので、安定した放電が確認できる。この結果として、気泡分散部90を小型化できて製品全体として小型化することが可能となる。   In order to eliminate such a state where the discharge becomes unstable, it is only necessary to prevent the bubbles B from collecting and collecting at the center of the bubble dispersion portion 90. For this reason, in the first embodiment, as shown in FIG. 5, a columnar bubble dispersion promoting member 92 is disposed at the center of the bubble dispersion portion 90. This bubble dispersion promoting member 92 becomes an obstacle, and aggregation of the bubbles B on the central axis X1 in the bubble dispersion portion 90 can be prevented. Therefore, since the density or volume of the gas phase G is stabilized, stable discharge can be confirmed. As a result, the bubble dispersion part 90 can be miniaturized and the entire product can be miniaturized.

本実施形態1では、一例として、処理槽12の内径は20mmとし、排出部17の直径を3mmで実施した。また、気泡分散部90の内径は14mmであり、気泡分散部90内にある気泡分散促進部材92の形状は直径10mmの円柱であり、気泡分散促進部材92の位置は、気泡分散促進部材92の先端から排出部17までの最短距離Dminが20mmとなるように配置した。 In the first embodiment, as an example, the inner diameter of the treatment tank 12 is 20 mm, and the diameter of the discharge unit 17 is 3 mm. In addition, the inner diameter of the bubble dispersion portion 90 is 14 mm, the shape of the bubble dispersion promoting member 92 in the bubble dispersion portion 90 is a cylinder having a diameter of 10 mm, and the position of the bubble dispersion promoting member 92 is the position of the bubble dispersion promoting member 92. It arrange | positioned so that the shortest distance Dmin from the front-end | tip to the discharge part 17 might be 20 mm.

ここでは、排出部17と気泡分散促進部材92との最短距離Dminを20mmとしているが、この距離だけに限定されるわけではない。図7に示すように、排出部17と気泡分散促進部材92との最短距離Dminを0.1mm、10mm、20mm、30mm、40mm、50mmと変化させた場合の放電の状態を検証した。この結果から、排出部17と気泡分散促進部材92との最短距離Dminが0.1mm以上でかつ20mm以下であれば、放電が安定することを確認できた。 Here, the shortest distance Dmin between the discharge part 17 and the bubble dispersion promoting member 92 is 20 mm, but is not limited to this distance. As shown in FIG. 7, the state of discharge when the shortest distance Dmin between the discharge part 17 and the bubble dispersion promoting member 92 was changed to 0.1 mm, 10 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm, and 50 mm was verified. From this result, it was confirmed that the discharge was stabilized when the shortest distance Dmin between the discharge portion 17 and the bubble dispersion promoting member 92 was 0.1 mm or more and 20 mm or less.

さらに、本実施形態1では、気泡分散部90の内径を14mmとしたが、この内径に限定されるわけではない。排出部17の直径が3mmの際に、図8に示すように、気泡分散部90の内径を、3mm、6mm、10mm、20mm、100mmと変更させた場合に、気泡分散部90内で気泡Bの集合が発生するかを検証した。この結果から、気泡分散部90の内径が6〜20mmの間であれば、気泡Bが気泡分散部90で集合することがわかる。   Further, in the first embodiment, the inner diameter of the bubble dispersion portion 90 is 14 mm, but is not limited to this inner diameter. When the diameter of the discharge part 17 is 3 mm, as shown in FIG. 8, when the inner diameter of the bubble dispersion part 90 is changed to 3 mm, 6 mm, 10 mm, 20 mm, and 100 mm, the bubble B in the bubble dispersion part 90 We verified whether a set of From this result, it can be seen that if the inner diameter of the bubble dispersion portion 90 is between 6 and 20 mm, the bubbles B gather at the bubble dispersion portion 90.

また、排出部17の直径を4mmに変更した際に、4mm、6mm、10mm、20mm、100mmと変更させた場合に、気泡分散部90で気泡Bの集合が発生するかを検証した結果を図9に示す。この結果から、排出部17の直径が4mmの場合でも、気泡分散部90の直径が6〜20mmの間であれば、気泡Bが気泡分散部90で集合することがわかった。   In addition, when the diameter of the discharge portion 17 is changed to 4 mm, the result of verifying whether the bubbles B are aggregated in the bubble dispersion portion 90 when the diameter is changed to 4 mm, 6 mm, 10 mm, 20 mm, and 100 mm is shown in FIG. 9 shows. From this result, it was found that even when the diameter of the discharge part 17 is 4 mm, the bubbles B gather at the bubble dispersion part 90 if the diameter of the bubble dispersion part 90 is between 6 and 20 mm.

これらの結果から、気泡分散部90の直径が、排出部17の直径の1.5倍以上でかつ6倍以下であれば、気泡分散部90内で気泡Bの集合が発生することがわかった。この際に、排出部17と気泡分散促進部材92の最短距離Dminが0.1mm以上でかつ20mm以下であれば、放電が安定することが確認できた。 From these results, it was found that when the diameter of the bubble dispersion part 90 is not less than 1.5 times and not more than 6 times the diameter of the discharge part 17, a set of bubbles B is generated in the bubble dispersion part 90. . At this time, it was confirmed that the discharge was stabilized if the shortest distance Dmin between the discharge portion 17 and the bubble dispersion promoting member 92 was 0.1 mm or more and 20 mm or less.

以上、説明した本実施形態1によれば、処理槽12の排出部17に接続された気泡分散部90内の中央部に、気泡分散促進部材92を配置したので、気泡分散部90内の中心軸X1上での気泡Bの集合を防ぐことができ、気泡分散部90を小型化できて製品全体として小型化することができる。   As described above, according to the first embodiment described above, since the bubble dispersion accelerating member 92 is disposed at the center portion in the bubble dispersion portion 90 connected to the discharge portion 17 of the processing tank 12, the center in the bubble dispersion portion 90 is disposed. Aggregation of the bubbles B on the axis X1 can be prevented, and the bubble dispersion part 90 can be reduced in size, so that the entire product can be reduced in size.

なお、気泡分散部90の内側の正面断面形状を円形としたが、気泡分散部90の内側の正面断面形状を四角形に変更した場合を図10に示す。この場合、気泡分散部90の旋回流F2は、気泡分散部90内で直径が最大となる内接円93に沿って発生する。そのため、中心軸X1と直交する断面において、気泡分散部90の内接円93の直径が、排出部17の直径の1.5倍以上でかつ6倍以下であれば、多角形でも、気泡分散促進部材92を配置することによって同様の効果を得ることができる。しかしながら、気泡分散部90の旋回流F2の損失を小さくできるため、気泡分散部90の内側の正面断面(すなわち、中心軸X1と直交する断面)形状が円形であるほうがよい。   In addition, although the front cross-sectional shape inside the bubble dispersion | distribution part 90 was made into circular, the case where the front cross-sectional shape inside the bubble dispersion | distribution part 90 is changed into a rectangle is shown in FIG. In this case, the swirl flow F <b> 2 of the bubble dispersion unit 90 is generated along an inscribed circle 93 having a maximum diameter in the bubble dispersion unit 90. Therefore, if the diameter of the inscribed circle 93 of the bubble dispersion part 90 is 1.5 times or more and 6 times or less of the diameter of the discharge part 17 in the cross section orthogonal to the central axis X1, even if the polygon is a polygon, The same effect can be obtained by arranging the promoting member 92. However, since the loss of the swirl flow F2 of the bubble dispersion portion 90 can be reduced, the front cross section inside the bubble dispersion portion 90 (that is, the cross section orthogonal to the central axis X1) is preferably circular.

さらに、処理槽12は、単純な円筒形状であったが、片方の端部が、閉口した断面形状が円形である筒状の処理槽であれば様々な形状をとることが可能である。例えば、図11に示すように、半径が異なる円筒を組み合わせた処理槽13、及び、図12に示す円錐形状の処理槽14であっても、気泡分散促進部材92を配置することによって実施形態1と同様の効果が得られる。   Furthermore, although the processing tank 12 has a simple cylindrical shape, it can take various shapes as long as one end portion is a cylindrical processing tank whose closed cross-sectional shape is a circle. For example, as shown in FIG. 11, even in the processing tank 13 in which cylinders having different radii are combined and the conical processing tank 14 shown in FIG. The same effect can be obtained.

また、気泡分散促進部材92の形状は円柱としたが、円柱に限定されるわけではない。図13は、気泡分散促進部材92の形状を板状にした際の液体処理装置1の側面断面図である。気泡分散部90内で気泡Bの集合する大きさは、排出部17の直径よりも小さいことが確認できた。中心軸X1に沿って、処理槽12から気泡分散部90に向かって排出部17を投影した影が、気泡分散促進部材92の先端面にすべて投影されれば、気泡Bの気相Gへの逆流を防止することができる。例えば、図14に示すように、気泡分散促進部材92の断面形状が、中央部の円形部92aと、円形部92aから径方向に延びた十字形状部92bとを組み合わせた形状、及び、図15に示すように、気泡分散促進部材92の断面形状が、中央部の長方形部92cと、長方形部92cから径方向に延びた十字形状部92dとを組み合わせた形状であっても、前記実施形態と同様の効果が得られる。円形部または長方形部は、排出部17又は気泡分散部90の取り入れ口91のいずれか小さい方を処理槽12から気泡分散部90に投影した影がすべて投影される大きさを有している。   The shape of the bubble dispersion promoting member 92 is a cylinder, but is not limited to a cylinder. FIG. 13 is a side cross-sectional view of the liquid processing apparatus 1 when the bubble dispersion promoting member 92 has a plate shape. It was confirmed that the size of the bubbles B gathered in the bubble dispersion part 90 was smaller than the diameter of the discharge part 17. If all the shadows projected from the processing tank 12 toward the bubble dispersion part 90 along the central axis X1 are projected onto the tip surface of the bubble dispersion promoting member 92, the bubbles B are introduced into the gas phase G. Backflow can be prevented. For example, as shown in FIG. 14, the cross-sectional shape of the bubble dispersion promoting member 92 is a combination of a circular portion 92a at the center and a cross-shaped portion 92b extending in the radial direction from the circular portion 92a, and FIG. As shown in FIG. 4, even if the cross-sectional shape of the bubble dispersion promoting member 92 is a shape in which a rectangular portion 92c at the center and a cross-shaped portion 92d extending in the radial direction from the rectangular portion 92c are combined, Similar effects can be obtained. The circular part or the rectangular part has such a size that all the shadows projected from the processing tank 12 onto the bubble dispersion part 90 from the smaller one of the discharge part 17 or the intake port 91 of the bubble dispersion part 90 are projected.

なお、十字形状部は、中央部の円形部または長方形部を中央部に支持するための支柱であり、十字形状に限定されるものではなく、軸周りに任意の角度ごとに任意の本数だけ配置された支柱であってもよい。   The cross-shaped part is a support for supporting the circular part or rectangular part of the central part in the central part, and is not limited to the cross-shaped part, and is arranged in an arbitrary number around the axis at an arbitrary angle. It may be a supported column.

なお、排出部17よりも取り入れ口91が小さい場合には、排出部17を投影した影の代わりに、取り入れ口91を投影した影とする。   In addition, when the intake 91 is smaller than the discharge part 17, it is set as the shadow which projected the intake 91 instead of the shadow which projected the discharge part 17. FIG.

また、排出部17の直径を3mmもしくは4mmとしたが、これに限定されるわけではない。   Moreover, although the diameter of the discharge part 17 was 3 mm or 4 mm, it is not necessarily limited to this.

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。具体的には、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, embodiment mentioned above is only the illustration for implementing this invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately modifying the above-described embodiment without departing from the spirit thereof. Specifically, any of the various embodiments or modifications described above can be combined as appropriate to achieve the respective effects. In addition, combinations of the embodiments, combinations of the examples, or combinations of the embodiments and examples are possible, and combinations of features in different embodiments or examples are also possible.

本発明の前記態様にかかる液体処理装置は、製品全体として小型化を実現しつつ液体中でプラズマを発生させることにより、液体に含まれる汚濁物質又は菌がプラズマに直接触れることによる分解及び殺菌作用と、プラズマ放電により発生する紫外線及びラジカルなどによる分解及び殺菌作用を同時に起こして、液体を処理することが可能であり、殺菌、脱臭、又は各種の環境改善等に利用することが可能である。   The liquid processing apparatus according to the above aspect of the present invention generates a plasma in the liquid while realizing downsizing as a whole product, thereby causing a decomposition and sterilization action caused by direct contact of the contaminants or bacteria contained in the liquid with the plasma. In addition, the liquid can be treated by simultaneous decomposition and sterilization by ultraviolet rays and radicals generated by plasma discharge, and can be used for sterilization, deodorization, various environmental improvements, and the like.

1 液体処理装置
10 装置本体
12 処理槽
13 処理槽
14 処理槽
15 導入部
16 開口端
17 排出部
21 第1内壁
22 第2内壁
23 第3内壁
24 電極支持筒
30 第1電極
31 第2電極
50 液体供給部
51 配管
53 絶縁体
60 電源
90 気泡分散部
91 取り入れ口
92 気泡分散促進部材
311 開口部
B 気泡
min 排出部と気泡分散促進部材との最短距離
F1 処理槽内での旋回流
F2 気泡分散部内での旋回流
G 気相
L1 液体
L2 処理液
P プラズマ
100 液体処理装置
110 装置本体
112 処理槽
115 導入部
117 排出部
130 第1電極
131 第2電極
150 液体供給部
151 配管
160 電源
190 貯留槽
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid processing apparatus 10 Apparatus main body 12 Processing tank 13 Processing tank 14 Processing tank 15 Introduction part 16 Open end 17 Discharge part 21 1st inner wall 22 2nd inner wall 23 3rd inner wall 24 Electrode support cylinder 30 1st electrode 31 2nd electrode 50 Liquid supply part 51 Piping 53 Insulator 60 Power supply 90 Bubble dispersion part 91 Inlet 92 Bubble dispersion promoting member 311 Opening B bubble D min Minimum distance between the discharge part and the bubble dispersion promoting member F1 Swirling flow in the processing tank F2 Bubble Swirling flow in the dispersion section G Gas phase L1 Liquid L2 Processing liquid P Plasma 100 Liquid processing apparatus 110 Apparatus body 112 Processing tank 115 Introduction section 117 Discharge section 130 First electrode 131 Second electrode 150 Liquid supply section 151 Piping 160 Power supply 190 Storage Tank

Claims (4)

片方の端部が閉口し、他端部に断面形状が円形の排出部を備えた断面形状が円形である筒状の処理槽と、
前記処理槽の中心軸上の一端側に配置される形状が棒状である第1電極と、
前記処理槽の他端側に配置される第2電極と、
前記処理槽の前記排出部と取り入れ口を介して接続されており、前記中心軸と直交する断面の内接円の直径の最大値が、前記排出部の直径の1.5倍以上でかつ6倍以下である気泡分散部と、
前記気泡分散部内の中央部でかつ前記排出部付近に配置され、前記排出部又は前記気泡分散部の前記取り入れ口のいずれか小さい方を前記処理槽から前記気泡分散部に投影した影が先端部にすべて投影される気泡分散促進部材と、
前記第1電極と前記第2電極との間に電圧を印加する電源と、
前記処理槽の接線方向から液体を導入することにより前記液体を旋回させ、前記液体の旋回流中に気相を発生させる液体導入口を備える液体処理装置。
A cylindrical treatment tank having a circular cross section with one end closed and a discharge section having a circular cross section at the other end,
A first electrode in which the shape disposed on one end side on the central axis of the processing tank is a rod;
A second electrode disposed on the other end of the treatment tank;
The maximum value of the diameter of the inscribed circle in the cross section orthogonal to the central axis is 1.5 times or more the diameter of the discharge part, and is connected to the discharge part of the treatment tank via the intake port. A bubble dispersion part that is less than double,
The tip of the shadow that is arranged in the central part of the bubble dispersion part and in the vicinity of the discharge part, and projects the smaller one of the discharge part or the intake port of the bubble dispersion part from the processing tank to the bubble dispersion part A bubble dispersion promoting member that is projected entirely on
A power supply for applying a voltage between the first electrode and the second electrode;
A liquid processing apparatus, comprising: a liquid introduction port that swirls the liquid by introducing the liquid from a tangential direction of the treatment tank and generates a gas phase in the swirling flow of the liquid.
前記排出部と前記気泡分散促進部材との最短距離が0.1mmから20mm以内である、
請求項1に記載の液体処理装置。
The shortest distance between the discharge part and the bubble dispersion promoting member is 0.1 mm to 20 mm,
The liquid processing apparatus according to claim 1.
前記気泡分散部の軸方向と直交する方向の断面形状が円形である、
請求項1又は2に記載の液体処理装置。
The cross-sectional shape in the direction orthogonal to the axial direction of the bubble dispersion part is circular,
The liquid processing apparatus according to claim 1 or 2.
前記気泡分散促進部材の前記先端部は、前記気泡分散部の軸方向と直交する方向の平面である、
請求項1〜3のいずれか1つに記載の液体処理装置。
The tip portion of the bubble dispersion promoting member is a plane in a direction perpendicular to the axial direction of the bubble dispersion portion.
The liquid processing apparatus as described in any one of Claims 1-3.
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