JP5915725B1

JP5915725B1 - 水処理装置

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Publication number: JP5915725B1
Application number: JP2014265971A
Authority: JP
Inventors: 維大大堂; 政弥西村; 智己齋藤; 幸子山口
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2034-12-26
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Abstract

【課題】水中での放電を行う水処理槽の流入側及び流出側の絶縁構造を小型化する。【解決手段】貯留した水の中で放電を生起させて殺菌因子を生成する水処理槽（10）は、貯留槽（30）の水位に応じて移動することによって、水処理槽（10）が貯留槽（30）と非連通となり水処理槽（10）内の水に一対の電極（16,17）が浸かって放電が生起される放電状態と、一対の電極（16,17）が水処理槽（10）内の水から抜け出て放電を停止すると共に水処理槽（10）内の水が貯留槽（30）へ排出される排水状態とが相互に切り換わるよう構成され、水供給部（20）は、水処理槽（10）が排水状態のときに水処理槽（10）へ給水し、水処理槽（10）が放電状態のときに給水を停止するように構成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、水処理装置に関し、特に、水処理装置の絶縁構造に関するものである。

従来より、処理槽内に貯留した水の中で放電を行うことにより水を浄化する水処理装置が知られている。

例えば、特許文献１には、処理槽内の水中で放電を生起し水中に殺菌因子を生成する水処理部の流入側及び流出側に、水処理部に連通する処理水と水処理部とを電気的に絶縁する絶縁部がそれぞれ設けられた水処理装置が開示されている。そして、特許文献１では、水処理部の流入側及び流出側に絶縁部を備えているので、水処理部から水処理部に連通する水に電気が流れることがなく、投入した電力が効率よく使用される、と記載されている。

特開２０１４−７９７３３号公報

ところで、加湿機能を有する空気清浄装置は、空気を加湿するための加湿ロータと、その加湿ロータの下部を収容すると共に、気化させる水を貯留する貯留槽とを備えている。このような構成の空気清浄装置では、貯留槽内の水を浄化することが提案されている。ここで、上記特許文献１に開示された水処理装置では、流入側の絶縁部が水を噴霧させるように構成され、流出側の絶縁部が水を雫状に落下させるように構成されているので、流入側及び流出側の絶縁部が大型になってしまう。そのため、室内に設置される空気清浄装置において、上記特許文献１に開示されたような水処理装置を収納することが困難である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水中での放電を行う水処理槽の流入側及び流出側の絶縁構造を小型化することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、貯留槽（30）の水位に応じた水処理槽（10）の移動によって、水処理槽（10）の放電状態と排水状態とを切り換え、放電状態で水処理槽（10）への給水を停止し、排水状態で水処理槽（10）へ給水するようにしたものである。

具体的に第１の発明は、貯留した水の中で放電を生起させて殺菌因子を生成する水処理槽（10）と、上記水処理槽（10）に水を供給する水供給部（20）と、上記水処理槽（10）から供給された水を貯留する貯留槽（30）と、上記水処理槽（10）において上記放電を生起させるための一対の電極（16,17）とを備え、上記水処理槽（10）は、上記貯留槽（30）の水位に応じて移動することによって、上記水処理槽（10）が上記貯留槽（30）と非連通となり該水処理槽（10）内の水に上記一対の電極（16,17）が浸かって上記放電が生起される放電状態と、上記一対の電極（16,17）が上記水処理槽（10）内の水から抜け出て上記放電を停止すると共に該水処理槽（10）内の水が上記貯留槽（30）へ排出される排水状態とが相互に切り換わるよう構成され、上記水供給部（20）は、上記水処理槽（10）が上記排水状態のときに該水処理槽（10）へ給水し、上記水処理槽（10）が上記放電状態のときに給水を停止するように構成されていることを特徴とするものである。

上記第１の発明では、水処理槽（10）は、貯留槽（30）内に貯留した水の水位に応じて移動することによって、水中での放電が生起される放電状態と、その放電が生起されない排水状態とが相互に切り換わるように構成されている。ここで、水処理槽（10）が放電状態のときには、水処理槽（10）が貯留槽（30）と非連通となり水処理槽（10）内の水に一対の電極（16,17）が浸かって水中での放電が生起される。これにより、水処理槽（10）が放電状態のときには、水処理槽（10）が貯留槽（30）と非連通となるので、水処理槽（10）内の水と貯留槽（30）内の水とが電気的に絶縁され、流出側の貯留槽（30）内の水に電気が流れなくすることができる。また、水処理槽（10）が排水状態のときには、一対の電極（16,17）が水処理槽（10）内の水から抜け出て水中での放電を停止すると共に水処理槽（10）内の水が貯留槽（30）へ排出される。これにより、水処理槽（10）が排水状態のときには、水処理槽（10）内の水が貯留槽（30）へ排出されることによって、水処理槽（10）が貯留槽（30）と連通しても、水処理槽（10）における水中での放電が停止するので、流出側の貯留槽（30）内の水に電気が流れなくすることができる。このような構成により、水処理槽（10）の流出側の絶縁構造は、水処理槽（10）が放電状態及び排水状態の何れのときにおいても機能し、例えば、上記特許文献１に開示された水を雫状に落下させるような絶縁構造よりも小型になる。

一方、水供給部（20）は、水処理槽（10）が排水状態のときに水処理槽（10）へ給水し、水処理槽（10）が放電状態のときに給水を停止するように構成されている。これにより、水処理槽（10）が放電状態のときには、水供給部（20）から水処理槽（10）への水の供給が停止するので、水処理槽（10）内の水と水供給部（20）内の水とが電気的に絶縁され、流入側の水供給部（20）内の水に電気が流れなくすることができる。また、水処理槽（10）が排水状態のときには、水供給部（20）が水処理槽（10）へ給水することにより、水処理槽（10）が水供給部（20）と連通しても、水処理槽（10）における水中での放電が停止するので、流入側の水供給部（20）内の水に電気が流れなくすることができる。このような構成により、水処理槽（10）の流入側の絶縁構造は、水処理槽（10）が放電状態及び排水状態の何れのときにおいても機能し、例えば、上記特許文献１に開示された水を噴霧させるような絶縁構造よりも小型になる。

したがって、水処理槽（10）の流入側及び流出側の絶縁構造は、例えば、上記特許文献１に開示された水処理処置のものよりも小型になるので、水中での放電を行う水処理槽の流入側及び流出側の絶縁構造を小型化することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記水処理槽（10）は、上記貯留槽（30）内で水平面と平行な回転軸（S）周りに回動可能に支持され、上記貯留槽（30）の水位に応じて回動することによって、上記放電状態と上記排水状態とが相互に切り換わるように構成されていることを特徴とするものである。

上記第２の発明では、水処理槽（10）は、貯留槽（30）内で水平面と平行な回転軸（S）周りに回動可能に支持されている。そして、水処理槽（10）は、貯留槽（30）内に貯留した水の水位に応じて回動することによって、放電状態と排水状態とが相互に切り換わるように構成されている。すなわち、水処理槽（10）は、放電状態と排水状態とを相互に切り換えるために、貯留槽（30）内で回転軸（S）周りに回動するので、例えば、上記特許文献１に開示された水を雫状に落下させる場合よりも、水処理槽（10）の設置高さを低く抑えることができる。

第３の発明は、上記第２の発明において、上記水処理槽（10）は、該水処理槽（10）内を上記一対の電極（16,17）の一方（16）が浸かる部分と上記一対の電極（16,17）の他方（17）が浸かる部分とに仕切る電気絶縁材料からなる仕切板（11）を備え、上記仕切板（11）には、上記一対の電極（16,17）の間の電流経路を構成して上記放電を生起させる貫通孔（12h）が形成され、上記仕切板（11）は、上記水処理槽（10）の回転軸（S）と直交するように設けられていることを特徴とするものである。

上記第３の発明では、水処理槽（10）は、水処理槽（10）内に貯留した水に浸かる一対の電極（16,17）の間を仕切る電気絶縁材料からなる仕切板（11）を備えている。ここで、仕切板（11）には、水処理槽（10）が放電状態のときに一対の電極（16,17）の間の電流経路を構成する貫通孔（12h）が形成されている。そして、仕切板（11）は、水処理槽（10）の回転軸（S）と直交するように設けられている。そのため、仕切板（11）に直交する回転軸（S）周りに水処理槽（10）が回動することにより、水処理槽（10）内に貯留した水に一対の電極（16,17）が仕切板（11）を挟んで水面に対して垂直に浸かり、水処理槽（10）が放電状態になる。そして、水処理槽（10）が放電状態のときには、水処理槽（10）内に貯留した水の中において、一対の電極（16,17）の間の電流経路となる仕切板（11）の貫通孔（12h）で気泡が形成され、その気泡内で放電が生起する。これにより、水処理槽（10）内に貯留した水の中に水酸ラジカルなどの殺菌因子を生成することができる。また、仕切板（11）が回転軸（S）と直交するように設けられているので、水処理槽（10）が排水状態のときには、水処理槽（10）を傾けることにより、仕切板（11）で仕切られた水処理槽（10）の両方の部分から水を排出することができる。

第４の発明は、上記第２又は第３の発明において、上記水供給部（20）は、上記水処理槽（10）に連結されて上記放電状態で閉じて上記排水状態で開く弁機構（25）を備えていることを特徴とするものである。

上記第４の発明では、水供給部（20）は、貯留槽（30）内で回動する水処理槽（10）に連結される弁機構（25）を備えている。ここで、弁機構（25）は、水処理槽（10）が回動することによって、水処理槽（10）が放電状態のときに閉じて、水処理槽（10）が排水状態のときに開くように構成されている。そのため、水処理槽（10）が放電状態のときには、水供給部（20）から水処理槽（10）への水の供給が弁機構（25）により停止するので、水処理槽（10）内の水と水供給部（20）内の水とが電気的に絶縁され、流入側の水供給部（20）内の水に電気が流れなくすることができる。また、水処理槽（10）が排水状態のときには、水供給部（20）が弁機構（25）により水処理槽（10）へ給水することにより、水処理槽（10）が水供給部（20）と連通しても、水処理槽（10）における水中での放電が停止するので、流入側の水供給部（20）内の水に電気が流れなくすることができる。このように、水処理槽（10）の流入側の絶縁構造は、水供給部（20）の弁機構（25）により構成されるので、例えば、上記特許文献１に開示された水を噴霧させるような絶縁構造よりも具体的に小型化することができる。

第５の発明は、上記第２又は第３の発明において、上記水処理槽（10）は、上記貯留槽（30）の水位が所定値以下になると上記排水状態となり、該排水状態では傾いた状態となって内部の水を該水処理槽（10）の縁部から流出させるように構成されていることを特徴とするものである。

上記第５の発明では、貯留槽（30）内で回動する水処理槽（10）は、貯留槽（30）内に貯留した水の水位が所定値以下になると傾いて排水状態となる。そのため、水処理槽（10）が排水状態のときには、水処理槽（10）内に貯留した水をその縁部から貯留槽（30）へ流出させることにより、水処理槽（10）が貯留槽（30）と連通しても、水処理槽（10）における水中での放電が停止するので、流出側の貯留槽（30）内の水に電気が流れなくすることができる。ここで、貯留槽（30）内に貯留した水の水位が所定値を超えて、水処理槽（10）の傾きが緩くなることにより、水処理槽（10）が放電状態となり、水処理槽（10）内に貯留した水が貯留槽（30）へ流出せずに、水処理槽（10）が貯留槽（30）と非連通となるので、水処理槽（10）内の水と貯留槽（30）内の水とが電気的に絶縁され、流出側の貯留槽（30）内の水に電気が流れなくすることができる。このように、水処理槽（10）の流出側の絶縁構造は、貯留槽（30）内で回動する水処理槽（10）により構成されるので、例えば、上記特許文献１に開示された水を雫状に落下させるような絶縁構造よりも具体的に小型化することができる。

第６の発明は、上記第２〜第５の発明の何れか１つにおいて、上記水処理槽（10）における水が排出される側の壁面は、上方に向かうにつれて外方に傾斜していることを特徴とするものである。

上記第６の発明では、水処理槽（10）における水が排出される側の壁面は、上方に向かうにつれて外方に傾斜しているので、水処理槽（10）における水が排出される側は、側面視（回転軸（S）方向から見て）で船の舳先状に形成されている。そのため、貯留槽（30）の水面から絶縁距離を確保しつつ、排水の際の水切れを良くすることができる。また、貯留槽（30）内に水が貯留すると、その水の浮力を利用して、船の舳先の部分が浮き上がるので、その浮き上がりを利用して、水処理槽（10）を貯留槽（30）内で回動させることができる。

本発明によれば、貯留槽（30）の水位に応じた水処理槽（10）の移動によって、水処理槽（10）の放電状態と排水状態とを切り換え、放電状態で水処理槽（10）への給水を停止し、排水状態で水処理槽（10）へ給水するので、水中での放電を行う水処理槽（10）の流入側及び流出側の絶縁構造を小型化することができる。

実施形態１に係る空気清浄装置の内部構造を示す概略構成図である。実施形態１に係る空気清浄装置を構成する水処理槽の仕切板の要部を示す模式図である。実施形態１に係る空気清浄装置を構成する水供給部の弁機構を示す模式図である。実施形態１に係る空気清浄装置を構成する水処理槽が第１の排水状態のときの模式図である。実施形態１に係る空気清浄装置を構成する水処理槽が第２の排水状態のときの模式図である。実施形態１に係る空気清浄装置を構成する水処理槽が放電状態のときの模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。

《発明の実施形態１》
図１〜図６は、本発明に係る水処理装置の１つの実施形態を示している。なお、本実施形態では、水処理装置として、加湿機能を有する空気清浄装置を例示する。ここで、図１は、本実施形態の空気清浄装置（80）の内部構造を示す概略構成図である。また、図２は、空気清浄装置（80）を構成する水処理槽（10）の仕切板（11）の要部を示す模式図である。また、図３は、空気清浄装置（80）を構成する水供給部（20）の弁機構（25）を示す模式図である。また、図４及び図５は、水処理槽（10）が第１及び第２の排水状態のときの模式図である。また、図６は、水処理槽（10）が放電状態のときの模式図である。

空気清浄装置（80）は、図１に示すように、樹脂製のケーシング（1）と、ケーシング（1）内に収納された空気清浄ユニット（45）、加湿ロータ（50）、水処理ユニット（40）及びファン（60）とを備えている。

＜ケーシング＞
ケーシング（1）は、直方体の箱状に形成されている。また、ケーシング（1）には、図１に示すように、その前面（図中左側）にケーシング（1）内に空気を導入するための吸込口（2）が形成されている。また、ケーシング（1）には、図１に示すように、その上部後方寄りの部分にケーシング（1）内の空気を室内へ吹き出すための吹出口（3）が形成されている。また、ケーシング（1）の内部には、図１に示すように、吸込口（2）から吹出口（3）に向けて、空気が流れる空気通路（5）が形成されている。ここで、空気通路（5）内には、図１に示すように、空気の流れの上流側から下流側に向かって、空気清浄ユニット（45）、加湿ロータ（50）、水処理ユニット（40）及びファン（60）が順に設けられている。なお、ケーシング（1）の前面（図１中左側）には、吸込口（2）を塞がないように、前面パネル（不図示）が取り付けられている。

＜空気清浄ユニット＞
空気清浄ユニット（45）は、図１に示すように、空気の流れの上流側から下流側に向かって順に設けられたプレフィルタ（41）、イオン化部（42）、静電フィルタ（43）及び脱臭フィルタ（44）を備え、空気通路（5）内を流れる空気を浄化するように構成されている。

プレフィルタ（41）は、空気通路（5）の吸込口側から吸い込まれた空気中の比較的大きな塵埃を捕集するように構成されている。

イオン化部（42）は、プレフィルタ（41）を通過した空気中の比較的小さな塵埃を、例えば、正の電荷に帯電させるように構成されている。また、イオン化部（42）は、例えば、互いに対向する線状電極及び板状電極を備え、両電極に電圧を印加することにより、両電極の間にコロナ放電を生起させるように構成されている。

静電フィルタ（43）は、イオン化部（42）で帯電された塵埃を電気的に誘引して捕捉するように構成されている。

脱臭フィルタ（44）は、ハニカム構造の基材の表面に空気を脱臭するための脱臭剤が担持されて構成されている。ここで、脱臭剤としては、空気中の被処理成分（臭気物質や有害物質）を吸着する吸着剤、その被処理成分を酸化分解するための触媒などが用いられる。

＜水処理ユニット＞
水処理ユニット（40）は、図１に示すように、ケーシング（1）の底部に設置される貯留槽（30）と、貯留槽（30）内に設けられた水処理槽（10）と、ケーシング（1）内に固定された第１電極（16）及び第２電極（17）と、水処理槽（10）の上方に設置される水供給部（20）とを備えている。なお、図１中に示した水処理ユニット（40）は、図４の状態の水処理ユニット（40）を図４中の左側から見たものである。

〜貯留槽〜
貯留槽（30）は、水処理槽（10）から供給された水を貯留するように構成されている。ここで、貯留槽（30）は、ケーシング（1）の側面側（図１中の手前側）からケーシング（1）の外内に出し入れ可能に構成されている。

〜水処理槽〜
水処理槽（10）は、貯留した水の中で放電を生起させて殺菌因子を生成するように構成されている。また、水処理槽（10）は、図４〜図６に示すように、側面視で船形に形成された箱体状の水槽である。また、水処理槽（10）は、図４〜図６に示すように、貯留槽（30）内で水平面と平行な回転軸（S）周りに回動可能に貯留槽（30）に支持されている。そして、水処理槽（10）は、貯留槽（30）内に貯留した水の水位に応じて回動することによって、例えば、図６に示す放電状態と、図４及び図５に示す排水状態とが相互に切り換わるように構成されている。ここで、水処理槽（10）が放電状態のときには、図６に示すように、水処理槽（10）が貯留槽（30）と非連通となり、水処理槽（10）内に貯留した水に第１電極（16）及び第２電極（17）が浸かって水中での放電が生起される。また、水処理槽（10）が排水状態のときには、図４及び図５に示すように、第１電極（16）及び第２電極（17）が水処理槽（10）内に貯留した水から抜け出て水中での放電が停止されると共に、水処理槽（10）内に貯留した水が貯留槽（30）に排出される。ここで、水処理槽（10）は、図４及び図５に示すように、貯留槽（30）内に貯留した水の水位が所定値以下になると排水状態となり、その排水状態では傾いた状態となって内部の水を水処理槽（10）の縁部から貯留槽（30）に流出させるように構成されている。なお、水処理槽（10）の回転軸（S）は、水処理槽（10）の重心（G）から外れた位置になっている。

水処理槽（10）は、水処理槽（10）内を第１電極（16）が浸かる部分と第２電極（17）が浸かる部分とに仕切る仕切板（11）を備えている。ここで、仕切板（11）を含む水処理槽（10）は、電気絶縁材料により構成されている。また、仕切板（11）には、図２に示すように、例えば、セラミックス製の電気絶縁材料からなる円板状の放電部材（12）が嵌め込まれている。さらに、放電部材（12）には、図２に示すように、第１電極（16）及び第２電極（17）の間の電流経路を構成する微小な（例えば、直径５０μｍ程度の）貫通孔（12h）が形成されている。ここで、貫通孔（12h）は、第１電極（16）及び第２電極（17）が水処理槽（10）内に貯留した水に浸かる放電状態のときに、その水面よりも下方に常に位置するように設定されている。また、仕切板（11）には、図１に示すように、回転軸（S）が挿通されている。なお、仕切板（11）は、水処理槽（10）の側壁よりも高く形成されていてもよい。

〜電極〜
第１電極（16）及び第２電極（17）は、互いに対向するように板状に形成されている。また、第１電極（16）及び第２電極（17）は、例えば、耐腐食性の高い金属材料で構成されている。そして、第１電極（16）及び第２電極（17）は、図１に示すように、高電圧発生部（18）に接続されている。ここで、高電圧発生部（18）は、第１電極（16）及び第２電極（17）に所定の電圧を印加する電源により構成されている。また、高電圧発生部（18）は、第１電極（16）及び第２電極（17）に対して、例えば、正負が入れ替わる交番波形の電圧を印加するように構成されている。

〜水供給部〜
水供給部（20）は、水処理槽（10）に水を供給するように構成されている。また、水供給部（20）は、図１に示すように、水道水を貯留する水タンク（23）と、水タンク（23）の底部に設けられた弁機構（25）とを備えている。さらに、水供給部（20）は、弁機構（25）により、水処理槽（10）が排水状態のときに水処理槽（10）へ給水し、水処理槽（10）が放電状態のときに給水を停止するように構成されている。

水タンク（23）は、ケーシング（1）の側面側（図１中の手前側）からケーシング（1）の外内に出し入れ可能に構成されている。すなわち、水タンク（23）は、ケーシング（1）内に着脱自在に収容されている。また、水タンク（23）の底部は、図１、図４〜図６に示すように、排出口に向けて直径が徐々に小さくなるように円錐状に形成されている。

弁機構（25）は、水処理槽（10）が放電状態のときに閉じて、水処理槽（10）が排水状態のときに開くように構成されている。また、弁機構（25）は、図１、図４〜図６に示すように、水タンク（23）の底部に収容された球状の栓部材（21）と、水タンク（23）の底部で栓部材（21）を移動させる給水制御棒（22）とを備えている。ここで、給水制御棒（22）は、図３に示すように、鉛直方向に移動して栓部材（21）に接触する押上部材（22a）と、押上部材（22a）及び仕切板（11）に回動自在に連結された連結部材（22b）とを備えている。そして、弁機構（25）は、水処理槽（10）が放電状態のときに、図６に示すように、押上部材（22a）が下降することにより、水タンク（23）の排出口を栓部材（21）で塞ぎ、水処理槽（10）が排水状態のときに、図４及び図５に示すように、押上部材（22a）が上昇することにより、水タンク（23）の排出口を開くように構成されている。なお、弁機構（25）は、水タンク（23）を取り外したときに、栓部材（21）が水タンク（23）内に残り、押上部材（22a）及び連結部材（22b）からなる給水制御棒（22）が貯留槽（30）内に回動可能に支持された水処理槽（10）に連結された状態になる。

＜加湿ロータ＞
加湿ロータ（50）は、例えば、吸水性を有する不織布製の円板状の部材により構成されている。また、加湿ロータ（50）は、水処理ユニット（40）の貯留槽（30）内に貯留した水に下部が浸漬した状態に設置される。また、加湿ロータ（50）は、駆動モータ（不図示）によって回転駆動するように構成されている。

＜ファン＞
ファン（60）は、吸込口（2）から室内の空気を吸い込み、空気通路（5）内の空気流を生成し、吹出口（3）から室内に空気を吹き出すように構成されている。ここで、ファン（60）は、例えば、シロッコファンにより構成されている。

―運転動作−
次に、本実施形態の空気清浄装置（80）の運転動作について説明する。ここで、空気清浄装置（80）では、基本的に、水処理ユニット（40）において水の浄化運転が行われ、空気清浄ユニット（45）において室内空気を浄化しながら、加湿ロータ（50）において、浄化処理が行われた水を用いて加湿運転が行われる。

＜水の浄化運転＞
水の浄化運転では、ケーシング（1）内に水処理槽（10）が支持された貯留槽（30）と水道水が予め充填された水タンク（23）とが設置される。さらに、高電圧発生部（18）から第１電極（16）及び第２電極（17）に所定の電圧が印加される。

貯留槽（30）及び水タンク（23）が設置されると、図４に示すように、貯留槽（30）内の水処理槽（10）が自重により傾いた状態となり、それに連動して、給水制御棒（22）が上昇することにより、弁機構（25）が開いて、水供給部（20）から水処理槽（10）に水が供給される。この状態では、水処理槽（10）が傾いているので、水処理槽（10）に供給された水の多くは、水処理槽（10）から排出されて、貯留槽（30）内に貯留される。

貯留槽（30）内に水が貯留されると、図５に示すように、貯留槽（30）の水位が高くなり、水処理槽（10）の浮力により、水処理槽（10）が回転軸（S）に対して時計周りに回転して、水処理槽（10）の傾斜が徐々に緩くなると共に、水処理槽（10）内に水が貯留される。

貯留槽（30）内に水がさらに貯留されると、図６に示すように、水処理槽（10）の時計周りの回転が進み、水処理槽（10）が水平に保持されることにより、水処理槽（10）と貯留槽（30）とが非連通となり、水処理槽（10）内に貯留した水に第１電極（16）及び第２電極（17）が浸かって、水中で放電が生起される。このとき、水処理槽（10）は、排水状態から放電状態に切り換わる。そして、水処理槽（10）に連動して、給水制御棒（22）が下降することにより、弁機構（25）が閉じて、水供給部（20）から水処理槽（10）への給水が停止される。

ここで、水処理槽（10）内に貯留した水に第１電極（16）及び第２電極（17）が浸かると、仕切板（11）の放電部材（12）に形成された貫通孔（12h）の電流経路の電流密度が上昇する。

貫通孔（12h）内の電流経路の電流密度が上昇すると、貫通孔（12h）において発生するジュール熱が多くなる。その結果、放電部材（12）では、貫通孔（12h）の内部及び出入口の近傍において水が気化し、貫通孔（12h）に気泡（C）が形成される。この気泡（C）は、図２に示すように、貫通孔（12h）の全域を覆う状態となる。この状態では、気泡（C）が第１電極（16）及び第２電極（17）の間で水を介した導電を阻止する抵抗として機能する。これにより、第１電極（16）及び第２電極（17）と水との間に電位差がほぼなくなり、気泡（C）と水との界面が電極となる。すると、気泡（C）内において、絶縁破壊が起こり、放電が発生する。

このようにして、気泡（C）内で放電が行われると、水処理槽（10）内に貯留した水の中に水酸ラジカルなどの殺菌因子が生成される。

さらに、後述する加湿運転を行うことにより、貯留槽（30）内に貯留した水を消費して、水位が変わると、その水位に応じて、水処理槽（10）は、図４及び図５に示すような排水状態と、図６に示すような放電状態とが自動的に相互に切り換わる。

このようにして、水の浄化運転が行われる。なお、水処理槽（10）が放電状態から排水状態に切り換わる際には、水処理槽（10）内に貯留した殺菌因子を含む殺菌水が貯留槽（30）に供給され、殺菌水を用いて加湿運転が行われる。

＜加湿運転＞
加湿運転では、ファン（60）が運転されると共に、加湿ロータ（50）が駆動モータによって回転駆動される。また、イオン化部（42）の電極間に電圧が印加される。

ファン（60）が運転されると、室内の空気が吸込口（2）からケーシング（1）内の空気通路（5）に導入される。空気通路（5）に導入された空気は、プレフィルタ（41）を通過してそのプレフィルタ（41）で塵埃が捕捉された後、イオン化部（42）を通過する。イオン化部（42）では、電極間でコロナ放電が行われており、このコロナ放電により空気中の塵埃が帯電される。イオン化部（42）を通過した空気は、静電フィルタ（43）を通過する。静電フィルタ（43）では、イオン化部（42）で帯電した塵埃が電気的に誘引されて捕捉される。静電フィルタ（43）を通過した空気は、脱臭フィルタ（44）を流れる。脱臭フィルタ（44）では、空気中に含まれる被処理成分（臭気物質や有害物質）が除去される。脱臭フィルタ（44）を通過した空気は、加湿ロータ（50）を通過する。

加湿ロータ（50）では、貯留槽（30）内に貯留した水がロータ本体に吸着される。加湿ロータ（50）を空気が通過すると、加湿ロータ（50）に吸着された水分が空気中へ放出される。

このようにして、加湿運転が行われる。

―実施形態１の効果―
以上説明したように、本実施形態の空気清浄装置（80）によれば、水処理槽（10）は、貯留槽（30）内に貯留した水の水位に応じて移動することによって、水中での放電が生起される放電状態と、その放電が生起されない排水状態とが相互に切り換わるように構成されている。ここで、水処理槽（10）が放電状態のときには、水処理槽（10）が貯留槽（30）と非連通となり水処理槽（10）内の水に第１電極（16）及び第２電極（17）が浸かって水中での放電が生起される。これにより、水処理槽（10）が放電状態のときには、水処理槽（10）が貯留槽（30）と非連通となるので、水処理槽（10）内の水と貯留槽（30）内の水とが電気的に絶縁され、流出側の貯留槽（30）内の水に電気が流れなくすることができる。また、水処理槽（10）が排水状態のときには、ケーシング（1）内に固定された第１電極（16）及び第２電極（17）が水処理槽（10）内の水から抜け出て水中での放電を停止すると共に水処理槽（10）内の水が貯留槽（30）へ排出される。これにより、水処理槽（10）が排水状態のときには、水処理槽（10）内の水が貯留槽（30）へ排出されることによって、水処理槽（10）が貯留槽（30）と連通しても、水処理槽（10）における水中での放電が停止するので、流出側の貯留槽（30）内の水に電気が流れなくすることができる。このような構成により、水処理槽（10）の流出側の絶縁構造は、水処理槽（10）が放電状態及び排水状態の何れのときにおいても機能し、例えば、上記特許文献１に開示された水を雫状に落下させるような絶縁構造よりも小型になる。

また、本実施形態の空気清浄装置（80）によれば、水処理槽（10）は、貯留槽（30）内で水平面と平行な回転軸（S）周りに回動可能に支持されている。そして、水処理槽（10）は、貯留槽（30）内に貯留した水の水位に応じて回動することによって、放電状態と排水状態とが相互に切り換わるように構成されている。すなわち、水処理槽（10）は、放電状態と排水状態とを相互に切り換えるために、貯留槽（30）内で回転軸（S）周りに回動するので、例えば、上記特許文献１に開示された水を雫状に落下させる場合よりも、水処理槽（10）の設置高さを低く抑えることができる。

また、本実施形態の空気清浄装置（80）によれば、水処理槽（10）は、水処理槽（10）内に貯留した水に浸かる第１電極（16）及び第２電極（17）の間を仕切る電気絶縁材料からなる仕切板（11）を備えている。ここで、仕切板（11）の放電部材（12）には、水処理槽（10）が放電状態のときに第１電極（16）及び第２電極（17）の間の電流経路を構成する貫通孔（12h）が形成されている。そして、仕切板（11）は、水処理槽（10）の回転軸（S）と直交するように設けられている。そのため、仕切板（11）に直交する回転軸（S）周りに水処理槽（10）が回動することにより、水処理槽（10）内に貯留した水に第１電極（16）及び第２電極（17）が仕切板（11）を挟んで水面に対して垂直に浸かり、水処理槽（10）が放電状態になる。そして、水処理槽（10）が放電状態のときには、水処理槽（10）内に貯留した水の中において、第１電極（16）及び第２電極（17）の間の電流経路となる放電部材（12）の貫通孔（12h）で気泡（C）が形成され、その気泡（C）内で放電が生起する。これにより、水処理槽（10）内に貯留した水の中に水酸ラジカルなどの殺菌因子を生成することができる。また、仕切板（11）が回転軸（S）と直交するように設けられているので、水処理槽（10）が排水状態のときには、水処理槽（10）を傾けることにより、仕切板（11）で仕切られた水処理槽（10）の両方の部分から水を排出することができる。

また、本実施形態の空気清浄装置（80）によれば、水供給部（20）は、貯留槽（30）内で回動する水処理槽（10）に連結される弁機構（25）を備えている。ここで、弁機構（25）は、水処理槽（10）が回動することによって、水処理槽（10）が放電状態のときに閉じて、水処理槽（10）が排水状態のときに開くように構成されている。そのため、水処理槽（10）が放電状態のときには、水供給部（20）から水処理槽（10）への水の供給が弁機構（25）により停止するので、水処理槽（10）内の水と水供給部（20）内の水とが電気的に絶縁され、流入側の水供給部（20）内の水に電気が流れなくすることができる。また、水処理槽（10）が排水状態のときには、水供給部（20）が弁機構（25）により水処理槽（10）へ給水することにより、水処理槽（10）が水供給部（20）と連通しても、水処理槽（10）における水中での放電が停止するので、流入側の水供給部（20）内の水に電気が流れなくすることができる。このように、水処理槽（10）の流入側の絶縁構造は、水供給部（20）の弁機構（25）により構成されるので、水処理槽（10）の流入側の絶縁構造の小型化を実現することができる。

また、本実施形態の空気清浄装置（80）によれば、貯留槽（30）内で回動する水処理槽（10）は、貯留槽（30）内に貯留した水の水位が所定値以下になると傾いて排水状態となる。そのため、水処理槽（10）が排水状態のときには、水処理槽（10）内に貯留した水をその縁部から貯留槽（30）へ流出させることにより、水処理槽（10）が貯留槽（30）と連通しても、水処理槽（10）における水中での放電が停止するので、流出側の貯留槽（30）内の水に電気が流れなくすることができる。ここで、貯留槽（30）内に貯留した水の水位が所定値を超えて、水処理槽（10）の傾きが緩くなることにより、水処理槽（10）が放電状態となり、水処理槽（10）内に貯留した水が貯留槽（30）へ流出せずに、水処理槽（10）が貯留槽（30）と非連通となるので、水処理槽（10）内の水と貯留槽（30）内の水とが電気的に絶縁され、流出側の貯留槽（30）内の水に電気が流れなくすることができる。このように、水処理槽（10）の流出側の絶縁構造は、貯留槽（30）内で回動する水処理槽（10）により構成されるので、水処理槽（10）の流出側の絶縁構造の小型化を実現することができる。

また、本実施形態の空気清浄装置（80）によれば、水処理槽（10）における水が排出される側の壁面は、上方に向かうにつれて外方に傾斜しているので、水処理槽（10）における水が排出される側は、側面視（回転軸（S）方向から見て）で船の舳先状に形成されている。そのため、貯留槽（30）の水面から絶縁距離を確保しつつ、排水の際の水切れを良くすることができる。また、貯留槽（30）内に水が貯留すると、その水の浮力を利用して、船の舳先の部分が浮き上がるので、その浮き上がりを利用して、水処理槽（10）を貯留槽（30）内で回動させることができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態１では、貯留した水の中で放電を生起させる水処理槽（10）を備えた空気清浄装置を例示したが、本発明は、貯留した水の中で電気分解を生起させる水処理槽を備えた空気清浄装置にも適用することができる。

上記実施形態１では、水処理装置として、水処理ユニット（40）を備えた空気清浄装置（80）を例示したが、本発明は、水処理ユニット（40）を備えた加湿装置にも適用することができる。

なお、上記各実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物又はその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、水中での放電によって水を浄化する水処理装置について有用である。

１０水処理槽
１１仕切板
１２ｈ貫通孔
１６第１電極（一対の電極の一方）
１７第２電極（一対の電極の他方）
２０水供給部
２５弁機構
３０貯留槽
８０空気清浄装置（水処理装置）

Claims

貯留した水の中で放電を生起させて殺菌因子を生成する水処理槽（10）と、
上記水処理槽（10）に水を供給する水供給部（20）と、
上記水処理槽（10）から供給された水を貯留する貯留槽（30）と、
上記水処理槽（10）において上記放電を生起させるための一対の電極（16,17）とを備え、
上記水処理槽（10）は、上記貯留槽（30）の水位に応じて移動することによって、上記水処理槽（10）が上記貯留槽（30）と非連通となり該水処理槽（10）内の水に上記一対の電極（16,17）が浸かって上記放電が生起される放電状態と、上記一対の電極（16,17）が上記水処理槽（10）内の水から抜け出て上記放電を停止すると共に該水処理槽（10）内の水が上記貯留槽（30）へ排出される排水状態とが相互に切り換わるよう構成され、
上記水供給部（20）は、上記水処理槽（10）が上記排水状態のときに該水処理槽（10）へ給水し、上記水処理槽（10）が上記放電状態のときに給水を停止するように構成されていることを特徴とする水処理装置。
請求項１において、
上記水処理槽（10）は、上記貯留槽（30）内で水平面と平行な回転軸（S）周りに回動可能に支持され、上記貯留槽（30）の水位に応じて回動することによって、上記放電状態と上記排水状態とが相互に切り換わるように構成されていることを特徴とする水処理装置。
請求項２において、
上記水処理槽（10）は、該水処理槽（10）内を上記一対の電極（16,17）の一方（16）が浸かる部分と上記一対の電極（16,17）の他方（17）が浸かる部分とに仕切る電気絶縁材料からなる仕切板（11）を備え、
上記仕切板（11）には、上記一対の電極（16,17）の間の電流経路を構成して上記放電を生起させる貫通孔（12h）が形成され、
上記仕切板（11）は、上記水処理槽（10）の回転軸（S）と直交するように設けられていることを特徴とする水処理装置。
請求項２又は３において、
上記水供給部（20）は、上記水処理槽（10）に連結されて上記放電状態で閉じて上記排水状態で開く弁機構（25）を備えていることを特徴とする水処理装置。
請求項２又は３において、
上記水処理槽（10）は、上記貯留槽（30）の水位が所定値以下になると上記排水状態となり、該排水状態では傾いた状態となって内部の水を該水処理槽（10）の縁部から流出させるように構成されていることを特徴とする水処理装置。
請求項２〜５の何れか１つにおいて、
上記水処理槽（10）における水が排出される側の壁面は、上方に向かうにつれて外方に傾斜していることを特徴とする水処理装置。