(57)【要約】【課題】ヒドロキシラジカル等の有効成分をより効率的に生成することができるマイクロ波放電装置を提案する。【解決手段】本発明のマイクロ波放電装置は、誘電体基板２の一面４側に形成されるマイクロストリップ線路６と、誘電体基板２の他面側に形成される導体と、マイクロストリップ線路６にマイクロ波を入力する入力部１２とを備え、マイクロストリップ線路６の終端部と導体１０との間の放電空間Ｓにて、マイクロ波放電を発生させる。そして、放電空間Ｓからマイクロ波が伝播される近傍箇所に、水溜め部２２が配置されている。この水溜め部２２には、マイクロ波によって蒸発するように水Ｗが溜め置かれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、
前記誘電体基板の一面側に形成されるマイクロストリップ線路と、
前記誘電体基板の他面側に形成される導体と、
前記マイクロストリップ線路にマイクロ波を入力する入力部とを備え、
前記マイクロストリップ線路の終端部と前記導体との間の放電空間にて、前記マイクロ波によりマイクロ波放電を発生させるマイクロ波放電装置において、
前記放電空間から前記マイクロ波が伝播される近傍箇所に、水溜め部が配置され、
この水溜め部は、前記マイクロ波によって蒸発するように水が溜め置かれるものであることを特徴とするマイクロ波放電装置。
【請求項２】
前記水溜め部は、
毛細管現象により水を保持する保水部材からなることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波放電装置。
【請求項３】
前記水溜め部は、
水分吸着力を有する吸着剤からなることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波放電装置。
【請求項４】
前記水溜め部は、
空気中の水分を結露させて水を生成するペルチェユニットを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のマイクロ波放電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波放電を発生させるマイクロ波放電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、マイクロストリップ線路とアース電極との間でマイクロ波を伝播させ、このマイクロストリップ線路の終端部とアース電極との間の放電空間において、マイクロ波放電を発生させるマイクロ波放電装置が記載されている。
【０００３】
前記マイクロ波放電装置では、放電空間で発生させたマイクロ波放電によって、ヒドロキシラジカル等の有効成分を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０７８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のマイクロ波放電装置においては、マイクロ波放電によってヒドロキシラジカル等の有効成分をより効率的に生成することが望まれ、しかも、そのために装置全体が大型化することは抑えることが望まれる。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みて発明したものであって、ヒドロキシラジカル等の有効成分をより効率的に生成することができ、且つ、装置全体が大型化することは抑制することのできるマイクロ波放電装置を提案することを、課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明のマイクロ波放電装置を、下記構成を具備したものとする。
【０００８】
つまり、本発明のマイクロ波放電装置は、誘電体基板と、前記誘電体基板の一面側に形成されるマイクロストリップ線路と、前記誘電体基板の他面側に形成される導体と、前記マイクロストリップ線路にマイクロ波を入力する入力部とを備え、前記マイクロストリップ線路の終端部と前記導体との間の放電空間にて、前記マイクロ波によりマイクロ波放電を発生させるマイクロ波放電装置において、前記放電空間から前記マイクロ波が伝播される近傍箇所に、水溜め部が配置され、この水溜め部は、前記マイクロ波によって蒸発するように水が溜め置かれるものであることを特徴とする。
【０００９】
前記水溜め部は、毛細管現象により水を保持する保水部材からなることが好ましい。
【００１０】
また、前記水溜め部は、水分吸着力を有する吸着剤からなることも好ましい。
【００１１】
また、前記水溜め部は、空気中の水分を結露させて水を生成するペルチェユニットを有することも好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、水溜め部の水がマイクロ波によって蒸発され、放電空間を加湿することにより、ヒドロキシラジカル等の有効成分をより効率的に生成することが可能となり、且つ、装置全体が大型化することは抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態のマイクロ波放電装置の全体構造を概略的に示す平面図である。
【図２】同上のマイクロ波放電装置の放電素子を図１の矢印Ａ方向から視た矢視図である。
【図３】本発明の第２実施形態のマイクロ波放電装置の全体構造を概略的に示す平面図である。
【図４】本発明の第３実施形態のマイクロ波放電装置の全体構造を概略的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１、図２には、本発明の第１実施形態のマイクロ波放電装置を示している。図１は、本実施形態のマイクロ波放電装置の全体構成を示す平面図であり、図２は、このマイクロ波放電装置の放電素子を図１の矢印Ａ方向から視た矢視図である。
【００１６】
本実施形態のマイクロ波放電装置では、平面視矩形状をなす誘電体基板２の一面４側に、導体からなるマイクロストリップ線路６を形成している。この誘電体基板２の一面４とは逆方向をむく他面８側（図２参照）には、マイクロストリップ線路６と対をなす導体１０を形成している。これら誘電体基板２、マイクロストリップ線路６及び導体１０によって、マイクロ波放電を発生させるための放電素子３０が形成される。
【００１７】
マイクロストリップ線路６は、マイクロ波の入力部１２に接続される始端部を有し、この始端部から一直線状に伸びるように一面４上に形成される。マイクロストリップ線路６は、誘電体基板２の一面４の端縁に至るまで形成される。
【００１８】
導体１０は、誘電体基板２の他面８の全体を覆うように、幅広に形成される。導体１０は、通常接地電位とされるものであり、以下においてはこれを「グラウンド電極１０」と称する。
【００１９】
誘電体基板２の端縁には、一面４や他面８とは直交するように端面２０が形成されている。マイクロストリップ線路６は、誘電体基板２の一面４を通過し、一面４と端面２０との間の角部分を越えて、端面２０に至るまで伸びる。このマイクロストリップ線路６の端面２０上に位置する終端部が、放電電極１４となる。
【００２０】
グラウンド電極１０は、誘電体基板２の他面８全体を覆い、且つ、他面８と端面２０との間の角部分を越えて端面２０に至るまで形成されている。このグラウンド電極１０のうち端面２０上に位置する端縁部が、放電電極１４と対をなす対向電極１６となる。
【００２１】
上述した本実施形態のマイクロ波放電装置では、誘電体基板２の端縁にて、端面２０上の僅かな隙間を介して放電電極１４と対向電極１６とが対向して位置する。この両電極１４，１６間の空間が、端面２０に沿ってマイクロ波放電を発生させる放電空間Ｓとなる。
【００２２】
本実施形態のマイクロ波放電装置においては、入力部１２によってマイクロストリップ線路６の始端部にマイクロ波を供給すると、マイクロストリップ線路６とグラウンド電極１０との間でマイクロ波が伝播されてゆき、マイクロストリップ線路６の終端部である放電電極１４と、グラウンド電極１０の端縁部である対向電極１６との間の放電空間Ｓにおいて、マイクロ波放電が発生する。そして、この放電空間Ｓでマイクロ波放電が発生することで、ヒドロキシラジカル等の有効成分が生成される。
【００２３】
ここで、本実施形態のマイクロ波放電装置においては、マイクロ波放電を生じる放電空間Ｓの近傍箇所に、水溜め部２２を配置している。より具体的には、放電素子３０が形成する放電空間Ｓを通過するように風路２４を形成し、この風路２４の上流側に水溜め部２２を配している。風路２４は、ファン等の専用の送風装置（図示せず）を設置することで、図中に矢印で示す流れを形成する構造であってもよいし、或いは、他の機器が形成する空気の流れを利用する構造であってもよい。
【００２４】
水溜め部２２は、毛細管現象によって水Ｗを保持する保水部材２６と、この保水部材２６に対して水Ｗを継続的に供給する水タンク２８とを有する。保水部材２６としては、不織布、フェルト等の多孔質部材を用いる。保水部材２６は、放電空間Ｓでマイクロ波放電が発生したときに該放電空間Ｓからのマイクロ波が伝播される箇所に配する。
【００２５】
更に、本実施形態のマイクロ波放電装置では、少なくとも放電素子３０と保水部材２６を囲むように金網３２を配置している。この金網３２は、マイクロ波の通過を阻止し、且つ、空気を通過させるように多数の微小孔を有するものであり、金網３２で囲むことによりマイクロ波が電磁的に密閉される構造となっている。
【００２６】
本実施形態のマイクロ波放電装置においては、放電空間Ｓでマイクロ波放電を生じさせると、ここでのマイクロ波が保水部材２６にまで伝播される。マイクロ波が伝播されることで、保水部材２６に保持される水Ｗの分子が振動し、急速な発熱及び蒸発を生じる。そのため、保水部材２６の下流側に位置する放電空間Ｓにまで、加湿された空気が風路２４を通じて供給され、放電空間Ｓでの湿度が上昇することによって、マイクロ波放電により生成されるヒドロキシラジカル等の有効成分の生成量が増大する。生成された有効成分は、風路２４の流れに乗って下流側に運ばれ、金網３２外の外部空間に放出される。
【００２７】
次に、本発明の第２実施形態のマイクロ波放電装置について、図３に基づいて述べる。但し、既述した第１実施形態のマイクロ波放電装置と同様の構成については同一符号を付して詳しい説明を省略し、本実施形態の特有の構成についてのみ、第１実施形態とは異符合を付して以下に説明する。
【００２８】
本実施形態のマイクロ波放電装置では、マイクロ波によって蒸発するように水Ｗが溜め置かれる水溜め部２２を、水タンク２８と、この水タンク２８から継続的に水Ｗが供給される吸着剤４０とを用いて形成している。吸着剤４０としては、水分吸着力を有するシリカゲル、ゼオライト等を用いる。この吸着剤４０の設置箇所も、放電空間Ｓでマイクロ波放電が発生したときに該放電空間Ｓからのマイクロ波が伝播される箇所であり、且つ、放電空間Ｓより上流側の箇所となる。また、少なくとも吸着剤４０と放電素子３０を囲むように金網３２を配置している。
【００２９】
本実施形態のマイクロ波放電装置においては、放電空間Ｓでマイクロ波放電を生じさせると、ここでのマイクロ波が吸着剤４０にまで伝播され、吸着剤４０に吸着される水Ｗが蒸発することで、下流側にある放電空間Ｓの湿度を上昇させ、ヒドロキシラジカル等の有効成分の生成量を増大させる。
【００３０】
次に、本発明の第３実施形態のマイクロ波放電装置について、図４に基づいて述べる。但し、既述した第１実施形態のマイクロ波放電装置と同様の構成については詳しい説明を省略し、本実施形態の特有の構成についてのみ以下に詳述する。
【００３１】
本実施形態のマイクロ波放電装置では、マイクロ波によって蒸発するように水Ｗが溜め置かれる水溜め部２２を、結露水生成用の冷却面５０を有するペルチェユニット５２を用いて形成している。この冷却面５０を、放電空間Ｓよりも上流側の風路２４中に配置し、且つ、この冷却面５０上で結露及び保持される水Ｗに対して、放電空間Ｓからのマイクロ波が伝播されるように設けている。また、少なくともペルチェユニット５２の冷却面５０と放電素子３０を囲むように金網３２を配置している。
【００３２】
本実施形態のマイクロ波放電装置においては、放電空間Ｓでマイクロ波放電を生じさせると、ここでのマイクロ波がペルチェユニット５２で生成された水Ｗにまで伝播されて蒸発を生じ、下流側にある放電空間Ｓの湿度を上昇させることで、ヒドロキシラジカル等の有効成分の生成量を増大させる。
【００３３】
なお、本実施形態では、結露させた水Ｗをそのまま冷却面５０上に保持させているが、生成した水Ｗを第１実施形態のような保水部材２６や第２実施形態のような吸着剤４０に供給して保持させ、冷却面５０とは別の箇所にてマイクロ波で蒸発させるように設けてもよい。この場合、第１実施形態や第２実施形態において水タンク２８の代わりにペルチェユニット５２を用いた構造となる。
【００３４】
以上、図面に基づいて説明したように、本発明の各実施形態のマイクロ波放電装置は、誘電体基板２と、誘電体基板２の一面４側に形成されるマイクロストリップ線路６と、誘電体基板２の他面８側に形成される導体１０と、マイクロストリップ線路６にマイクロ波を入力する入力部１２とを備え、マイクロストリップ線路６の終端部と導体１０との間の放電空間Ｓにて、マイクロ波によりマイクロ波放電を発生させる。そして、放電空間Ｓからマイクロ波が伝播される近傍箇所に、水溜め部２２が配置されている。この水溜め部２２は、マイクロ波によって蒸発するように水Ｗが溜め置かれるものである。
【００３５】
これにより、本発明の各実施形態のマイクロ波放電装置では、放電空間Ｓにてマイクロ波放電を生じさせると、これに伴って、水溜め部２２にて溜め置かれた水Ｗの分子が振動し、急速に発熱及び蒸発することで、放電空間Ｓに対して加湿空気を供給する。そのため、放電空間Ｓでのマイクロ波放電によって、ヒドロキシラジカル等の有効成分がより大量に生成されるものとなる。また、供給される加湿空気によって空気中のオゾンが溶解される。しかも、この加湿のための手段として、放電空間Ｓから伝播されるマイクロ波を利用する構造であるため、装置全体が大型化することも抑えられる。
【００３６】
このうち、本発明の第１実施形態のマイクロ波放電装置において、水溜め部２２は、毛細管現象により水を保持する保水部材２６からなる。毛細管現象によって水Ｗを少しずつ保水部材２６に染み込ませて保持させることにより、水タンク等から長期間に亘って水Ｗを保水部材２６に搬送し、放電空間Ｓの加湿に供することができる。
【００３７】
また、本発明の第２実施形態のマイクロ波放電装置において、水溜め部２２は、水分吸着力を有する吸着剤４０からなる。吸着剤４０に水Ｗを吸着させることにより、送風に晒されることでの蒸発は抑制しながら、マイクロ波が伝播されると速やかに蒸発させることが可能となる。つまり、マイクロ波放電を発生させたときにはすみやかに水Ｗを蒸発させ、それ以外のときには蒸発を抑えることができるため、一定の水Ｗを用いて長期間に亘って加湿を行うことが可能となる。
【００３８】
また、本発明の第３実施形態のマイクロ波放電装置において、水溜め部２２は、空気中の水分を結露させて水を生成するペルチェユニット５２を有する。これによれば、水タンクを別途備える必要がなく、装置全体がコンパクト化されるとともに、給水の手間も不要となる。
【００３９】
以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記各例の実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、各例において適宜の設計変更を行うことや、各例の構成を適宜組み合わせて適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
２  誘電体基板
４  一面
６  マイクロストリップ線路
８  他面
１０  導体
１２  入力部
２２  水溜め部
２６  保水部材
４０  吸着剤
５２  ペルチェユニット
Ｓ  放電空間
Ｗ  水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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