(57)【要約】【課題】安全性と耐久性にすぐれた高電圧印加水の製造装置を提供することを課題とする。また高電圧を効率よく印加して所望の高電圧印加水を得るための製造装置を提供する。【解決手段】絶縁性の外周部２により構成された収容部１と、前記収容部１内に設けた少なくとも一対の陰極部１７と陽極部１９からなる電極を備え、密閉状の前記収容部１に空隙が生じないように充満された水に前記陰極部１７と陽極部１９を介して高電圧を印加するとともに、高電圧の印加時に前記収容部１内でフラッシュバックが生じないようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の外周部により構成された収容部と、前記収容部内に設けた少なくとも一対の陰極部と陽極部からなる電極を備え、密閉状の前記収容部に空隙が生じないように充満された水に前記陰極部と陽極部を介して高電圧を印加するとともに、高電圧の印加時に前記収容部内でフラッシュバックが生じないようにした高電圧印加水の製造装置。
【請求項２】
前記収容部内に設けられた一対の陰極部と陽極部の電極は、陰極部を収容部内のほぼ中央に配置された金属製の放電板とし、陽極部を前記放電板に対向する前記外周部の内側面に当接して配設された金属製の集電板とした請求項１に記載の高電圧印加水の製造装置。
【請求項３】
前記収容部内に設けられた一対の陰極部と陽極部の電極は、陰極部を収容部内のほぼ中央に配置された金属製の放電板とし、陽極部を前記外周部の全内側面に当接して配設された金属製の集電板とした請求項１に記載の高電圧印加水の製造装置。
【請求項４】
前記収容部内に設けられた一対の陰極部と陽極部の電極は、陰極部を前記外周部内側面に当接して配設された金属製の放電板とし、陽極部を前記放電板に対向する前記外周部の内側面に当接して配設された金属製の集電板とした請求項１に記載の高電圧印加水の製造装置。
【請求項５】
前記集電板または前記放電板を前記外周部と一体に構成してなる請求項１に記載の高電圧印加水の製造装置。
【請求項６】
前記収容部の外周部が弾性を備えた絶縁素材と硬質の絶縁素材との少なくとも２層部を含むことを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載の高電圧印加水の製造装置。
【請求項７】
前記収容部の外周部が弾性を備えた絶縁素材とその両側に配設された硬質の絶縁素材との少なくともサンドイッチ状の３層部を含むことを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載の高電圧印加水の製造装置。
【請求項８】
前記収容部は底部の下方側に絶縁性の柔軟性素材からなる緩衝部を配設したことを特徴とする請求項項１、２、３、４または５に記載の高電圧印加水の製造装置。
【請求項９】
印加される高電圧が少なくとも３０万Ｖ以上である請求項１、２、３、４、５、６または８に記載の高電圧印加水の製造装置。
【請求項１０】
前記収容部を移動可能に構成した請求項項１、２、３、４または５に記載の高電圧印加水の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は水に高電圧を印加することにより得られる高電圧印加水の製造装置にかんする。
【技術分野】
【０００２】高電圧を印加して形成される高電圧印加水は、例えば、植物の成長を促進するなど植物栽培の分野などで有効であることが知られている。
【特許文献】  特開平４−５８８２９号  特開平７−１６５５０３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】高電圧印加水は、通常、容器内の水に高電圧を印加して形成されるが、従来の容器では容器外へ漏電するおそれがあり危険である。また高電圧の印加時に衝撃が発生することがあり、容器を毀損するおそれがある。本発明は、従来の容器にみられるこれらの課題を解決し、安全性と耐久性にすぐれた高電圧印加水の製造装置を提供することを課題とする。また高電圧を効率よく印加して所望の高電圧印加水を得るための製造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】このような課題を解決するための手段として、本発明にかかる高電圧印加水の製造装置は、絶縁性の外周部により構成された収容部と、前記収容部内に設けた少なくとも一対の陰極部と陽極部からなる電極を備え、密閉状の前記収容部に空隙が生じないように充満された水に前記陰極部と陽極部を介して高電圧を印加するとともに、高電圧の印加時に前記収容部内でフラッシュバック（空中放電）が生じないようにしたものである。【０００５】また前記収容部内に設けられた一対の陰極部と陽極部からなる電極は、陰極部を収容部内のほぼ中央に配置された金属製の放電板とし、陽極部を前記放電板に対向して前記収容部の外周部に配設された金属製の集電板とした。また陰極部を収容部内のほぼ中央に配置された金属製の放電板とし、陽極部を前記外周部の全内側面に配設された金属製の集電板とした。さらに陰極部を前記外周部内側面に配設された金属製の放電板とし、陽極部を前記放電板に対向する前記外周部の内側面に配設された金属製の集電板とした。
【発明の効果】
【０００６】このように構成された高電圧印加水の製造装置によれば、その絶縁構造により高電圧の印加時における収容部外への危険な漏電を防止し、安全性が高まる。またその緩衝構造などにより、高電圧の印加時における衝撃（フラッシュバックによる衝撃の発生を含む）を減少させる。これにより収容部などの破損などを防ぎ、安全性と耐久性が向上する。またフラッシュバックの発生を確実に阻止するなどにより高電圧のエネルギーのロスを防ぎ、効率よく高電圧印加水を製造することができる。特に少なくとも３０万Ｖ以上の高電圧を印加するときにもフラッシュバックの発生を阻止し、高電圧を利用した高電圧印加水の製造が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】本発明にかかる高電圧印加水の製造装置につき最良の形態を図面を参照して説明する。製造装置Ａは外周部からなる収容部１を備える。収容部１は少なくとも中空部２０と外周部２から構成される。図示の場合、収容部１は前後左右の側面部３、底面部５、上面部６から形成される箱形であり、収容部１内、すなわち中空部２０に水が収容される。上面部６は前後左右の側面部３、底面部５から形成される容器の上方開口を覆う蓋状に構成されている。そして水平方向に延びる突出縁部９の下面が容器の上端面７に当接し、蓋状の上面部６が容器に着脱可能あるいは開閉可能に装着される。蓋状の上面部６は密接状態で容器に装着され（図１、３、５図参照）、上面部６が装着された収容部の中空部２０は外気と遮断されている。上面部６を含む収容部１の構成は任意であり、例えば、上面部が容器に一体に形成したものでもよい（図示せず）。いずれの場合も、中空部２０を有する収容部１は外周部２により密閉状に構成される。【０００８】収容部１は絶縁性を備え、収容部１内（つまり中空部２０）の水に印加される高電圧が収容部１外へ漏電しないように構成されている。すなわち収容部１を形成する外周部２が絶縁性を備えるが、絶縁性を有する以上、外周部の具体的構造は任意である。絶縁素材としては、例えば、合成樹脂のアクリル、ポリピロピレンなどを用いる。また外周部は複数の層部により構成される。例えば、図７に示されるように、外周部２は絶縁性を備える２層部から構成される。２層部は一方が硬質合成樹脂等からなる硬質層１０であり、他方が軟質合成樹脂等からなる軟質層１１である。また図８に示される外周部２は絶縁性を備える３層部から構成される。３層部はゴム、軟質合成樹脂等の弾性素材からなる中間軟質層１２と、その両側に設けられた硬質合成樹脂等からなる硬質層１３である。軟質層と硬質層は互いに固着などにより一体化される。硬質層は外周部２に強度と剛性を付与する一方、軟質層は外周部２に緩衝機能を付与する。軟質層の緩衝機能は高電圧の印加時に収容部１に加わる衝撃を低減させる。外周部２を中間軟質層１２と両側の硬質層１３の３層構部からなるサンドイッチ構造とした場合、外周部２の強度がさらに大となるだけでなく、中間に設けられた軟質層による緩衝機能が有効に機能する。このように外周部はその全体またはその１部に他の部材を加えた多層構造とすることができる。【０００９】収容部の底面部５には下方側に底面緩衝部１５が設けてある。底面緩衝部１５は隅部１６を含む収容部の底面部５の全体を下方から被覆するように配設される。底面緩衝部１５は絶縁性と適宜な弾性を備え、例えば、柔軟性素材である軟質合成樹脂あるいは弾性素材であるゴムなどにより形成される。収容部１内に水を満たしたとき底面部５には水の重量を含む大きな負荷がかかるが、底面緩衝部１５は高電圧の印加時において大きな負荷を支える底面部５への衝撃を効果的に低減させる。【００１０】収容部１内には電極である１対の陰極部１７と陽極部１９が設けてある。すなわち高電圧が陰極部１７と陽極部１９を介し、収容部１内に充満する水に対して直接、水に印加されるようになっている。陰極部１７と陽極部１９は収容部１内に対向して配置されている。図１、２に示されるのは、陰極部は収容部１内のほぼ中央に配置された金属製の放電板１７であり、陽極部は放電板１７に対向して外周部２の両内側面に設けられた金属製の集電板１９である。図３、４に示されるのは、陰極部の放電板１７を収容部１のほぼ中央に配置する一方、陽極部の集電板１９を外周部２の全内側面に設けたものである。図５、６に示されるのは、陰極部の放電板１７を一側面部３の内側面に配置する一方、陽極部の集電板１９を他側面部３の内側面に設けたものである。外周部２の「内側面内に設けられた」あるいは「内側面内に配設された」とは放電板１７または集電板１９が外周部２の内側面に当接状態で配置される態様と、外周部２の内側面にきわめて近接した状態で（ほぼ１ｃｍの間隔の範囲内）配置される態様を含む。また図１に示される収容部１の他の構造（変形例）として、集電板を中央に配置する一方、外周部２の内側面に放電板を設けてもよい（図示せず）。同様に図３に示される収容部１の他の構造（変形例）として、集電板を中央に配置する一方、外周部２の全内側面に放電板を設けてもよい（図示せず）。なお放電板１７、集電板１９を外周部２（例えば側面部３）と一体化してもよい（図９参照）。絶縁性の外周部２に他の部材を付加した例であり、絶縁性の外周部２と放電板１７、集電板１９を固着などの手段で一体化する。この場合、外周部により絶縁性が維持される一方、金属製の放電板、集電板の付加により全体の強度はさらに大きくなる。【００１１】収容部１には水が収容される。収容部１に収容される水は地下水、河川水などの天然水、水道水、工業用水、純水などであり、その種類を問わない。収容部１へ水を収容するには、例えば、蓋状に構成された上面部６を容器から取り外すとともに注水管２１により水を収容部１内に導く。注水後に上面部６が容器部に装着され、収容部１は密閉状に維持される。収容部１内の水を収容部１外へと排水するには、蓋状に構成された上面部６を取り外すととも排水管２２により水を収容部１外へと導く。注水管、排水管は収容部の適宜な箇所に固定あるいは着脱自在なものとしてもよく（図示せず）、その具体的な手段は問わない。また収容部１内の水２０は静止状態に限らず、適宜な速度で常時あるいは断続的に流動してもよい。【００１２】陰極部１７と陽極部１９はそれぞれリード線２３により高電圧発生装置２５に接続されている。高電圧発生装部置２５は公知であり、公知の高電圧発生装部置２５により生成される高電圧（直流）が陰極部１７と陽極部１９を介して収容部１内の水に印加される。高電圧は連続的または間歇的に印加される。放電板１７を収容部１内のほぼ中央に配置し、集電板１９を側面部３、３に配置した場合（図１、２参照）、放電板１７と両側の集電板１９との間隔がほぼ同じとなる。このような中間位置の放電板１７とその両側の集電板１９を介して収容部１内の水に高電圧のエネルギーが効率よく印加される。なお図１の収容部１には直立状の放電板１７の左右方向に集電板１９、１９が配置されているが、水平状の放電板の上下方向に集電板を配置してもよい（図示せず）。【００１３】放電板１７を収容部１のほぼ中央に配置し、集電板１９を外周部２の全内側面に設けた場合（図３、４参照）、中央位置の放電板１７の周囲に集電板１９が配置される。このような放電板１７と集電板１９を介して収容部１内の水に高電圧のエネルギーが効率よく印加される。また放電板１７を一側面部３の内側面に配置し、集電板１９を他側面部３の内側面に設けた場合（図５、６参照）、放電板１７と集電板１９との間隔が最大となる。このような放電板１７と集電板１９を介して高電圧のエネルギーが収容部１内の水に効率よく印加される。なお２６はアースである。いずれの場合も公知の高電圧発生装部置２５により生成される高電圧が陰極部１７と陽極部１９を介して収容部１内の水２０に印加される。【００１４】水は外気と遮断された密閉状の収容部１内に充たされる。すなわち収容部１の中空部２０全体に水が充満し、収容部１内には空隙が存在しない。満水状態にある収容部１内に空気の残留する隙間はなく、従って高電圧の印加時に収容部１内でフラッシュバック（空中放電）が生じないようになっている。従来の上部開放型容器を用いて高電圧を印加する場合、フラッシュバックの発生が避けられないという欠点があった。特に３０万Ｖ以上の高電圧が印加されるとフラッシュバックの発生が頻発するようになる。本発明である高電圧印加水の製造装置によればこのようなフラッシュバック（空中放電）を確実に阻止することができる。印加される高電圧は３０万Ｖを大きく超えてもよい。これにより安全性が飛躍的に高まるだけでなく、印加時の高電圧エンエルギーのロスも減少し、さらに効率よく高電圧を印加することができる。高電圧を印加した高電圧印加水には、例えば、酸化還元電位の低下が顕著となるなどの効果もみられた。【００１５】なお上面部６などを貫通するリード線２３が放電板１７、集電板１９に接続されるが、具体的には、上面部６の貫通小孔（図示せず）にリード線２３を挿入し、貫通小孔のわずかの隙間をコーキング材（図示せず）で塞ぐなどする。収容部１は密閉状態が維持される。リード線を収容部内に導く手段に限定はない。陰極部、陽極部は板状に限らず、金属製の金網（図示せず）を用いてもよい。電極を形成する金属は、鉄、黄銅、白金、金、ステンレス、チタンおよびこれらの金属をメッキ加工したものなどである。電極の形状、構造、材質（導電部材）の選択も任意である。また収容部は箱型形状のほか楕円球状、円球状でもよく（図示せず）、とくに限定はない。【００１６】収容部１は移動式でもよい。図３に示されるように台車２７上に配設された収容部１は移動可能に構成されている。すなわち、台車２７は転動するキャスター２９を設けた基台３０と、複数の碍子３１を連設した中間部と、台座部３２とからなり、台座部３２に収容部１が載置される。絶縁機能を備えた中間部の碍子３１は高電圧印加時における漏電を防止する上で極めて有効であり、特に超高電圧を印加する場合にも安全性が確保される。収容部１は台車２７を移動して自由に配置位置などを換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】収容部を備えた本発明にかかる高電圧印加水の製造装置を示す断面図である。
【図２】図１において上面部を取り外した状態の収容部を示す平面図である。
【図３】他の構造の収容部を備えた本発明にかかる製造装置であって、収容部の部分を断面状態で示す正面図である。
【図４】図３において上面部を取り外した状態の収容部を示す平面図である。
【図５】さらに他の構造の収容部を備えた本発明にかかる高電圧印加水の製造装置の断面図である。
【図６】図５において上面部を取り外した状態の収容部を示す平面図である。
【図７】２層構造からなる外周部を示す部分断面図である。
【図８】３層構造からなる外周部を示す部分断面図である。
【図９】３層構造からなる外周部に金属製の放電板、集電板を配置した状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００１８】  １  収納部
２  外周部
３  側面部
５  底面部
６  上面部
１５  緩衝部
１７  放電板
１９  集板板
２３  リード線
２５  高電圧発生装置
【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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