(57)【要約】【課題】流体と誘電体管の間に放電を生起させるプラズマ生成方法及び生成装置を提供する。【解決手段】供給されるガスに電圧を印加することによって誘電体管内の放電によりプラズマを生成させる方法において、該誘電体管の内部又は上方に通水管が配置され、該誘電体管の外側に高電圧電極が配設され、該誘電体管の内周に間隙を持った状態で該誘電体管内へ通水管を通って吐出される流体に接地電極が配設され、電源装置に接続された該高電圧電極と該接地電極に電圧を印加することによって該誘電体管の内壁と流体もしくは該誘電体管の内壁と該通水管との間に放電を生起させる。また、前記誘電体管、前記通水管、前記供給されるガスを導入する導入口の連結がアスピレータ構造に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給されるガスに電圧を印加することによって誘電体管内の放電によりプラズマを生成させる方法において、高電圧電極が該誘電体管の外側に配設され、該誘電体管の内周に間隙を持った状態で該誘電体管内へ吐出される流体に接地電極が配設され、電源装置に接続された該高電圧電極と該接地電極に電圧を印加することによって該誘電体管の内壁と該流体との間に放電を生起させることを特徴とするプラズマ生成方法。
【請求項２】
前記誘電体管に流体を吐出する通水管が、該誘電体管の内部または上方に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ生成方法。
【請求項３】
供給されるガスに電圧を印加することによって誘電体管内の放電によりプラズマを生成させる方法において、高電圧電極が該誘電体管の外側に配設され、該誘電体管の内部に流体が通る通水管が配置され、該誘電体管の内周に間隙を持った状態で該誘電体管内へ通水管を通って吐出される流体に接地電極が配設され、電源装置に接続された該高電圧電極と該接地電極に電圧を印加することによって該誘電体管の内壁と該通水管との間に放電を生起させることを特徴とするプラズマ生成方法。
【請求項４】
供給される前記ガスの量と流体の量が、気液比０．５以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマ生成方法。
【請求項５】
供給される前記ガスが少なくとも酸素を含むガス、不活性ガスのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマ生成方法。
【請求項６】
前記放電が生起した部分を通過した流体を再度前記誘電体管内へ吐出される流体として使用又は、再度前記通水管の上流側へ返送し、該流体を循環させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマ生成方法。
【請求項７】
前記誘電体管、前記通水管、供給される前記ガスを導入する導入口の連結がアスピレータ構造に形成されている連結部を有し、該通水管の吐出口から吐出される流体と該誘電体管の内部の間隙に強い負圧を生じさせ、キャビテーションによって、放電により発生したガスを流体に溶かすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプラズマ生成方法。
【請求項８】
外側に高電圧電極が配設された誘電体管と、該誘電体管の内部または上方に配置された通水管と、該誘電体管の内周に間隙を持った状態で該誘電体管内へ吐出される流体に接するように設けられた接地電極と、該高電圧電極と該接地電極が接続された電源装置からなるプラズマ生成装置。
【請求項９】
前記高電圧電極が、前記誘電体管と前記通水管が重なる部分の前記誘電体管の外側に配設されることを特徴とする請求項８に記載のプラズマ生成装置。
【請求項１０】
前記接地電極が前記誘電体管の内部または前記誘電体管から排出された前記流体に配設されることを特徴とする請求項８又は９に記載のプラズマ生成装置。
【請求項１１】
前記接地電極を絶縁化合物で被覆することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載のプラズマ生成装置。
【請求項１２】
前記絶縁化合物がガラスであることを特徴とする請求項１１に記載のプラズマ生成装置。
【請求項１３】
前記誘電体管が少なくともセラミックスかガラスのいずれか一方であることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載のプラズマ生成装置。
【請求項１４】
前記通水管がセラミックス、ガラス、樹脂、金属のいずれか１つからなることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載のプラズマ生成装置。
【請求項１５】
前記樹脂がフッ素系樹脂であることを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ生成装置。
【請求項１６】
前記放電が生起した部分を通過した流体を再度前記通水管の上流側へ返送し、流体を循環させる構造を有していることを特徴とする請求項８乃至１５のいずれかに記載のプラズマ生成装置。
【請求項１７】
前記誘電体管、前記通水管、該誘電体管に設けられたガス導入口がアスピレータ構造に形成されていることを特徴とする請求項８乃至１６のいずれかに記載のプラズマ生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体と誘電体の間に放電を生起させるプラズマ生成方法および生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、上下水処理施設、化学工場、薬品工場、食品工場等において、細菌類、カビ類および酵母などの殺菌、アルデヒド、イオウ化合物、窒素化合物等の臭気物質の脱臭、し尿や染料廃液の脱色、有機溶剤などの有害物質を無害化するためにオゾン発生装置が用いられている。【０００３】
この技術は一般に放電式オゾナイザでオゾンを生成して、バブラー、エジェクター、スタティックミキサーなどの気液混合部で処理が必要な水と混合して気液接触させるものである。【０００４】
しかしながら、オゾンは酸素の同素体であり、また非常に不安定な気体であるため常温で酸素に分解する。そのため保存が困難であり、オゾンを使用する現場で生成する必要があると同時に、塩素による処理と比較して処理コストが高価であるという問題があった。【０００５】
この問題に対して、多孔質セラミックスパイプの内部中央に高電圧電極を置いて多孔質セラミックスパイプと高電圧電極との間にガス通路を形成し、多孔質セラミックスパイプの外部に接地電極を置くとともに、この多孔質セラミックスパイプの外側面に直接、処理すべき水の通路を形成し、これら高電圧電極と接地電極間に高電圧高周波電源や高電圧パルス電源を接続することで該ガス通路においてオゾンを生成するオゾン水処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００６】
しかし、前記のオゾン水処理装置の場合、多孔質セラミックスパイプの内部中央に高電圧電極を置いて、高電圧高周波電源や高電圧パルス電源による高電圧やパルス高電圧を印加するものであり、安定な放電を生起せしめるためには高電圧電極の精密な位置決め、および電極表面の稠密な誘電体による被覆処理、そして高価なパルス電源を必要とする。【０００７】
また、これに対して、被処理水を加圧送給する加圧部の後段に設けられ通水管路の内径を縮小させたノズルを有し、キャビテーション気泡を発生させるキャビテーション発生部と、キャビテーション発生部の後段近傍に対向させて設けた高圧側電極及び接地側電極からなる対電極と、対電極間に高電圧を印加して放電プラズマを発生させることにより、被処理水中に含有する有機物等の被処理物質の分解や合成等の処理を行うもので、キャビテーション発生部内部の通水管路の内面に沿って、管路表面上に沿面放電を形成するように対電極を配置したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。【０００８】
しかしながら、前記のプラズマ生成装置の場合、予め被処理液に溶存するガスがキャビテーションにより気泡発生し、気液界面での放電を行うものであり、任意にガス量を調節することが難しく、被処理液が脱気された場合にはキャビテーション気泡が発生せず、また、キャビテーション気泡が生成するエリア以外では放電しないので、大型化し難いという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２―１２６７６９号公報
【特許文献２】特開２００９―１１９３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の問題点に鑑み本発明者は鋭意研究の結果、誘電体管内に流体を通過させながら放電を生起させることによって、任意の流体および任意のガスを任意の流量で制御でき、更にアスピレータ構造を形成することにより、高効率にガスを流体に溶かしながら気相及び液相にプラズマを生起させることができるプラズマ生成方法および生成装置を提供するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のプラズマ生成方法及び生成装置は、供給されるガスに電圧を印加することによって誘電体管内の放電によりプラズマを生成させる方法において、高電圧電極が該誘電体管の外側に配設され、該誘電体管の内周に間隙を持った状態で該誘電体管内へ吐出される流体に接地電極が配設され、電源装置に接続された該高電圧電極と該接地電極に電圧を印加することによって該誘電体管の内壁と該流体との間に放電を生起させることを第１の特徴とする。【００１２】
また、前記誘電体管に流体を吐出する通水管が、該誘電体管の内部または上方に配置されたことを第２の特徴とする。【００１３】
供給されるガスに電圧を印加することによって誘電体管内の放電によりプラズマを生成させる方法において、高電圧電極が該誘電体管の外側に配設され、該誘電体管の内部に流体が通る通水管が配置され、該誘電体管の内周に間隙を持った状態で該誘電体管内へ通水管を通って吐出される流体に接地電極が配設され、電源装置に接続された該高電圧電極と該接地電極に電圧を印加することによって該誘電体管の内壁と該通水管との間に放電を生起させることを第３の特徴とする。【００１４】
更に、供給される前記ガスの量と流体の量が、気液比０．５以下であることを第４の特徴とし、供給される前記ガスが少なくとも酸素を含むガス、不活性ガスのいずれかであることを第５の特徴とする。【００１５】
そして、前記放電が生起した部分を通過した流体を再度前記誘電体管内へ吐出される流体として使用又は、再度前記通水管の上流側へ返送し、該流体を循環させることを第６の特徴とし、更に、前記誘電体管、前記通水管、供給される前記ガスを導入する導入口の連結がアスピレータ構造に形成されている連結部を有し、該通水管の吐出口から吐出される流体と該誘電体管の内部の間隙に強い負圧を生じさせ、キャビテーションによって、放電により発生したガスを流体に溶かすことを第７の特徴とする。また、生成装置が、外側に高電圧電極が配設された誘電体管と、該誘電体管の内部または上方に配置された通水管と、該誘電体管の内周に間隙を持った状態で該誘電体管内へ吐出される流体に接するように設けられた接地電極と、該高電圧電極と該接地電極が接続された電源装置からなることを第８の特徴とする。【００１６】
前記高電圧電極が、前記誘電体管と前記通水管が重なる部分の前記誘電体管の外側に配設されることを第９の特徴とし、前記接地電極が前記誘電体管の内部または前記誘電体管から排出された前記流体に配設されることを第１０の特徴とする。【００１７】
また、前記接地電極を絶縁化合物で被覆することを第１１の特徴とし、前記絶縁化合物がガラスであることを第１２の特徴とする。【００１８】
更に、前記誘電体管が少なくともセラミックスかガラスのいずれか一方であることを第１３の特徴とする。【００１９】
また、前記通水管がセラミックス、ガラス、樹脂、金属のいずれか１つからなることを第１４の特徴とし、前記樹脂がフッ素系樹脂であることを第１５の特徴とする。【００２０】
また、前記放電が生起した部分を通過した流体を再度前記通水管の上流側へ返送し、流体を循環させる構造を有していることを第１６の特徴とし、前記誘電体管、前記通水管、該誘電体管に設けられたガス導入口がアスピレータ構造に形成されていることを第１７の特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るプラズマ生成方法および生成装置によれば、以下の優れた効果が得られる。【００２２】
（１）本発明のプラズマ生成方法および装置を用いることにより、処理すべき流体に直接、もしくは流体の近傍に、プラズマを照射することが可能となる。
（２）供給するガスが酸素を含むことによって、多量のオゾンを発生させることが可能であり、流体に直接多量のオゾンを供給することも可能になると共に、ＯＨラジカル等の活性種を生成することが可能となる。
（３）誘電体管内に導入するガスと流体の気液比を制御することによって、放電により生成したオゾンガスを高効率に流体へ溶かすことができる。
（４）アスピレータ構造を形成することによって、通水管の吐出口から吐出される流体と誘電体管の内部の間隙に強い負圧が生じ、キャビテーションによって更に高効率にオゾンガスを流体に溶かすことができる
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一の実施形態における実験装置のフロー図である。
【図２】本発明の第一の実施形態のプラズマ生成装置を示した図である。
【図３】本発明の第一の実施形態における実験結果を示す写真である。
【図４】本発明の第二の実施形態のプラズマ生成装置の模式図である。
【図５】実施例１における放電時間毎の生成オゾン濃度及び溶解オゾン濃度の推移を示したグラフである。
【図６】実施例１における実験装置のフロー図である。
【図７】本発明の実施例２から実施例５及び比較例１における気液比と溶解効率の関係を示したグラフである。
【図８】実施例６におけるプラズマ生成装置を示した図である。
【図９】実施例６における放電時間毎の生成オゾン濃度及び溶解オゾン濃度の推移を示したグラフである。
【図１０】実施例７における放電時間毎の生成オゾン濃度及び溶解オゾン濃度の推移を示したグラフである。
【図１１】実施例８における実験結果を示す写真である。
【図１２】実施例９における放電時間毎の生成オゾン濃度の推移を示したグラフである。
【図１３】実施例１０におけるプラズマ生成装置を示した図である。
【図１４】実施例１０における実験結果を示す写真である。
【図１５】実施例１０における生成装置の模式図である。
【図１６】実施例１１及び比較例２から比較例４における放電時間毎の生成オゾン量の推移を示したグラフである。
【図１７】実施例１１及び比較例２から比較例４における放電時間毎のメチレンブルー脱色量の推移を示したグラフである。
【図１８】実施例１２におけるプラズマ生成装置を示した図である。
【図１９】実施例１２における実験結果を示す写真である。
【図２０】実施例１２におけるプラズマ生成装置の模式図である。
【図２１】実施例１２における放電時間毎の生成オゾン濃度及び溶解オゾン濃度の推移を示したグラフである。
【図２２】本発明の実施例１３から実施例１６及び比較例５における気液比と溶解効率の関係を示したグラフである。
【図２３】実施例１７におけるプラズマ生成装置を示した図である。
【図２４】実施例１７における放電時間毎の生成オゾン濃度及び溶解オゾン濃度の推移を示したグラフである。
【図２５】実施例１８における放電時間毎の生成オゾン濃度及び溶解オゾン濃度の推移を示したグラフである。
【図２６】実施例１９における実験結果を示す写真である。
【図２７】実施例２０における放電時間毎の生成オゾン濃度の推移を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施形態１）
以下、本発明における第一の実施形態について図２、図８を基に説明するが、本発明が本実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００２５】
図２において本発明のプラズマ生成装置は誘電体管１、通水管２、高電圧電極３、接地電極４、電源５、ガス導入管６からなり、アスピレータ構造を形成している。
【００２６】
誘電体管１は、ガラス製の略円筒状のものである。誘電体管１の断面は四角形、ひし形、多角形でも構わないが、高電圧電極３の配設し易さでは円形が望ましい。
【００２７】
通水管２は誘電体管１の同一円心上にあり、通水管２の吐出口は誘電体管１に配設された高電圧電極３部より上流側に配置されている。通水管２の断面は四角形、ひし形、多角形でも構わないが、通水管２は誘電体の働きをするので、誘電体管１とのギャップが均一となるように、誘電体管１と同じ形状が望ましい。
【００２８】
通水管２に導入される流体は高低差やポンプ等により加圧供給されれば良く、流体は液体や例えば蒸気のように液体を含むガスである。導入される流体は通水管２を通って誘電体管１の内部を通過するが、高電圧電極３が配設された部分の誘電体管１の内壁と流体の間に放電プラズマを生起させるため、流体は高電圧電極３が配設された部分の誘電体管１の内壁に付着しないことが望ましい。しかし、たとえ流体が誘電体管１の内壁に付着したとしても、ガスの導入によって流体にガス空間が形成されるので、放電プラズマは生起される。
【００２９】
流体の速度は任意に決定することができ、用いる電源５の周波数から算出される放電頻度より処理すべき流体の目的に応じた流速にすると良い。放電により生成したオゾン等のガスを流体に溶解させるには、流体とガスの量の比が気液比０．５以下であることが好ましい。更に、図２のようにアスピレータ構造を形成することによって、通水管２の吐出口から吐出される流体により誘電体管１の内部空間に強い負圧を生じさせ、該吐出口に発生させたキャビテーションによって溶解効率が大きくなる。
【００３０】
高電圧電極３は、誘電体管１の外側に巻き付けてあり、接地電極４は誘電体管１の内部中心に配設され、それぞれ電源５に接続され、ガス導入管６からガスを導入すると共に流体に電圧を印加することによって、高電圧電極３が配設された部分の誘電体管１の内壁と流体の間に円周状に放電が生起される。
【００３１】
接地電極４は図２に示すように誘電体管１の内部、または図８に示すように誘電体管１から吐出された流体に配設されるが、誘電体管１の内部に接地電極４を配設した場合は、高電圧電極３と接地電極４のギャップが小さくなるので強い電界がかかり放電しやすくなる。しかしながら、例えば海水のように電気伝導度が大きい流体の場合には接地電極４が誘電体管１から吐出された流体に配設しても強い電界が生じ放電しやすい。従って、接地電極４の位置は流体の性質によって決めれば良い。
【００３２】
また、接地電極４の材質は流体の性質に応じて、銅やステンレス等の金属を選定すれば良いが、電子部品洗浄等のように金属成分が溶出しては困る場合には、接地電極４に絶縁化合物を被覆すれば良く、好ましくは誘電率が低く、流体への溶出が少ないガラスが良い。
【００３３】
誘電体管１の材質は耐プラズマ性、耐熱性、耐オゾン性があるセラミックスかガラスが良く、好ましくは誘電率が低いガラスが良い。
【００３４】
通水管２の材質は任意に選定することができ、絶縁性の高い材料であれば誘電体の働きもするので、誘電率に基づき任意に選定すれば良いが、耐プラズマ性、耐オゾン性、耐久性に優れているセラミックス、ガラス、樹脂が良く、好ましくはガラス、フッ素系樹脂が良い。また、導電性の高い金属材料を用いることもでき、金属材料の場合には誘電体管１に強い電界が生じるので放電し易くなる。尚、通水管２を金属材料とする場合には設置電極４を通水管２自体に配設すれば良く、製作の手間が省ける。
【００３５】
導入されるガスはブロアやボンベ等により加圧供給されるか、流体を通水する際に生じる負圧を利用して自給することもでき、いずれの場合もガス導入管６を通じて誘電体管１の内部へと導入される。ガスは処理すべき流体の目的に応じて任意に決めることができるが、オゾンやＯＨラジカル等の活性種を生成させるには少なくとも酸素７を含むガスであれば良い。また、予め導入される流体に酸素７を含むガスが溶存している場合は不活性ガスを用いても良い。
【００３６】
（実施形態２）
次に、本発明における第二の実施形態について図４、図１３、図１５を基に説明するが、本発明が本実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００３７】
プラズマ生成装置の構成は、第一の実施の形態と同じであるため説明を省略する。
【００３８】
図１３に示すように、通水管２は誘電体管１の同一円心上にあり、通水管２の吐出口は誘電体管１に配設された高電圧電極３部より下流側に配置されている。
【００３９】
本プラズマ生成装置では、基本的に高電圧電極３が配設された部分の誘電体管１の内壁と流体の間に放電を生起するが、必ずしも流体は高電圧電極３が配設された部分の誘電体管１の内壁に存在しなくても良い。放電は電界が強くなる領域で生じるので、図１３に示すように高電圧電極３が配設された誘電体管１の内壁の下流近傍に通水管２の吐出口を配置すれば、図１５に示すように誘電体管１の内壁と流体との間に強い電界が生じ、放電が生起されるのである。
【００４０】
図４に示すように放電が流体と高電圧電極３が配設された部分の誘電体管１の内壁で生起される場合、厳密に安定した放電を継続するには誘電体管１と流体の間を一定間隔に保持する必要があるので、通水管２の内部に整流器を搭載することや通水管２に定圧弁等を設けると良い。一方、図１５に示すように高電圧電極３が配設された部分の誘電体管１の内壁の下流近傍に通水管２の吐出口を配置し放電を生起させる場合は、通水管２の吐出口が固定されているので、流体と高電圧電極３が配設された部分の誘電体管１の内壁の間隔は固定されることとなり、通水管２に整流器や定圧弁等が無くても、誘電体管１の内壁と流体の間に安定した放電を継続することができる。また、誘電体管１に十分な電圧を印加すると、通水管２の内部にも強い電界が生じ、流体中の気体と液体との間に気液界面の放電が生起される。
【００４１】
この場合の通水管２の吐出口と高電圧電極３が配設された部分の誘電体管１の内壁の距離は放電が伸展する長さでなくてはならないが、この長さは誘電体管１の内径と通水管２の外径の間隔によって決定することができ、例えば誘電体管１の内径と通水管２の外径の間隔が０．５ｍｍの場合、通水管２の吐出口と高電圧電極３が配設された誘電体管１の内壁の距離が２０ｍｍ以内であれば、誘電体管１の内壁と通水管２の吐出口から吐出される流体との間に放電が生起される。また、通水管２に多孔質セラミックスを用いれば、多孔質の孔から流体が浸み出し、高電圧電極３が配設された部分の誘電体管１の内壁と多孔質から浸み出した流体の間で放電が生起されるので、流体を整流化する手間がなくなる。通水管２の材質は任意に選定することができ、絶縁性の高い材料であれば誘電体の働きもするので、誘電率に基づき任意に選定すれば良いが、耐プラズマ性、耐オゾン性、耐久性に優れているセラミックス、ガラス、樹脂が良く、好ましくはガラス、フッ素系樹脂が良い。また、導電性の高い金属材料を用いることもでき、金属材料の場合には誘電体管１に強い電界が生じるので放電し易くなる。尚、通水管２を金属材料とする場合には設置電極４を通水管２自体に配設すれば良く、製作の手間が省ける。
【実施例】
【００４２】
本発明において前記の実施形態を用いて、放電時の写真撮影および排オゾン濃度及び溶存オゾン濃度の試験を行った。試験の測定方法を以下に示す。【００４３】
（１）生成オゾン濃度の測定
気相オゾン濃度計：東亜ディーケーケー社製  OZ−3O
受水槽上部にオゾン濃度センサーを差込み、気相オゾン濃度計を用いて測定した。
（２）溶存オゾン濃度の測定
溶存オゾン濃度計：東亜ディーケーケー社製  OZ−2O
循環槽内に溶存オゾン濃度センサーを投入し測定した。【００４４】
［実施例１］
図１に実験装置のフロー図を示す。実験装置はプラズマ生成装置と、プラズマ生成装置から吐出される処理水を受水し水面上部にオゾン濃度センサーを備えた受水槽（水量６Ｌ）と、この受水槽とパイプで接続され水道水を循環させ水面下部に溶存オゾン濃度センサーを備えた循環槽（水量２Ｌ）を具備しており、マグネットポンプとシリコンチューブを用いて循環槽からプラズマ生成装置に接続し、プラズマ生成装置のガス導入口と酸素ボンベをナイロンチューブで接続した。図２に示すように、プラズマ生成装置本体はガラス製でアスピレータ構造を形成し、通水管２（外径７ｍｍ、内径５ｍｍ）が誘電体管１（外径１０ｍｍ、内径８ｍｍ）の同心円上部に配置され、通水管２の吐出口から下流側１０ｍｍ地点が中心となるように幅１０ｍｍの銅テープ製高電圧電極３を誘電体管１の外部に巻き付け、直径１ｍｍのステンレス製の接地電極４をガス導入口付近から通水管２及び誘電体管１に差込み、高電圧電極３と接地電極４を電源５へ接続し、マグネットポンプを起動させ８Ｌ／ｍｉｎの流速で水道水を循環し、一方酸素ボンベから３Ｌ／ｍｉｎの風量で酸素７を導入しながら電圧を印加（９ｋＶ、６ｋＨｚ）し放電を行い、放電の観察とオゾン濃度及び溶存オゾン濃度を測定した。その結果、図３（写真）、図４（模式図）に示すように、誘電体管１の内壁と水道水の間に紫色の放電が観察された。また、酸素の存在下で放電が生じればオゾンが生成されることが知られており、放電が生起された証拠として、図５に示すように、放電開始から３０分後の生成オゾン濃度は１０００ｐｐｍとなり、溶存オゾン濃度は０．４７ｐｐｍとなった。【００４５】
［実施例２］
図６に示すように、水道水を循環させずに連続通水し、酸素７の風量を４Ｌ／ｍｉｎ（気液比０．５）としたこと以外は実施例１と同様に行い、溶存オゾン濃度を測定した。その結果図７に示すように、オゾン溶解効率は２１％となった。【００４６】
［実施例３］
酸素７の風量を２．４Ｌｍｉｎとしたこと以外は実施例２と同様に行い、溶存オゾン濃度を測定した。その結果図７に示すように、オゾン溶解効率は２７％となった。【００４７】
［実施例４］
酸素７の風量を０．８Ｌｍｉｎとしたこと以外は実施例２と同様に行い、溶存オゾン濃度を測定した。その結果図７に示すように、オゾン溶解効率は４８％となった。【００４８】
［実施例５］
酸素７の風量を０．４Ｌｍｉｎとしたこと以外は実施例２と同様に行い、溶存オゾン濃度を測定した。その結果図７に示すように、オゾン溶解効率は６７％となった。【００４９】
［実施例６］
図８に示すように、ステンレス製の針金（直径１ｍｍ）からなる接地電極４を受水槽に設置したこと以外は実施例１と同様に行い、オゾン濃度と溶存オゾン濃度を測定した。その結果、図９に示すように、放電開始から３０分後の生成オゾン濃度は５２７ｐｐｍとなり、溶存オゾン濃度は０．１８ｐｐｍとなった。【００５０】
［実施例７］
通水管２のサイズを（外径７ｍｍ、内径６ｍｍ）とし、設置電極を厚み０．５ｍｍのガラスで被覆したこと以外は実施例１と同様に行い、オゾン濃度と溶存オゾン濃度を測定した。その結果、図１０に示すように、放電開始から３０分後の生成オゾン濃度は７００ｐｐｍとなり、溶存オゾン濃度は０．３８ｐｐｍとなった。【００５１】
［実施例８］
プラズマ生成装置に導入するガスをアルゴンガスとしたこと以外は実施例１と同様に行った。その結果、図１１（写真）及び図４（模式図）に示すように、誘電体管１の内壁と水道水の間に紫色の放電が観察された。【００５２】
［実施例９］
プラズマ生成装置の通水管２の材質をＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）樹脂、ステンレス製金属としたこと以外は実施例１と同様に行い、放電が生起された証拠として、生成オゾン濃度を測定した。その結果、図１２に示すように、放電開始から３０分後の生成オゾン濃度はそれぞれ９５６ｐｐｍ、１０４３ｐｐｍとなった。【００５３】
［実施例１０］
図１３に示すように、誘電体管１に配設された高電圧電極３の中心部から下流側１５ｍｍに通水管２の吐出口を配置し、導入ガスをアルゴンとしたこと以外は実施例１と同様にして放電を行い、放電の観察とオゾン濃度及び溶存オゾン濃度を測定した。その結果、図１４（写真）、図１５（模式図）に示すように、誘電体管１の内壁と通水管２の外壁および水道水の間に紫色の放電が観察された。【００５４】
［実施例１１］
導入ガスを酸素７とし、メチレンブルー濃度が５ｍｇ／Ｌとなるように水道水に添加したこと以外は、実施例１０と同様にして行い、積算生成オゾン量の経時変化を図１６、メチレンブルー脱色量の経時変化を図１７に示した。【００５５】
［比較例１］
酸素７の風量を４．８Ｌｍｉｎとしたこと以外は実施例１と同様に行い、溶存オゾン濃度を測定した。その結果図７に示すように、オゾン溶解効率は１８％となった。【００５６】
［比較例２］
ＯＨラジカル補足剤であるｔ−ＢｕＯＨが０．１ｍＭとなるように添加したこと以外は実施例１１と同様にして行い、積算生成オゾン量の経時変化を図１６、メチレンブルー脱色量の経時変化を図１７に示した。この結果から、生成オゾンが同等であるにも関わらずｔ−ＢｕＯＨの添加によって脱色率が低下しており、本プラズマ生成装置によるＯＨラジカルの生成が示唆された。【００５７】
［比較例３］
ＯＨラジカル補足剤であるｔ−ＢｕＯＨが１ｍＭとなるように添加したこと以外は実施例１１と同様にして行い、積算生成オゾン量の経時変化を図１６、メチレンブルー脱色量の経時変化を図１７に示した。この結果から、生成オゾンが同等であるにも関わらずｔ−ＢｕＯＨの添加によって脱色率が低下しており、本プラズマ生成装置によるＯＨラジカルの生成が示唆された。【００５８】
［比較例４］
ＯＨラジカル補足剤であるｔ−ＢｕＯＨが１０ｍＭとなるように添加したこと以外は実施例１１と同様にして行い、積算生成オゾン量の経時変化を図１６、メチレンブルー脱色量の経時変化を図１７に示した。この結果から、生成オゾンが同等であるにも関わらずｔ−ＢｕＯＨの添加によって脱色率が低下しており、本プラズマ生成装置によるＯＨラジカルの生成が示唆された。【００５９】
［実施例１２］
図１８に示すように、プラズマ生成装置本体はガラス製でアスピレータ構造を形成し、通水管２（外径７ｍｍ、内径５ｍｍ）が誘電体管１（外径１０ｍｍ、内径８ｍｍ）の同心円上部に配置され、通水管２の吐出口から上流側２５ｍｍ地点が中心となるように幅１０ｍｍの銅テープ製高電圧電極３を誘電体管１の外部に巻き付け、直径１ｍｍのステンレス製の接地電極４をガス導入口付近から通水管２及び誘電体管１に差込み、高電圧電極３と接地電極４を電源５へ接続し、マグネットポンプを起動させ８Ｌ／ｍｉｎの流速で水道水を循環し、一方酸素ボンベから３Ｌ／ｍｉｎの風量で酸素７を導入しながら電圧を印加（９ｋＶ、６ｋＨｚ）し放電を行い、放電の観察とオゾン濃度及び溶存オゾン濃度を測定した。その結果、図１９（写真）、図２０（模式図）に示すように、誘電体管１の内壁と水道水の間に紫色の放電が観察された。また、酸素の存在下で放電が生じればオゾンが生成されることが知られており、放電が生起された証拠として、図２１に示すように、放電開始から３０分後の生成オゾン濃度は９９０ｐｐｍとなり、溶存オゾン濃度は０．４５ｐｐｍとなった。【００６０】
［実施例１３］
図６に示すように、水道水を循環させずに連続通水し、酸素７の風量を４Ｌ／ｍｉｎ（気液比０．５）としたこと以外は実施例１と同様に行い、溶存オゾン濃度を測定した。その結果図２２に示すように、オゾン溶解効率は２１％となった。【００６１】
［実施例１４］
酸素７の風量を２．４Ｌｍｉｎとしたこと以外は実施例１３と同様に行い、溶存オゾン濃度を測定した。その結果図２２に示すように、オゾン溶解効率は２６％となった。【００６２】
［実施例１５］
酸素７の風量を０．８Ｌｍｉｎとしたこと以外は実施例１３と同様に行い、溶存オゾン濃度を測定した。その結果図２２に示すように、オゾン溶解効率は５０％となった。【００６３】
［実施例１６］
酸素７の風量を０．４Ｌｍｉｎとしたこと以外は実施例１３と同様に行い、溶存オゾン濃度を測定した。その結果図２２に示すように、オゾン溶解効率は７３％となった。【００６４】
［実施例１７］
図２３に示すように、ステンレス製の針金（直径１ｍｍ）からなる接地電極４を受水槽に設置したこと以外は実施例１２と同様に行い、オゾン濃度と溶存オゾン濃度を測定した。その結果、図２４に示すように、放電開始から３０分後の生成オゾン濃度は５３４ｐｐｍとなり、溶存オゾン濃度は０．１９ｐｐｍとなった。【００６５】
［実施例１８］
通水管２のサイズを（外径７ｍｍ、内径６ｍｍ）とし、設置電極を厚み０．５ｍｍのガラスで被覆したこと以外は実施例１２と同様に行い、オゾン濃度を測定した。その結果、図２５に示すように、放電開始から３０分後の生成オゾン濃度は６８５ｐｐｍとなり、溶存オゾン濃度は０．３７ｐｐｍとなった。【００６６】
［実施例１９］
プラズマ生成装置に導入するガスをアルゴンガスとしたこと以外は実施例１２と同様に行った。その結果、図２６（写真）及び図２０（模式図）に示すように、誘電体管１の内壁と通水管２外壁の間に紫色の放電が観察された。【００６７】
［実施例２０］
プラズマ生成装置の通水管２の材質をＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）樹脂、ステンレス製金属としたこと以外は実施例１２と同様に行い、放電が生起された証拠として、生成オゾン濃度を測定した。その結果、図２７に示すように、放電開始から３０分後の生成オゾン濃度はそれぞれ２８１ｐｐｍ、３４８ｐｐｍとなった。【００６８】
［比較例５］
酸素７の風量を４．８Ｌｍｉｎとしたこと以外は実施例１と同様に行い、溶存オゾン濃度を測定した。その結果図２２に示すように、オゾン溶解効率は１７％となった。
【符号の説明】
【００６９】
１…誘電体管
２…通水管
３…高電圧電極
４…接地電極
５…電源
６…ガス導入管
７…酸素
【図２２】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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