(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水が流れる誘電体管と、
前記誘電体管内に少なくとも一端が配置される第１の電極と、
前記誘電体管内に少なくとも一端が配置される第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加する電源と、
を備え、
前記誘電体管は、当該誘電体管の内壁面のうち前記第１の電極に対向する位置に、外部に向かって突出する突出部を有し、
前記電源は、前記第１の電極が前記被処理水中に発生した気泡に包まれた状態で、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することによって、前記気泡内で放電を発生させてプラズマを発生させる、
液体処理装置。
【請求項２】
前記突出部は、外部に向かって凸状に広がるドーム形状である、
請求項１に記載の液体処理装置。
【請求項３】
前記誘電体管が形成する流路は、前記第１の電極のうち前記誘電体管内に位置する一端と、前記突出部との間を横切る、
請求項１または２に記載の液体処理装置。
【請求項４】
前記電源は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することによって、プラズマを発生させる、
請求項１から３のいずれか一項に記載の液体処理装置。
【請求項５】
前記第２の電極は、前記誘電体管内において、前記第１の電極より上流側に配置される、
請求項１に記載の液体処理装置。
【請求項６】
前記誘電体管内において、前記第１の電極の周囲に空間を形成するように配置された絶縁体であって、前記誘電体管と前記空間とを連通するように設けられた開口部を有する絶縁体と、
前記空間に気体を供給することによって、前記開口部から前記被処理水中に気泡を発生させる気体供給部と、
をさらに備える、
請求項１から４のいずれか一項に記載の液体処理装置。
【請求項７】
前記第１の電極は、開口部と、前記開口部に連通する中空部分と、を有する筒状であって、
前記第１の電極の外周面に接して配置される絶縁体と、
前記第１の電極の前記中空部分に気体を供給することによって、前記開口部から前記被処理水中に気泡を発生させる気体供給部と、
をさらに備える、
請求項１から４のいずれか一項に記載の液体処理装置。
【請求項８】
前記誘電体管内において、前記第１の電極の周囲に空間を形成するように配置された絶縁体であって、前記誘電体管内部と前記空間とを連通するように設けられた開口部を有する絶縁体をさらに備え、
前記電源が前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することによって、前記空間内の前記被処理水が気化して気泡が生成される、
請求項１から４のいずれか一項に記載の液体処理装置。
【請求項９】
被処理水が流れる誘電体管と、
前記誘電体管内に少なくとも一端が配置される第１の電極と、
前記誘電体管内に少なくとも一端が配置される第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加する電源と、
前記誘電体管の内壁面のうち少なくとも前記第１の電極に対向する位置を覆う熱耐性部材と、
を備え、
前記電源は、前記第１の電極が前記被処理水中に発生した気泡に包まれた状態で、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することによって、前記気泡内で放電を発生させてプラズマを発生させる、液体処理装置。
【請求項１０】
前記熱耐性部材は、前記誘電体管の内壁面のうち前記第１の電極と前記第２の電極との間の位置を覆う、
請求項９に記載の液体処理装置。
【請求項１１】
前記誘電体管が形成する流路は、前記第１の電極のうち前記誘電体管内に位置する一端と、前記熱耐性部材との間を横切る、
請求項９または１０に記載の液体処理装置。
【請求項１２】
前記電源は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することによって、プラズマを発生させる、
請求項９から１１のいずれか一項に記載の液体処理装置。
【請求項１３】
前記第２の電極は、前記誘電体管内において、前記第１の電極より上流側に配置される、
請求項９に記載の液体処理装置。
【請求項１４】
前記誘電体管内において、前記第１の電極の周囲に空間を形成するように配置された絶縁体であって、前記誘電体管と前記空間とを連通するように設けられた開口部を有する絶縁体と、
前記空間に気体を供給することによって、前記開口部から前記被処理水中に気泡を発生させる気体供給部と、
をさらに備える、
請求項９から１２のいずれか一項に記載の液体処理装置。
【請求項１５】
前記第１の電極は、開口部と、前記開口部に連通する中空部分と、を有する筒状であって、
前記第１の電極の外周面に接して配置される絶縁体と、
前記第１の電極の前記中空部分に気体を供給することによって、前記開口部から前記被処理水中に気泡を発生させる気体供給部と、
をさらに備える、
請求項９から１２のいずれか一項に記載の液体処理装置。
【請求項１６】
前記誘電体管内において、前記第１の電極の周囲に空間を形成するように配置された絶縁体であって、前記誘電体管内部と前記空間とを連通するように設けられた開口部を有する絶縁体をさらに備え、
前記電源が前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することによって、前記空間内の前記被処理水が気化して気泡が生成される、
請求項９から１２のいずれか一項に記載の液体処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液体処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚染水等の被処理水を、プラズマを用いて処理する殺菌装置が提案されている。例えば、特許文献１に開示される殺菌装置は、処理槽内の被処理水中に高電圧電極と接地電極を所定の間隔を設けて配置している。このように構成された殺菌装置は、両方の電極に高電圧パルスを印加して放電を行い、瞬間沸騰現象により生じた気泡内でプラズマを発生させることにより、ＯＨ、Ｈ、Ｏ、Ｏ２-、Ｏ-、Ｈ２Ｏ２を生成し、微生物や細菌を殺菌している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７８４６２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した従来の構成の装置においては、液体の処理効率に問題があった。
【０００５】
したがって、本開示は、効率良く液体を処理する液体処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る液体処理装置は、液体が流れる誘電体管と、前記誘電体管内に少なくとも一端が配置される第１の電極と、前記誘電体管内に少なくとも一端が配置される第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加する電源と、備え、前記誘電体管は、当該誘電体管の内壁面のうち前記第１の電極に対向する位置に、外部に向かって突出する突出部を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係る液体処理装置によれば、効率良く液体を処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の実施の形態１に係る液体処理装置の全体構成の一例を示す概略図である。
【図２】本開示の実施の形態１に係る液体処理装置における、第１の電極を含む電極ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【図３】本開示の液体処理装置の参考例Ａおよび参考例Ｂにおいて、それぞれのインディゴカーミン濃度の時間変化を示す図である。
【図４】本開示の実施の形態２に係る液体処理装置の全体構成の一例を示す概略図である。
【図５】本開示の実施の形態３に係る液体処理装置における、第１の電極を含む電極ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【図６】本開示の実施の形態４に係る液体処理装置における、第１の電極を含む電極ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の第１の態様（ａｓｐｅｃｔ）に係る液体処理装置は、液体が流れる誘電体管と、前記誘電体管内に少なくとも一端が配置される第１の電極と、前記誘電体管内に少なくとも一端が配置される第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加する電源と、を備え、前記誘電体管は、当該誘電体管の内壁面のうち前記第１の電極に対向する位置に、外部に向かって突出する突出部を有する。
【００１０】
上記構成により、液体の処理効率を向上させることができ、短時間で液体を処理することが可能となる。また、誘電体管を用いて液体の処理を行うため、装置の小型化を実現できる。さらに、誘電体管において、第１の電極に対向する位置に外部に向かって突出する突出部を有するので、プラズマを発生させた際の誘電体管の劣化を抑制できる。これによって誘電体管の長寿命化を実現できる。
【００１１】
本開示の第１の態様に係る液体処理装置において、例えば、前記突出部は、外部に向かって凸状に広がるドーム形状であってもよい。
【００１２】
突出部が角を有さないドーム形状であるため、加工上、突出部を容易に形成できる。
【００１３】
本開示の第１の態様に係る液体処理装置において、例えば、前記誘電体管が形成する流路は、前記第１の電極のうち前記誘電体管内に位置する一端と、前記突出部との間を横切ってもよい。
上記構成によって、第１の電極の一端と、突出部との間で発生した熱を、誘電体管を流れる液体によって放熱することができる。例えば第１の電極の周辺に気泡が発生する場合には、気泡が、第１の電極の周辺に滞留せずに、誘電体管の下流側へ流れる。このため、プラズマが発生する時に生じる熱を効率良く放熱できる。
【００１４】
本開示の第２の態様に係る液体処理装置は、液体が流れる誘電体管と、前記誘電体管内に少なくとも一端が配置される第１の電極と、前記誘電体管内に少なくとも一端が配置される第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加する電源と、前記誘電体管の内壁面のうち少なくとも前記第１の電極に対向する位置を覆う熱耐性部材と、を備える。
【００１５】
上記構成により、液体の処理効率を向上させることができ、短時間で液体を処理することが可能となる。また、誘電体管を用いて液体の処理を行うため、装置の小型化を実現できる。さらに、誘電体管において、内壁面の少なくとも一部を覆う熱耐性部材を有するので、プラズマを発生させた際の誘電体管の劣化を抑制できる。これによって誘電体管の長寿命化を実現できる。
【００１６】
本開示の第２の態様に係る液体処理装置において、例えば、前記熱耐性部材は、前記誘電体管の内壁面のうち前記第１の電極と前記第２の電極との間の位置を覆ってもよい。
【００１７】
上記構成によって、第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加してプラズマを発生させた際の誘電体管の劣化をさらに抑制できる。これによって誘電体管の長寿命化を実現できる。
【００１８】
本開示の第２の態様に係る液体処理装置において、例えば、前記誘電体管が形成する流路は、前記第１の電極のうち前記誘電体管内に位置する一端と、前記熱耐性部材との間を横切ってもよい。
上記構成によって、第１の電極の一端と、熱耐性部材との間で発生した熱を、誘電体管を流れる液体によって放熱することができる。例えば第１の電極の周辺に気泡が発生する場合には、気泡が、第１の電極の周辺に滞留せずに、誘電体管の下流側へ流れる。このため、プラズマが発生する時に生じる熱を効率良く放熱できる。
【００１９】
本開示の第１または第２の態様に係る液体処理装置において、例えば、前記電源は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することによって、プラズマを発生させてもよい。
【００２０】
本開示の第１または第２の態様に係る液体処理装置において、例えば、前記電源は、前記第１の電極が前記被処理水中に発生した気泡に包まれた状態で、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することによって、前記気泡内で放電を発生させてプラズマを発生させてもよい。
液体中で第１の電極を覆う気泡内でプラズマを発生させることにより、効率良くラジカルを生成できる。その結果、短時間で液体の処理を行うことができる。
【００２１】
本開示の第１または第２の態様に係る液体処理装置において、例えば、前記第２の電極は、前記誘電体管内において、前記第１の電極より上流側に配置してもよい。
上記構成によって、第１の電極付近で発生した気泡が第２の電極に接触することがない。そのため、第１の電極と第２の電極との間に電圧が印加された場合、安定して放電（グロー放電）させることができる。その結果、第１の電極と第２の電極の配置は、安定してプラズマを発生させることができる。
【００２２】
本開示の第１または第２の態様に係る液体処理装置は、例えば、前記誘電体管内において、前記第１の電極の周囲に空間を形成するように配置された絶縁体であって、前記誘電体管と前記空間とを連通するように設けられた開口部を有する絶縁体と、前記空間に気体を供給することによって、前記開口部から前記被処理水中に気泡を発生させる気体供給部と、をさらに備えてもよい。
上記構成により、第１の電極が気体に覆われた状態を容易に形成することができる。その結果、効率良くプラズマを発生させることができ、短時間で液体の処理を行うことが可能となる。
【００２３】
本開示の第１または第２の態様に係る液体処理装置において、例えば、前記第１の電極は、開口部と、前記開口部に連通する中空部分と、を有する筒状であって、前記第１の電極の外周面に接して配置される絶縁体と、前記第１の電極の前記中空部分に気体を供給することによって、前記開口部から前記被処理水中に気泡を発生させる気体供給部と、をさらに備えてもよい。
上記構成により、第１の電極が気体に覆われた状態を容易に形成することができる。その結果、効率良くプラズマを発生させることができ、短時間で液体の処理を行うことが可能となる。
【００２４】
本開示の第１または第２の態様に係る液体処理装置は、例えば、前記誘電体管内において、前記第１の電極の周囲に空間を形成するように配置された絶縁体であって、前記誘電体管内部と前記空間とを連通するように設けられた開口部を有する絶縁体をさらに備え、前記電源によって前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することによって、前記空間内の前記被処理水が気化して気泡が生成されてもよい。
上記構成により、第１の電極が気体に覆われた状態を容易に形成することができる。その結果、効率良くプラズマを発生させることができ、短時間で液体の処理を行うことが可能となる。
【００２５】
（本開示に係る一形態を得るに至った経緯）
前述の「背景技術」の欄で説明したように、特許文献１に示す従来の殺菌装置においては、瞬間沸騰現象を用いて瞬間的に液体を気化し、互いに対向させて配置した円柱状の電極と板状の接地電極との間で放電させることによって、プラズマを発生させていた。しかし、瞬間沸騰現象を起こすためには、液体を気化させるエネルギーを加える必要があるため、効率よくプラズマを発生させることができず、液体の処理に長い時間がかかるという課題を有していた。
【００２６】
また、従来の構成の装置では、被処理水を溜める処理槽に電極を配置して、液体の処理を行っているため、装置を小型化できないという課題を有していた。
【００２７】
そこで、本発明者らは、誘電体管内に、第１の電極と第２の電極とを配置し、第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加する電源を配置し、誘電体管の内壁面において、第１の電極に対向する位置に外部に向かって突出する突出部を有する液体処理装置の構成を見出し、本開示に至った。このような構成により、本開示の液体処理装置は、短時間で液体の処理を行うことができるとともに、装置の小型化を実現することが可能である。さらに、プラズマが発生する箇所において、外部に向かって突出する突出部を有するので、プラズマを発生させた際の誘電体管の劣化を抑制できる。これによって誘電体管の長寿命化を実現できる。
【００２８】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の全ての図において、同一又は相当部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。
また、以下で説明される実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２９】
（実施の形態１）
＜液体処理装置＞
本開示の実施の形態１に係る液体処理装置１００の全体構成について説明する。
図１は、本開示の実施の形態１に係る液体処理装置１００の全体構成の一例を示す概略図である。図１に示すように、液体処理装置１００は、誘電体管１０１と、第１の電極１０２と、第２の電極１０３と、電源１０４と、気体供給部１０５とを備えている。誘電体管１０１は、誘電体管１０１の内壁面において、第１の電極１０２に対向する位置に外部に向かって凸状に広がるドーム形状部１１３を有する。
【００３０】
図１に示すように、実施の形態１に係る液体処理装置１００は、誘電体管１０１の内部に、第１の電極１０２と、第２の電極１０３とが配置されている。第１の電極１０２は、少なくとも一部が誘電体管１０１内の被処理水１０９に浸漬されている。第２の電極１０３は、少なくとも一部が誘電体管１０１内の被処理水１０９に浸漬されている。第１の電極１０２と第２の電極１０３との間には、電圧を印加する電源１０４が接続されている。第１の電極１０２には、誘電体管１０１内の第１の電極１０２を覆うように気体１１０を供給する気体供給部１０５が接続されている。
なお、本開示において、「被処理水」とは、液体処理装置の処理対象である液体を意味する。被処理水は、典型的には、菌及び／または有機物等の化学物質を含む。ただし、被処理水は、必ずしも菌及び／または化学物質を含まなくてもよい。すなわち、本開示において、「液体を処理する」とは、液体中の菌を除菌すること、および、液体中の化学物質を分解することに限定されるものではなく、例えば、菌および化学物質を含まない液体にラジカルを生成させるものをも含む。
【００３１】
上記構成により、被処理水１０９の処理効率を向上させることができ、短時間で被処理水１０９を処理することが可能となる。また、誘電体管１０１を用いて被処理水１０９の処理を行うため、装置の小型化を実現できる。さらに、誘電体管１０１の内壁面において、第１の電極１０２に対向する位置に外部に向かって凸状に広がるドーム形状部１１３を有するので、プラズマ１１２を発生させた際の誘電体管１０１の劣化を抑制できる。これによって誘電体管１０１の長寿命化を実現できる。
【００３２】
＜電極ユニットの構成＞
次に、実施の形態１に係る液体処理装置１００における第１の電極１０２を含む電極ユニット１５０ａの構成について説明する。電極ユニット１５０ａの構成は、第１の電極１０２のみを有する簡単な構成であってもよい。また、電極ユニット１５０ａの構成は、様々な構成を用いてもよい。例えば、電極ユニット１５０ａは、第１の電極１０２の周囲に絶縁体１０６を備えてもよい。以下、一例として、第１の電極１０２ａの周囲に空間１０８を形成するように配置された絶縁体１０６を備える電極ユニット１５０ａについて説明する。
【００３３】
図２は、実施の形態１に係る液体処理装置１００における電極ユニット１５０ａの構成の一例を示す断面図である。図２に示すように、電極ユニット１５０ａは、第１の電極１０２ａと、絶縁体１０６と、保持ブロック１２１とを備える。
【００３４】
第１の電極１０２ａは、誘電体管１０１内に配置される金属電極部１２２と、保持ブロック１２１に接続固定されるとともに、電源１０４と接続される金属固定部１２３とを備える。金属電極部１２２の周囲には、金属電極部１２２との間に空間１０８を形成するように絶縁体１０６が設けられている。絶縁体１０６は、誘電体管１０１内と、絶縁体及び金属電極部１２２間の空間１０８とを連通する開口部１０７が設けられている。金属固定部１２３は、外周にネジ部１２４と、内部に貫通孔１２５とを備える。保持ブロック１２１は、内部に金属固定部１２３のネジ部１２４と螺合するネジ部１２６を備える。
【００３５】
次に、実施の形態１に係る液体処理装置１００を構成する各構成部品の具体例について説明する。
【００３６】
＜誘電体管＞
例えば、誘電体管１０１は、内径５ｍｍの円筒管のシリコーンホースから形成されてもよい。誘電体管１０１は、管状の部材であれば、いずれの形状及びサイズで構成されてもよい。誘電体管１０１の断面は、例えば、方形、三角形、またはその他の多角形であってもよい。また、誘電体管１０１を形成する材料は、シリコーンに限定されるものではなく、耐プラズマ性、耐熱性を有する材料であればよい。図１に示す例では、被処理水１０９が誘電体管１０１内を上流側（図１に示す矢印１３０）から下流側（図１に示す矢印１３１）に向かって流れる。
また、誘電体管１０１の内壁面には、第１の電極１０２に対向する位置に外部に向かって凸状に広がるドーム形状部１１３が設けられる。これによってプラズマ１１２を発生させた際の誘電体管１０１の劣化を抑制できる。また、誘電体管１０１の長寿命化を実現できる。
なお、誘電体管１０１の内壁面のうち第１の電極１０２に対向する位置には、外部に向かって突出する突出部１１３が設けられればよく、図１に示されるようなドーム形状に限定されるものではない。また、例えば、誘電体管１０１の内径に対する誘電体管１０１の長さの比は、５倍以上であってもよい。例えば、誘電体管１０１の内径は、３ｍｍ以上であってもよい。これにより、プラズマ発生場よりも誘電体管１０１の内径が大きくなるため、プラズマによって誘電体管１０１が損傷することを抑制できる。例えば、誘電体管１０１の内径は、３０ｍｍ以下であってもよい。これにより、液体処理装置１００を小型化できる。
【００３７】
＜第１の電極＞
第１の電極１０２ａは、誘電体管１０１内に少なくとも一部が配置される。図２に示すように、第１の電極１０２ａは、金属電極部１２２と、金属固定部１２３とを備える。金属電極部１２２と金属固定部１２３とは、異なるサイズで、異なる材料の金属から形成されていてもよい。例えば、金属電極部１２２は、直径０．９５ｍｍの円柱形状を有し、タングステンから形成され、金属固定部１２３は、直径３ｍｍの円柱形状を有し、鉄から形成されてもよい。
金属電極部１２２の直径は、プラズマ１１２を発生させることができる直径であればよく、例えば、直径２ｍｍ以下であってもよい。また、金属電極部１２２の形状は、円柱形状に限定されない。誘電体管１０１内の金属電極部１２２は、一端から他端までの径が実質的に変わらない柱形状であってもよい。これにより、針状のように端に向かうほど細くなり最端部では実質的な厚みが無い形状に比べて、先端部に過度に電界が集中することを抑制でき、使用によって劣化することを抑制できる。金属電極部１２２の材料は、タングステンに限られるものではなく、他の耐プラズマ性の金属材料を用いてもよい。例えば、金属電極部１２２は、耐久性は悪化するが、銅、アルミニウム、鉄、白金、又はそれらの合金から形成されてもよい。さらに、金属電極部１２２の表面の一部に、導電性物質が添加された酸化イットリウムが溶射されてもよい。導電性物質が添加された酸化イットリウムは、例えば１〜３０Ωｃｍの電気抵抗率を有する。酸化イットリウムの溶射により、電極寿命が長くなる。
金属固定部１２３の直径は、３ｍｍに限られるものではなく、その寸法は金属電極部１２２の直径よりも大きいものであればよい。例えば、金属固定部１２３の材料は、加工し易い金属材料であればよい。金属固定部１２３の材料は、例えば、一般的なネジに用いられている材料である、銅、亜鉛、アルミニウム、錫及び真鍮等であってもよい。
第１の電極１０２ａは、例えば、金属電極部１２２を金属固定部１２３に圧入することによって形成されうる。このように、金属電極部１２２にはプラズマ耐性の高い金属材料が用いられ、金属固定部１２３には加工し易い金属材料が用いられることにより、プラズマ耐性を有しながら、製造コストが低く、特性が安定した第１の電極１０２ａを実現できる。
【００３８】
金属固定部１２３の内部には、気体供給部１０５に接続される貫通孔１２５が設けられていてもよい。貫通孔１２５は、絶縁体１０６と金属電極部１２２との間に形成される空間１０８とつながっている。そのため、気体供給部１０５からの気体１１０が貫通孔１２５を介して空間１０８に供給される。金属電極部１２２は、この貫通孔１２５から供給された気体１１０によって覆われる。貫通孔１２５は、金属電極部１２２の鉛直方向下側に設けられてもよい。貫通孔１２５が金属固定部１２３の鉛直方向下側に設けられることにより、金属電極部１２２が、気体供給部１０５から供給される気体１１０によって覆われやすくなる。また、貫通孔１２５の数が２個以上あると、貫通孔１２５での圧損を抑制することができる。例えば、貫通孔１２５の直径は、０．３ｍｍであってもよい。ただし、貫通孔１２５の形状及びサイズは、これに限定されるものではない。
【００３９】
金属固定部１２３の外周には、ネジ部１２４が設けられてもよい。例えば、金属固定部１２３の外周のネジ部１２４が雄ネジの場合、保持ブロック１２１に雌ネジのネジ部１２６が設けられてもよい。ネジ部１２４とネジ部１２６とが螺合することによって、第１の電極１０２ａを保持ブロック１２１に固定することができる。また、金属固定部１２３を回転させることで、絶縁体１０６に設けられた開口部１０７に対する金属電極部１２２の端面の位置を、正確に調整することができる。さらに、金属固定部１２３がネジ部１２４を介して電源１０４と接続固定できることより、電源１０４と第１の電極１０２ａの接触抵抗が安定化し、第１の電極１０２ａの特性が安定化しうる。また、気体供給装置（図示せず）と第１の電極１０３ａとがネジ部１２６を介して接続固定される場合、気体供給部１０５と第１の電極１０２ａとの接続を確実にできる。このような工夫は、実用化する際の防水対策や安全対策につながる。
【００４０】
第１の電極１０２ａは、誘電体管１０１内を被処理水１０９が流れる方向（図１に示す矢印１３１）に対して、第１の電極１０２ａの長手方向が任意の方向を向くように、配置されてもよい。例えば、図１に示すように、第１の電極１０２ａは、誘電体管１０１内を被処理水１０９が流れる方向（図１に示す矢印１３１）に対して、第１の電極１０２ａの長手方向が直交する方向となるように、配置されてもよい。この第１の電極１０２ａの配置であれば、気泡１１１が第１の電極１０２ａの周辺に滞留することを防ぐことができる。気泡１１１は、例えば、気体供給部１０５から供給される気体１１０によって形成される。
【００４１】
＜絶縁体＞
絶縁体１０６は、第１の電極１０２ａの金属電極部１２２の周囲に空間１０８を形成するように配置される。空間１０８には、気体供給部１０５から気体１１０が供給され、この気体１１０によって金属電極部１２２が覆われる。したがって、金属電極部１２２の外周面は、電極の金属である導電体露出部が露出しているにもかかわらず、被処理水１０９に直接接触しないようになっている。絶縁体１０６は、例えば、内径１ｍｍの円筒形状であってもよい。ただし、絶縁体１０６のサイズ及び形状は、これに限定されるものではない。
【００４２】
絶縁体１０６は、開口部１０７を備える。開口部１０７は、誘電体管１０１内の被処理水１０９中に気泡１１１が放出されるときに、気泡１１１の大きさを決定する機能を有する。絶縁体１０６には、例えば、アルミナセラミック（酸化アルミニウム）、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、絶縁性のプラスチック、ガラス、又は石英などの材料を用いてもよい。
【００４３】
絶縁体１０６の開口部１０７は、図２に示すように絶縁体１０６の端面に設けられてもよく、あるいは、絶縁体１０６の側面に設けられてもよい。開口部１０７の位置は、特に限定されない。また、開口部１０７は、絶縁体１０６に複数設けられてもよい。例えば、絶縁体１０６の開口部１０７は、直径１ｍｍの円形状であってもよい。ただし、開口部１０７のサイズ及び形状は、これに限定されるものではない。
【００４４】
＜電源＞
電源１０４は、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に電圧を印加できるように配置されている。電源１０４は、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間にパルス電圧又は交流電圧を印加できる。電圧波形は、例えば、パルス状、正弦半波形、又は正弦波状のいずれかであってもよい。また、電源１０４は、パルス電圧を印加する際に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してもよい。例えば、電源１０４は、出力容量が８０ＶＡで、無負荷時のピーク電圧は１０ｋＶの電圧が印加できる構成であってもよい。
【００４５】
＜気体供給部＞
気体供給部１０５は、第１の電極１０２ａの金属固定部１２３に接続される。気体供給部１０５は、金属固定部１２３の内部の貫通孔１２５を介して空間１０８に気体１１０を供給する。供給される気体１１０は、例えば、空気、Ｈｅ、Ａｒ、またはＯ２等が用いられる。気体供給部１０５から供給される気体供給量は、特に制限はない。気体供給部１０５は、例えば、１リットル／ｍｉｎで気体を供給できるものであってもよい。気体供給部１０５は、例えば、ポンプ等を用いることができる。図２に示される例では、気体供給部１０５から供給される気体１１０によって、第１の電極１０２ａの導電体露出部を覆う気泡１１１が形成される。
【００４６】
＜保持ブロック＞
保持ブロック１２１は、第１の電極１０２ａの金属固定部１２３と接続されており、かつ、絶縁体１０６と接続されている。保持ブロック１２１は、第１の電極１０２ａとの接続部分、及び／又は、絶縁体１０６との接続部分において、被処理水１０９が漏れないようにシールする構造を有していてもよい。例えば、保持ブロック１２１は、その内部に、第１の電極１０２ａの金属固定部１２３をネジ止めするネジ部１２６を備えた構造としてもよい。また、保持ブロック１２１は、その内部に、絶縁体１０６をネジ止めするネジ部（図示せず）を備えた構造としてもよい。シール構造は、これに限定されるものではなく、任意の構造とすることができる。
【００４７】
＜第２の電極＞
第２の電極１０３は、誘電体管１０１内に少なくとも一部が配置される。例えば、第２の電極１０３は、直径１ｍｍの円柱形状を有し、タングステンから形成されてもよい。第２の電極１０３は、この形状、サイズ、材料に限定されない。また第２の電極１０３は、導電性の金属材料から形成されていればよい。例えば、第２の電極１０３は、第１の電極１０２ａと同様に、鉄、タングステン、銅、アルミニウム、白金、又はそれらの金属から選ばれる１又は複数の金属を含む合金などの材料から形成されてもよい。
【００４８】
例えば、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間の距離は、１０ｍｍであってもよい。第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との距離は、プラズマ１１２が発生する距離であればよく、これに限定されるものではない。流路が制限される誘電体管１０１を備える液体処理装置１００の場合、流路を規定する誘電体管１０１の内径が小さくなるにつれて、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間の電気経路の抵抗値が増加し、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間で放電が発生しにくくなる傾向にある。このため、電極間の距離は、流路を規定する誘電体管１０１の内径に応じて適宜設定されうる。例えば、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間の距離は、例えば、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下であってもよい。例えば、誘電体管１０１の内径が５ｍｍの場合、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間の距離は、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲であってもよい。
【００４９】
第２の電極１０３は、誘電体管１０１内において、例えば、図１に示すように、第１の電極１０２ａに対して上流側に配置してもよい。このような配置により、効率良くプラズマ１１２を発生させることができる。
上述の通り、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間の距離は、誘電体管１０１内で放電を発生させるために、小さく（例えば１５ｍｍ以下に）設定される。また、誘電体管１０１は、容量の大きな処理槽に比べて、内部で発生する気泡１１１によって流路が満たされやすくなる。このように、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間の距離が小さくなるほど、および／または、流路のうち気泡１１１が占める割合が大きくなるほど、第１の電極１０２ａを覆う気泡１１１が第２の電極１０３も同時に覆う可能性が高くなる。気泡１１１が第１の電極１０２ａと第２の電極１０３とを同時に覆うと、気泡１１１内の両電極間でアーク放電が発生するため、安定してプラズマを発生させることが難しくなる。すなわち、誘電体管１０１を備える液体処理装置１００は、小型化が可能な反面、気泡１１１が第１の電極１０２ａと第２の電極とを同時に覆ってしまう可能性が高まり、これにより安定したプラズマ発生が損なわれるおそれがある。これに対して、図１に示されるように、第２の電極１０３が第１の電極１０２ａに対して上流側に配置された場合、第１の電極１０２ａ付近に発生した気泡１１１は、第２の電極１０３の配置された上流側に流れにくくなる。その結果、気泡１１１が第１の電極１０２ａと第２の電極１０３とを同時に覆うことが抑止され、安定したプラズマ放電が実現される。
【００５０】
なお、本開示において、「金属電極部１２２の表面が被処理水１０９に直接接触しない」とは、金属電極部１２２の表面が、誘電体管１０１内の大きな塊としての液体と接触しないことをいう。したがって、金属電極部１２２の表面が被処理水１０９で濡れていて（すなわち、厳密には金属電極部１２２の表面が被処理水１０９の一部と接触していて）、その表面を気泡１１１内の気体１１０が覆っている状態も「金属電極部１２２が被処理水１０９に直接接触しない」状態に含まれる。このような状態は、例えば、第１の電極の表面が液体で濡れている状態で、気泡を発生させたときに生じうる。
【００５１】
（液体処理方法）
実施の形態１に係る液体処理装置１００の動作、すなわち、実施の形態１に係る液体処理装置１００により実施される液体処理方法の一例について説明する。
【００５２】
誘電体管１０１内に処理する被処理水１０９を供給する。誘電体管１０１内に供給された被処理水１０９は、誘電体管１０１内を上流側（図１に示す矢印１３０）から下流側（図１に示す矢印１３１）へ流れる。
【００５３】
気体供給部１０５が、第１の電極１０２ａの貫通孔１２５を介して、絶縁体１０６と第１の電極１０２ａの金属電極部１２２との間で形成される空間１０８に、気体１１０を供給する。供給された気体１１０が、絶縁体１０６の開口部１０７から誘電体管１０１の被処理水１０９中に放出されることにより、被処理水１０９中に、第１の電極１０２ａの金属電極部１２２（導電体露出部）を覆う気泡１１１が形成される。すなわち、気泡１１１は、絶縁体１０６の開口部１０７から発生する。これにより、第１の電極１０２ａの金属電極部１２２は、常に気体１１０から形成される気泡１１１で覆われた状態となる。
【００５４】
金属電極部１２２が気泡１１１で覆われた状態で、電源１０４が第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に電圧を印加する。第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に電圧を印加することにより、気泡１１１内で放電が起こる。この放電により、第１の電極１０２ａの金属電極部１２２近傍から気泡１１１内にプラズマ１１２が発生する。このプラズマ１１２により、被処理水１０９中にＯＨラジカル等が生成され、これらの生成物が被処理水１０９を除菌する及び／又は被処理水１０９中に含まれる化学物質を分解する。プラズマ１１２は、第１の電極１０２ａの先端部分の気泡１１１のみならず内部の空間１０８に渡って広く生成される。これは、絶縁体１０６を介して被処理水１０９が対向電極として働いた結果である。この部分の効果もあって多量のイオンが発生し、被処理水１０９中でのラジカルの多量の生成につながる。これは、本開示のように第１の電極１０２ａが被処理水１０９の内部に位置しているために生じる大きな効果である。
【００５５】
第１の電極１０２ａと第２の電極１０３の配置として、図１に示す例では、第２の電極１０３を第１の電極１０２ａに対して上流側に配置しているが、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３の配置はこれに限らない。さらに、図１に示す例では、第１の電極１０２ａは、誘電体管１０１内を被処理水１０９が流れる方向１３１に対して、第１の電極１０２ａの長手方向が直交するように、配置されている。そのため、第１の電極１０２ａから発生した気泡１１１が第２の電極１０３に接触することがない。したがって、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に電圧が印加された場合、安定して放電（グロー放電）を発生させることができる。その結果、図１に示される第１の電極１０２ａと第２の電極１０３の配置は、安定してプラズマ１１２を発生させることができる。また、図１に示される第１の電極１０２ａと第２の電極１０３の配置によれば、第１の電極１０２ａの周辺に気泡１１１が滞留せずに、誘電体管１０１の下流側へ気泡１１１が流れていく。このため、プラズマ１１２が発生する時に生じる熱を効率良く放熱することができ、冷却に有利である。
【００５６】
なお、図１に示す例では、第１の電極１０２ａは、誘電体管１０１内を被処理水１０９が流れる方向１３１に対して、第１の電極１０２ａの長手方向が直交するように配置されているが、第１の電極１０２ａの配置は、これに限られない。例えば、第１の電極１０２ａは、被処理水１０９の流れる方向１３１に対して４５°などの角度で誘電体管１０１に配置されてもよい。第１の電極１０２ａは、第１の電極１０２ａの周辺に気泡１１１が滞留しなければ、被処理水１０９の流れる方向１３１に対して任意の角度で配置することができる。
【００５７】
また、図１に示される例では、第２の電極１０３は、第２の電極１０３の長手方向が誘電体管１０１内の被処理水１０９の流れる方向１３１と同じになるように配置されているが、第２の電極１０３の配置は、これに限定されない。例えば、第２の電極１０３は、第１の電極１０２ａに対して上流側に配置されていればよく、第２の電極１０３の配置する角度は、特に制限されない。
【００５８】
（分解速度に関する実験結果）
実施の形態１に係る液体処理装置１００の効果の１つである分解速度について説明する。
まず、誘電体管１０１を備える液体処理装置の参考例Ａを用いて液体を処理した場合と、誘電体管１０１の替わりに処理槽を備える液体処理装置の参考例Ｂを用いて液体を処理した場合における、分解速度に関する実験結果について説明する。なお、実験は、それぞれの装置においてインディゴカーミン水溶液の液体処理を行うことにより、インディゴカーミン水溶液が分解されるまでの時間を測定した。
【００５９】
＜参考例Ａ＞
液体処理装置の参考例Ａは、誘電体管１０１が突出部１１３を有さないこと以外は、図１に示される全体構成と共通の構造を備える。また、参考例Ａは、図２に示される電極ユニット１５０ａを有する。誘電体管１０１は、内径５ｍｍの円筒管のシリコーンホースから構成された。第１の電極１０２の金属電極部１２２は、直径０．９５ｍｍの円柱形状であり、タングステンから構成された。第１の電極１０２の金属固定部１２３は、直径３ｍｍの円柱形状であり、鉄から構成された。第１の電極１０２の金属固定部１２３に設けられた貫通孔１２５の直径は０．３ｍｍであった。絶縁体１０６は、内径１ｍｍの円筒形状であり、アルミナセラミック（酸化アルミニウム）から構成された。絶縁体１０６に設けられた開口部１０７の直径は１ｍｍであった。第２の電極１０３は、直径１ｍｍの円柱形状であり、タングステンから構成された。第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間の距離は、１０ｍｍであった。電源１０４は、出力容量８０ＶＡで、無負荷時のピーク電圧は１０ｋＶの電圧が印加できる構成であった。気体供給部１０５から供給される気体供給量は、０．２リットル／ｍｉｎであった。
【００６０】
＜参考例Ｂ＞
参考例Ｂについて説明する。参考例Ｂは、参考例Ａと比べて、誘電体管１０１より大きい容積を有する処理槽を備える点で異なる。参考例Ｂは、被処理水１０９で満たされた処理槽内に第１の電極１０２ａと第２の電極１０３を配置した構成を有していた。参考例Ｂの処理槽は、容積が０．２リットルであった。なお、参考例Ｂの他の構成及び条件は、参考例Ａの構成及び条件と同じであった。
【００６１】
図３は、参考例Ａおよび参考例Ｂの液体処理装置がインディゴカーミン水溶液を処理した場合における、それぞれのインディゴカーミン濃度の時間変化を示す。図３の縦軸は、インディゴカーミン濃度（ｐｐｍ）であり、横軸は、時間（ｍｉｎ）である。また、図３の点線は参考例Ｂ、実線は参考例Ａを示す。
【００６２】
図３に示すように、参考例Ａの分解速度と参考例Ｂの分解速度とを比較すると、参考例Ａの分解速度の方が速いことがわかった。これは、参考例Ａが、参考例Ｂに比べて、プラズマ１１２により生成されるＯＨラジカルと、被処理水１０９中のインディゴカーミンとが接触しやすいためであると考えられる。詳細を以下に説明する。
【００６３】
まず、参考例Ｂについて説明する。参考例Ｂは、処理槽に入れた被処理水１０９を液体処理した。参考例Ｂは、処理槽内に満たされた被処理水１０９中に気泡１１１を発生させ、その気泡１１１内にプラズマ１１２を発生させることにより、ＯＨラジカルを生成した。しかし、参考例Ｂにおいて、処理槽内におけるＯＨラジカルと被処理水１０９中のインディゴカーミンとの接触は、プラズマ１１２が発生する第１の電極１０２ａの近傍で起こりやすく、それ以外の部分では起こりにくかったと考えられる。したがって、参考例Ｂは、処理槽内において、ＯＨラジカルと被処理水１０９中のインディゴカーミンとの反応が起こりやすい部分と反応が起こりにくい部分があるために、効率良く被処理水１０９を処理できない場合があったと考えられる。
【００６４】
次に、参考例Ａについて説明する。参考例Ａは、内径５ｍｍの誘電体管１０１内に被処理水１０９を流しながら液体処理を行った。参考例Ａにおいて、誘電体管１０１内の流路のうち、第１の電極１０２ａよりも下流において、気泡１１１が多く存在した。したがって、参考例Ａにおいて、第１の電極１０２ａよりも下流を流れる被処理水１０９は、気泡１１１と接触し易くなったと考えられる。そのため、被処理水１０９と気泡１１１との界面近傍において、ＯＨラジカルと被処理水１０９中のインディゴカーミンとが接触したと考えられる。その結果、参考例Ａでは、ＯＨラジカルと被処理水１０９中のインディゴカーミンとの反応が起こり易くなり、参考例Ｂと比べて分解速度が速くなったと考えられる。
【００６５】
実施の形態１に係る液体処理装置１００は、上記参考例Ａの誘電体管１０１に、突出部１１３が設けられている。したがって、実施の形態１に係る液体処理装置１００も、参考例Ａと同様に、プラズマ１１２により効率良くＯＨラジカルを生成することができるとともに、ＯＨラジカルと被処理水１０９中の化学物質及び／又は菌等とを効率良く反応させて、短時間で被処理水１０９の処理をすることができる。
【００６６】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る液体処理装置について説明する。
実施の形態２では実施の形態１と異なる部分のみを説明し、実施の形態１と同一の部分については説明を省略する。
図４は、実施の形態２に係る液体処理装置１００ａの全体構成の一例を示す概略図である。この液体処理装置１００ａは、実施の形態１に係る液体処理装置と対比すると、ドーム形状部１１３に代えて、誘電体管１０１の内壁面に熱耐性部材１１４を備える点で相違する。この熱耐性部材１１４は、第１の電極１０２と第２の電極１０３との間の位置、つまりプラズマ１１２が発生する位置を覆うように配置してもよい。なお、熱耐性部材１１４は、上記箇所への配置に限られず、誘電体管１０１の内壁面の全体を覆うように配置してもよい。
【００６７】
＜熱耐性部材＞
熱耐性部材１１４は、耐熱性、耐プラズマ性を有する材料であればよい。例えば、ポリイミドを用いることができる。熱耐性部材１１４は、ポリイミドに限られず他の材料からなるものであっても用いることができる。
【００６８】
（効果）
実施の形態２に係る液体処理装置１００ａによれば、誘電体管１０１の内壁面に設けた熱耐性部材１１４によって、プラズマ１１２を発生させた際の誘電体管１０１の劣化を抑制できる。また、誘電体管１０１の長寿命化を実現できる。
【００６９】
（実施の形態３）
実施の形態３に係る液体処理装置について説明する。
実施の形態３では実施の形態１と異なる部分のみを説明し、実施の形態１と同一の部分については説明を省略する。
【００７０】
図５は、実施の形態３に係る液体処理装置の電極ユニット１５０ｂの構成の一例を示す断面図である。図５に示すように、第１の電極１０２ｂを含む電極ユニット１５０ｂは、実施の形態１と比べて、第１の電極１０２ｂの形状、及び絶縁体２０６の配置が異なる。実施の形態３のその他の構成は、実施の形態１と同じである。以下、実施の形態３の電極ユニット１５０ｂについて説明する。
【００７１】
（電極ユニットの構成）
図５に示すように、実施の形態３の電極ユニット１５０ｂは、第１の電極１０２ｂと、絶縁体２０６とを備える。第１の電極１０２ｂは、中空の筒状の金属材料から形成される。第１の電極１０２ｂは、例えば、内径が０．４ｍｍであり、外径が０．６ｍｍであってもよい。第１の電極１０２ｂは、先端に開口部２０７と、内部の中空部分に空間２０８とを備える。また、絶縁体２０６は、第１の電極１０２ｂの外周面に接して配置されており、絶縁体２０６と第１の電極１０２ｂとの間に隙間は存在しない。第１の電極１０２ｂは、端面および内周面においてのみ金属が露出している。絶縁体２０６が隙間無く第１の電極１０２ｂの外周面に配置されることにより、第１の電極１０２ｂの外周面は被処理水１０９に直接接触しないようになっている。例えば、絶縁体２０６の厚さは０．１ｍｍであってもよい。
【００７２】
＜液体処理方法＞
実施の形態３に係る液体処理装置の動作、すなわち、実施の形態３に係る液体処理装置により実施される液体処理方法の一例について説明する。
【００７３】
誘電体管１０１内に処理する被処理水１０９を供給する。誘電体管１０１内に供給された被処理水１０９は、誘電体管１０１内を上流側（図１に示す矢印１３０）から下流側（図１に示す矢印１３１）へ流れる。
【００７４】
気体供給部１０５が、第１の電極１０２ｂの空間２０８に、気体１１０を供給する。供給された気体１１０が、第１の電極１０２ｂの開口部２０７から誘電体管１０１の被処理水１０９中に放出されることにより、被処理水１０９中に、第１の電極１０２ｂの開口部２０７を覆う気泡１１１が形成される。気泡１１１は、第１の電極１０２ｂの開口部２０７から一定距離にわたって形成される。よって、実施の形態３において、第１の電極１０２ｂの開口部２０７は、気泡発生部としても機能する。気体供給部１０５から供給される気体１１０の量を調整することにより、第１の電極１０２ｂの開口部２０７の周辺、すなわち、第１の電極１０２ｂのうち金属が露出した端面が、気泡１１１内の気体で覆われた状態を得ることができる。第１の電極１０２ｂの端面を覆う気泡１１１は、気泡１１１内の気体１１０と被処理水１０９とが接触する気−液界面だけでなく、気泡１１１内の気体１１０と絶縁体２０６とが接触する界面によっても規定される。すなわち、気泡１１１を規定する気−液界面は、被処理水１０９中で「閉じて」いない。気泡１１１は、第１の電極１０２ｂの開口部２０７付近で、絶縁体２０６と接している。前述のとおり、第１の電極１０２ｂの外側表面において、導電体は、開口部２０７付近の端面においてのみ露出している。そのため、この端面を覆う気泡１１１を発生させることにより、気泡１１１と絶縁体２０６によって、第１の電極１０２ｂの外側表面は被処理水１０９から隔離される。また、第１の電極１０２ｂの内周面は、気泡１１１が形成されているときに、供給される気体１１０によって覆われているため、被処理水１０９に直接接触しない。
【００７５】
次に、電源１０４が第１の電極１０２ｂと第２の電極１０３との間に電圧を印加する。第１の電極１０２ｂと第２の電極１０３との間に電圧が印加されることにより、気泡１１１内で放電が起こり、第１の電極１０２ｂの近傍にプラズマが生成される。プラズマは気泡１１１の全体に広がるが、特に第１の電極１０２ｂの近傍で高濃度のプラズマ１１２が生成される。なお、第１の電極１０２ｂ内の中空部分の空間２０８においてもプラズマが生成されるため、先端のみならず電極全体を有効活用できる。
【００７６】
（効果）
実施の形態３に係る液体処理装置は、第１の電極１０２ｂを含む電極ユニット１５０ｂと、第１の電極１０２ｂの空間２０８に気体１１０を供給する気体供給部１０５とを備えることによって、第１の電極１０２ｂの開口部２０７から気泡１１１を発生させることができる。そして、実施の形態３に係る液体処理装置は、気泡１１１内で放電を起こし、プラズマ１１２を発生させることにより、ＯＨラジカルを生成することができる。したがって、実施の形態３においても気泡１１１内に効率良くプラズマ１１２を発生させることができ、短時間で被処理水１０９の処理をすることができる。
【００７７】
（実施の形態４）
実施の形態４に係る液体処理装置は、実施の形態１に係る液体処理装置と対比すると、電極ユニット１５０ｃにおいて気体供給部を含まない点で異なる。この電極ユニット１５０ｃは、第１の電極１０２、絶縁体１０６、第２の電極１０３、保持ブロック１２１で構成される。
図６は、実施の形態４における、第１の電極１０２ｃを含む電極ユニット１５０ｃの構成の一例を示す断面図である。図６に示すように、この電極ユニット１５０ｃは、第１の電極１０２ｃの周囲に空間１０８を形成するように配置された絶縁体１０６を備える。絶縁体１０６は、誘電体管１０１内部と空間１０８とを連通する少なくとも１つの開口部１０７を有している。この開口部１０７から誘電体管１０１内の被処理水１０９が浸入し、空間１０８が被処理水１０９で満たされる構成となっている。また、第１の電極１０２と絶縁体１０６のそれぞれの一方の端部は、保持ブロック１２１に固定されている。第２の電極１０３は、誘電体管１０１内のいずれかの位置に配置されればよい。
【００７８】
（効果）
実施の形態４に係る液体処理装置では、図６に示すように、電源１０４が第１の電極１０２ｃと第２の電極１０３との間に電圧を印加することによって、空間１０８の内部の被処理水１０９が気化して、気体が生成される。そして、空間１０８内の気体が絶縁体１０６の開口部１０７を通って、被処理水１０９中に放出されることによって気泡が形成される。電源１０４は、第１の電極１０２ｃと第２の電極１０３との間に電圧を印加することによって、気泡が開口部１０７を通るときに気泡内で放電を起こし、プラズマ１１２を発生させる。これにより、他から気体を供給する場合に比べて、被処理水１０９に由来するより不純物の少ないＯＨラジカルを生成することができる。その結果、短時間で被処理水１０９を処理することができる。
【００７９】
上記実施の形態１から４で説明した液体処理装置は、被処理水が流れる誘電体管内に第１の電極と第２の電極とを配置している。第２の電極は、例えば、第１の電極に対して上流側に配置される。第１の電極と第２の電極との間には電源が接続されている。電源は、第１の電極の導電体露出部が液体中に発生した気泡によって覆われた状態で、第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加することによって、誘電体管内の被処理水中に発生した気泡内でプラズマを効率良く発生させることができる。
【００８０】
したがって、このような構成の液体処理装置によれば、プラズマにより生成されるＯＨラジカルによって被処理水中の菌等を効率良く除菌することができ、短時間で液体の処理をすることができる。
【００８１】
本開示の液体処理装置は、誘電体管内で被処理水を流しながら処理することができる構成を有するため、従来の処理槽を備える液体処理装置と比べても、装置の小型化が実現できる。
【００８２】
本開示の液体処理装置の第１の電極を含む電極ユニットの構成については、実施の形態１から４の電極構成に限定されず、様々な電極構成を用いることができる。例えば、第１の電極を含む電極ユニットは、液体中にプラズマを発生させることによりラジカルを生成可能な構成であれば、実施の形態１から４で示した電極構成に限定されない。
【００８３】
本開示の液体処理装置の第１の電極は、誘電体管内の液体の流れる方向に対して直交するように配置されているが、第１の電極は任意の角度で誘電体管内に配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本開示に係る液体処理装置は、水浄化装置、空調機、加湿器、電気剃刀洗浄器、食器洗浄器、水耕栽培用処理装置、養液循環装置、洗浄便座、浄水器、洗濯機、ポット、または空気清浄機などの液体処理装置の用途に有用である。
【符号の説明】
【００８５】
１００、１００ａ  液体処理装置
１０１  誘電体管
１０２、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ  第１の電極
１０３  第２の電極
１０４  電源
１０５  気体供給部
１０６、２０６  絶縁体
１０７、２０７  開口部
１０８、２０８  空間
１０９  被処理水
１１０  気体
１１１  気泡
１１２  プラズマ
１１３  ドーム形状部（突出部）
１１４  熱耐性部材
１２１  保持ブロック
１２２  金属電極部
１２３  金属固定部
１２４  ネジ部
１２５  貫通孔
１２６  ネジ部
１５０、１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ  電極ユニット
【図１】
0005879530.tif 000002
【図２】
0005879530.tif 000003
【図３】
0005879530.tif 000004
【図４】
0005879530.tif 000005
【図５】
0005879530.tif 000006
【図６】
0005879530.tif 000007