(57)【要約】【課題】使用電力及び使用液体の節約に十分な配慮をしつつ、電極と誘電体と気体と液体とを相互に適切な位置関係に配置することを可能とする放電装置を提供すること。【解決手段】この放電装置ＤＡ１は、貯水部１００を形成する側壁１０１，１０２が誘電性を有する領域１０１ａ，１０２ａとして形成されている貯水槽１０と、誘電性を有する領域１０１ａ，１０２ａに当接して設けられ、交流電圧が印加可能なように構成されている電極２１，２２と、貯水部１００内に貯留される水Ｗの水位を調整することが可能であり、貯水部１００内に貯留される水Ｗの水位を、電極２１，２２の下端位置よりも上の下限水位ＬＬと、下限水位ＬＬよりも上であって電極２１，２２の上端よりも下に位置する上限水位ＵＬとの間に位置するように調整する。【選択図】図１
2011136314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気液界面近傍で気中放電を発生させることで気体又は液体由来の殺菌性を有する活性種を発生させる放電装置であって、
液体を貯留するための貯水部を有し、底面に立設されることで前記貯水部を形成する側壁の少なくとも一部が誘電性を有する誘電性領域として形成されている貯水槽と、
前記側壁を挟んで前記貯水部内に対向するように前記誘電性領域に当接して設けられ、交流電圧が印加可能なように構成されている電極と、
前記貯水部内に貯留される液体の水位を調整するための水位調整手段と、を備え、
前記水位調整手段は、前記貯水部内に貯留される液体の水位を、前記電極の下端位置よりも上の下限水位と、前記下限水位よりも上であって前記電極の上端よりも下に位置する上限水位との間に位置するように調整することを特徴とする放電装置。
【請求項２】
前記水位調整手段は、
前記貯水部内の水位を検出するための水位検知手段と、
前記貯水部内への液体の供給及び排出の少なくとも一方を制御するための給排出制御手段と、を有し、
前記給排出制御手段は、前記水位検知手段が検知する前記貯水部内の水位に基づいて、前記貯水部内への液体の給排出を制御することを特徴とする請求項１に記載の放電装置。
【請求項３】
前記給排出制御手段は、前記水位検知手段が検知する前記貯水部内の水位に基づいて、前記貯水部内への液体の供給を制御することで前記貯水部内に貯留される液体の水位を調整することを特徴とする請求項２に記載の放電装置。
【請求項４】
前記給排出制御手段は、大気中の水分を集めて前記貯水部内に水を供給することを特徴とする請求項３に記載の放電装置。
【請求項５】
前記給排出制御手段は、ペルチェ素子を有しており、このペルチェ素子への通電を制御することで大気中の水分を結露させ、前記貯水部内に水を供給することを特徴とする請求項４に記載の放電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気液界面近傍で気中放電を発生させることで気体又は液体由来の殺菌性を有する活性種を発生させる放電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水中放電を発生させることで水の改質を行うことが提案されている（下記特許文献１参照）。下記特許文献１に記載の放電装置は、水中での放電によりこの水を改質するようになっている。具体的な構成としては、放電容器内の水に非接触状態で対向配置された電極に正負反転の非対称な波形を有する交流パルス電圧を印加し、電位反転の際に誘起されて放電容器内に発生する電場により水中放電を行うようになっている。そして、この構成によって水中での水を改質して高酸化性水を得るようにしている。
【０００３】
ところで、下記特許文献１に記載の放電装置では、印加する電圧を、パルス波形の先行する一方の極性の持続時間を水分子の双極子モーメントの応答に合わせて比較的長くし、それに続く他方の極性への反転時間を、分極磁場の保存のため比較的短い時間で急峻に変化するような非対称波形にすることが必要である。そのため、そのような複雑な電圧波形を作るには、電源装置が大型化するという解決すべき課題があった。
【０００４】
そこで、下記特許文献２では、簡易な構成で、気相、液相、又は固相の浄化や改質を可能とした放電装置を提供するものとしている。具体的には、交流電源と、交流電源の各端部に接続された電極とを有し、電極のうち一方の電極の少なくとも一部の領域が誘電体で覆われ、この誘電体と他方の電極との間に液体が介在し、誘電体と液体の液面とが接する部分において誘電体と液体間をその周囲の気体を介して放電させることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−９４６３号公報
【特許文献２】特開２００９−２２８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２に記載の放電装置は、電極と液体との間に誘電体を介在させて気中放電を行い、空気由来又は水由来の殺菌性を有する活性種としての殺菌ミスト（オゾン（Ｏ3）、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、ヒドロシキラジカル（・ＯＨ）等）を発生させるものであって、簡易な構成で被対象物の殺菌を行うことができる極めて有用な技術である。
【０００７】
ところで、気液界面近傍で空中放電を発生させることで気体又は液体由来の殺菌性を有する活性種を発生させる放電装置では、確実に殺菌性を有する活性種を発生させるために、電極と誘電体と気体（例えば、空気）と液体（例えば、水）とを相互に適切な位置関係に配置する必要がある。ここで、電極と誘電体と液体とに着目すれば、誘電体を挟んで電極と液体とが対向するような位置関係に配置される必要がある。例えば、液体を貯留するための貯水部を形成する側壁を誘電体によって形成した貯水槽と、その誘電体で形成された側壁を挟んで貯水部内に対向するように配置された電極とを備える放電装置として構成すれば、貯水部内に溜められる液体の水位を電極の下端よりも更に下に下がってしまわないようにする必要がある。
【０００８】
一方で、昨今の環境配慮指向に鑑みれば、このような放電装置においても省電力・節水に十分な配慮をする必要がある。しかしながら、従来の放電装置では、このように省電力・節水に十分な配慮をしつつ、電極と誘電体と気体と液体とを相互に適切な位置関係に配置することについてまでは検討がなされていなかった。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用電力及び使用液体の節約に十分な配慮をしつつ、電極と誘電体と気体と液体とを相互に適切な位置関係に配置することを可能とする放電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明に係る放電装置は、気液界面近傍で空中放電を発生させることで気体又は液体由来の殺菌性を有する活性種を発生させる放電装置であって、液体を貯留するための貯水部を有し、底面に立設されることで前記貯水部を形成する側壁の少なくとも一部が誘電性を有する誘電性領域として形成されている貯水槽と、前記側壁を挟んで前記貯水部内に対向するように前記誘電性領域に当接して設けられ、交流電圧が印加可能なように構成されている電極と、前記貯水部内に貯留される液体の水位を調整するための水位調整手段と、を備え、前記水位調整手段は、前記貯水部内に貯留される液体の水位を、前記電極の下端位置よりも上の下限水位と、前記下限水位よりも上であって前記電極の上端よりも下に位置する上限水位との間に位置するように調整することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る放電装置は、貯水槽と電極と水位調整手段とを備えるものである。この放電装置における貯水槽は、液体を貯留するための貯水部を有し、底面に立設されることで貯水部を形成する側壁の少なくとも一部が誘電性を有する誘電性領域として形成されているものである。このように貯水槽を構成することで、貯水部に貯留される液体とその上方に位置する気体との気液界面である液体表面に沿うように、貯水部の側壁に沿って延びる方向に電極を延伸させて配置することが可能となって、放電可能な領域をその延伸方向に拡張することができる。従って、貯水部に貯留した液体と誘電性領域に当接して設ける電極との間で放電を行う長さを、十分に確保することが可能となる。
【００１２】
また本発明に係る放電装置では、水位調整手段が、貯水部内に貯留される液体の水位を、電極の下端位置よりも上の下限水位と、前記下限水位よりも上であって前記電極の上端よりも下に位置する上限水位との間に位置するように調整するように構成されている。従って、貯水部内に貯留される液体の水位を電極の下端位置よりも上に位置するように調整するので、液体と電極とを誘電性領域を挟んで確実に対向させることができ、気中放電を確実に発生させることができる。更に、液体の水位を継続して電極の下端位置よりも上に位置するように調整するので、放電によって液体が過度に減少し液体が電極に対向しない状態を回避することができ、気中放電を確実に継続させることができる。
【００１３】
また、上限水位は、放電による液体の減少度合を考慮して気中放電を確実に継続可能な限りにおいて下限水位に近づけることができるので、気中放電を確実に継続させつつ貯留する液体量を最小化することができる。このように、気中放電を確実に継続させつつ貯留する液体量を最小化することで貯留する液体を節約することができると共に、液体中を電流が流れて発熱してしまうことによる無駄な電力消費を抑制することができる。従って、使用電力及び使用液体の節約に十分な配慮をしつつ、電極と誘電体と気体と液体とを相互に適切な位置関係に配置することを可能とし、気中放電を確実に継続させて気体又は液体由来の殺菌性を有する活性種を発生させることが可能な放電装置を提供することができる。
【００１４】
また本発明に係る放電装置では、前記水位調整手段は、前記貯水部内の水位を検出するための水位検知手段と、前記貯水部内への液体の供給及び排出の少なくとも一方を制御するための給排出制御手段と、を有し、前記給排出制御手段は、前記水位検知手段が検知する前記貯水部内の水位に基づいて、前記貯水部内への液体の給排出を制御することも好ましい。
【００１５】
この好ましい態様によれば、水位検知手段によって貯水部内の水位を検知し、その検知した水位に基づいて給排出制御手段が貯水部内への液体の給排出を制御するので、貯水部内の水位状態に応じて確実に液体の供給又は排出を行うことができる。従って、貯水部内の液体が所望の水位を維持するように、確実な水位管理を行うことができる。
【００１６】
また本発明に係る放電装置では、前記給排出制御手段は、前記水位検知手段が検知する前記貯水部内の水位に基づいて、前記貯水部内への液体の供給を制御することで前記貯水部内に貯留される液体の水位を調整することも好ましい。
【００１７】
この好ましい態様によれば、貯水部内への液体の供給を制御することで貯水部内に貯留される液体の水位を調整するので、液体を無駄に捨てることなく貯水部内の水位制御が可能となり、使用液体の節約を図りながらもより確実な水位制御が可能となる。
【００１８】
また本発明に係る放電装置では、前記給排出制御手段は、大気中の水分を集めて前記貯水部内に水を供給することも好ましい。
【００１９】
この好ましい態様によれば、大気中の水分を集めて貯水部内に水を供給するので、水道から給水をしたり別途液体を供給したりする必要がなく、使用液体の節約を図ることができる。また、液体を供給する配管が不要になるので、放電装置をコンパクトな構成とすることができると共に、確実な水位制御が可能となる。
【００２０】
また本発明に係る放電装置では、前記給排出制御手段は、ペルチェ素子を有しており、このペルチェ素子への通電を制御することで大気中の水分を結露させ、前記貯水部内に水を供給することも好ましい。
【００２１】
この好ましい態様によれば、ペルチェ素子への通電を制御することで大気中の水分を結露させて貯水部内に水を供給するので、ペルチェ素子への通電オン／オフのみを制御するだけで貯水部内への給水を制御することができる。従って、簡単な構成で確実な水位制御が可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、使用電力及び使用液体の節約に十分な配慮をしつつ、電極と誘電体と気体と液体とを相互に適切な位置関係に配置することを可能とする放電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一実施形態に係る放電装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す放電装置を用いて殺菌ミストを発生させる動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第二実施形態に係る放電装置の概略構成を示す図である。
【図４】図３に示す放電装置を用いて殺菌ミストを発生させる動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００２５】
本発明の第一実施形態に係る放電装置について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る放電装置ＤＡ１の概略構成図である。図１に示されるように、放電装置ＤＡ１は、貯水槽１０と、一対の電極２１及び電極２２と、水位センサＳ１及び水位センサＳ２（水位検知手段、水位調整手段）と、給水管３０と、排水管３１と、交流電源ＰＳと、制御ユニットＣＵ（水位調整手段）とを備えている。尚、図１を参照しながら説明するに際して、ｘｙ平面が図に沿って広がるように横方向にｘ軸及び縦方向にｙ軸をそれぞれ設定すると共に、図を貫く方向にｚ軸を設定し、それらを適宜用いながら説明する。
【００２６】
貯水槽１０は、側壁１０１と、側壁１０２と、底面１０３とを有している。底面１０３は略長方形状の板状部材であって、図１におけるｚｘ平面に沿って配置されている。側壁１０１は、底面１０３の一辺からｙ軸方向に沿って立ち上がるように立設される略長方形状の板状部材である。側壁１０２は、側壁１０１と対向するように配置される側壁であって、側壁１０１が立設されてなる底面１０３の一辺に対向する他辺から、ｙ軸方向に沿って立ち上がるように立設される略長方形状の板状部材である。また、貯水槽１０は、底面１０３の他の辺から立ち上がる側壁を一対有しており、その一対の側壁は側壁１０１と側壁１０２との一端同士及び他端同士を繋ぐように配置されている。このような構成によって、貯水槽１０は直方体形状であって上方が開放された容器を構成し、水Ｗを貯留することが可能な貯水部１００を形成している。
【００２７】
側壁１０１の外側表面には電極２１が密着するように取り付けられており、側壁１０２の外側表面には電極２２が密着するように取り付けられている。本実施形態の場合、側壁１０１及び側壁１０２は誘電性材料によって形成されており、全体として誘電性を有するように構成されている。もっとも、誘電性を有する誘電性領域は電極２１及び電極２２と当接する領域に形成されていれば足りるので、側壁１０１の領域１０１ａ及び側壁１０２の領域１０２ａのみを誘電性材料によって構成することも好ましいものである。電極２１及び電極２２は同形状の金属材料によって構成されており、ｙ軸方向の高さが同一となるように配置されている。
【００２８】
貯水槽１０には、給水管３０と排水管３１とが設けられている。給水管３０は、貯水部１００に水を供給するための管であって、その上流側は水道管に繋がれている。給水管３０には給水弁３０１（給排出制御手段、水位調整手段）が設けられており、この給水弁３０１の開閉によって貯水部１００に注がれる水の量を調整可能なように構成されている。排水管３１は、貯水部１００から水を排出するための管であって、その下流側は下水管に繋がれている。排水管３１には排水弁３１１（給排出制御手段、水位調整手段）が設けられており、この排水弁３１１の開閉によって貯水部１００から余分な水を排出することが可能なように構成されている。給水弁３０１及び排水弁３１１は共に電磁弁であって、制御ユニットＣＵから出力される指示信号に基づいてその開度を調整するように構成されている。
【００２９】
交流電源ＰＳは、高圧の交流電源であって、電極２１と電極２２との間に電圧を印加可能なように、電極２１及び電極２２のそれぞれに接続されている。交流電源ＰＳは、制御ユニットＣＵから出力される指示信号に基づいて、電極２１と電極２２との間に電圧を印加するように構成されている。
【００３０】
貯水槽１０の貯水部１００内には、水位センサＳ１及び水位センサＳ２が設けられている。水位センサＳ２は、電極２１，２２の下端位置よりも上の下限水位ＬＬに相当する位置に取り付けられている。水位センサＳ１は、下限水位ＬＬよりも上であって電極２１，２２の上端よりも下に位置する上限水位ＵＬに相当する位置に取り付けられている。水位センサＳ１，Ｓ２は、それぞれが取り付けられた位置まで水Ｗが来ると所定の水位信号を制御ユニットＣＵに出力するように構成されている。
【００３１】
制御ユニットＣＵは、ＣＰＵといった演算装置、ＲＡＭやＲＯＭといった記憶装置、及びリアルタイムクロックやインターバルタイマーといった計時装置を有していると共に、外部と信号の授受をするためのインターフェイスを有している。制御ユニットＣＵは、水位センサＳ１，Ｓ２から出力される計測信号を受け取る一方で、給水弁３０１、排水弁３１１、及び交流電源ＰＳに対して動作信号を出力する。
【００３２】
この放電装置ＤＡ１において、貯水部１００内の下限水位ＬＬから上限水位ＵＬまでの間に水面が位置するように水Ｗを貯留し、電極２１と電極２２との間に交流電圧を印加すると、気液界面近傍で気中放電を発生させることができ、気体（空気）又は液体（水）由来の殺菌性を有する活性種を発生させることができる。より具体的には、交流電源ＰＳによって電極２１と電極２２との間に交流電圧を印加すると、領域１０１ａ及び領域１０２ａにおける誘電体と水Ｗの水面とが接する部分において、その周囲の部分の空気Ａを介して放電が生じる。この気中放電によって、空気Ａ中の酸素の一部がオゾン（Ｏ3）や酸素原子（Ｏ）、スーパーオキサイドアニオン（Ｏ2-）といった反応性に富んだ物質である活性種になる。また、それらの活性種が水Ｗと反応したり、あるいは水分子が直接的に放電の作用を受けたりすることで、ヒドロキラジカル（・ＯＨ）や過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）といった活性種も生成される。これらの活性種は気相に漂ったり、液相に溶け込んだりして、気相、液相の物質を酸化（分解）や殺菌をし、気相、液相の浄化、改質が可能となる。また、気相や液相に含まれている臭気物質や汚染物質や黴菌が放電の作用を直接受け、他の物質に変化したり、殺菌されたりすることで、気相、液相の浄化、改質が行われる。
【００３３】
また、貯水部１００内の気体が空気の場合、放電により窒素酸化物（ＮＯx）が生成し、それらが水Ｗに溶け込むことで硝酸（ＨＮＯ3）になり、水が酸性水になる（水のｐＨが下がる）効果も期待できる。
【００３４】
また、気体が空気、液体が水以外の場合でも、それらを形成する分子が放電により解離され、反応性に富んだ物質（例えばラジカル）となり、気相及び液相の浄化、改質が可能となる。更に放電部近傍の誘電体（領域１０１ａ，１０２ａにおける側壁１０１，１０２）も放電の作用を直接受けたり、気相や液相で生成した活性種により、付着している物質（例えば汚れ）が除去（浄化）されたり、表面が親水化される等の改質をされる効果もある。このようにして、液相と誘電体（固相）との間の気相で発生する放電により、液相、気相、又は固相の浄化や改質が可能となる。
【００３５】
続いて、放電装置ＤＡ１を用いて殺菌性を有する活性種を発生させる動作を、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。図２に示す動作は、主に制御ユニットＣＵが主体となって実行するものである。
【００３６】
ステップＳ０１では、条件を満たしてから所定時間を経過しているか判断する。具体的には、前回の活性種発生運転から所定時間が経過したか、若しくは今回の活性種発生運転開始から所定時間が経過したかを判断する。条件を満たしてから所定時間が経過していればステップＳ０２の処理に進み、条件を満たしてから所定時間が経過していなければステップＳ０１の判断を繰り返す。
【００３７】
ステップＳ０２では、水位センサＳ１及び水位センサＳ２から出力される信号を取得する。ステップＳ０２に続くステップＳ０３では、水位センサＳ２から信号が出力されているか判断する。換言すれば、下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されているか判断する。水位センサＳ２から信号が出力されていれば（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていれば）ステップＳ０４の処理に進み、水位センサＳ２から信号が出力されていなければ（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていなければ）ステップＳ０８の処理に進む。
【００３８】
ステップＳ０４では、水位センサＳ１から信号が出力されているか判断する。換言すれば、上限水位ＵＬまで水Ｗが貯留されているか判断する。水位センサＳ１から信号が出力されていれば（上限水位ＵＬまで水Ｗが貯留されていれば）ステップＳ０５の処理に進み、水位センサＳ１から信号が出力されていなければ（上限水位ＵＬまで水Ｗが貯留されていなければ）ステップＳ１１の処理に進む。
【００３９】
ステップＳ０５では、排水弁３１１を開き、排水管３１から貯水部１００内の水Ｗを排出する。ステップＳ０５に続くステップＳ０６では、水位センサＳ１から信号が出力されているか判断する。換言すれば、上限水位ＵＬまで水Ｗが貯留されているか判断する。水位センサＳ１から信号が出力されていれば（上限水位ＵＬまで水Ｗが貯留されていれば）ステップＳ０６の処理を繰り返し、水位センサＳ１から信号が出力されていなければ（上限水位ＵＬまで水Ｗが貯留されていなければ）ステップＳ０７の処理に進む。ステップＳ０７では、排水弁３１１を閉じて、排水管３１からの排水を停止する。ステップＳ０７の処理に続いてステップＳ１１の処理に進む。
【００４０】
ステップＳ０８では、給水弁３０１を開き、給水管３０から貯水部１００内に水Ｗを供給する。ステップＳ０８に続くステップＳ０９では、水位センサＳ２から信号が出力されているか判断する。換言すれば、下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されているか判断する。水位センサＳ２から信号が出力されていれば（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていれば）ステップＳ１０の処理に進み、水位センサＳ２から信号が出力されていなければ（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていなければ）ステップＳ０９の処理を繰り返す。ステップＳ１０では、給水弁３０１を閉じて、給水管３０からの給水を停止する。ステップＳ１０の処理に続いてステップＳ１１の処理に進む。
【００４１】
ステップＳ１１では、交流電源ＰＳから電極２１，２２に高圧の交流電圧を印加する。この交流電圧の印加によって、上述した活性種を生成することができる。ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、電極２１，２２に高圧の交流電圧を印加してから所定時間が経過したか判断する。電極２１，２２に高圧の交流電圧を印加してから所定時間が経過していれば処理を終了し、電極２１，２２に高圧の交流電圧を印加してから所定時間が経過していなければステップＳ１３の処理に進む。
【００４２】
ステップＳ１３では、水位センサＳ２から信号が出力されているか判断する。換言すれば、下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されているか判断する。水位センサＳ２から信号が出力されていれば（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていれば）ステップＳ１２の処理を継続し、水位センサＳ２から信号が出力されていなければ（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていなければ）ステップＳ１４の処理に進む。
【００４３】
ステップＳ１４では、給水弁３０１を開き、給水管３０から貯水部１００内に水Ｗを供給する。ステップＳ１４に続くステップＳ１５では、水位センサＳ２から信号が出力されているか判断する。換言すれば、下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されているか判断する。水位センサＳ２から信号が出力されていれば（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていれば）ステップＳ１６の処理に進み、水位センサＳ２から信号が出力されていなければ（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていなければ）ステップＳ１５の処理を繰り返す。ステップＳ１６では、給水弁３０１を閉じて、給水管３０からの給水を停止する。ステップＳ１６の処理に続いてステップＳ１２の処理に進む。
【００４４】
上述したように本実施形態に係る放電装置ＤＡ１は、貯水槽１０、電極２１，２２、水位調整手段としての制御ユニットＣＵや給水弁３０１及び排水弁３１１を備えるものである。上述したような貯水槽１０を構成することで、貯水部１００に貯留される水Ｗとその上方に位置する空気Ａとの気液界面である液体表面に沿うように、貯水部１００の側壁に沿って延びる方向（図１のｚ軸方向）に電極２１，２２を延伸させて配置することが可能となって、放電可能な領域をその延伸方向（図１のｚ軸方向）に拡張することができる。従って、貯水部１００に貯留した液体と誘電性を有する領域１０１ａ，１０２ａに当接して設ける電極２１，２２との間で放電を行う長さを、十分に確保することが可能となる。
【００４５】
また本実施形態に係る放電装置ＤＡ１では、水位調整手段としての制御ユニットＣＵや給水弁３０１及び排水弁３１１や水位センサＳ１，Ｓ２が、貯水部１００内に貯留される水Ｗの水位を、電極２１，２２の下端位置よりも上の下限水位ＬＬと、下限水位ＬＬよりも上であって電極２１，２２の上端よりも下に位置する上限水位ＵＬとの間に位置するように調整するように構成されている。従って、貯水部１００内に貯留される水Ｗの水位を電極２１，２２の下端位置よりも上に位置するように調整するので、水Ｗと電極２１，２２とを誘電性を有する領域１０１ａ，１０２ａを挟んで確実に対向させることができ、気中放電を確実に発生させることができる。更に、水Ｗの水位を継続して電極２１，２２の下端位置よりも上に位置するように調整するので、放電によって水Ｗが過度に減少し水Ｗが電極２１，２２に対向しない状態を回避することができ、気中放電を確実に継続させることができる。
【００４６】
また、上限水位ＵＬは、放電による水Ｗの減少度合を考慮して気中放電を確実に継続可能な限りにおいて下限水位ＬＬに近づけるように設定することができるので、気中放電を確実に継続させつつ貯留する水量を最小化することができる。このように、気中放電を確実に継続させつつ貯留する水量を最小化することで貯留する水Ｗを節約することができると共に、水中を電流が流れて発熱してしまうことによる無駄な電力消費を抑制することができる。従って、使用電力及び使用水の節約に十分な配慮をしつつ、電極２１，２２と誘電体としての領域１０１ａ，１０２ａと空気と水とを相互に適切な位置関係に配置することを可能とし、気中放電を確実に継続させて空気又は水由来の殺菌性を有する活性種を発生させることが可能となる。
【００４７】
また、本実施形態に係る放電装置ＤＡ１では、水位検知手段としての水位センサＳ１，Ｓ２によって貯水部１００内の水位を検知し、その検知した水位に基づいて給排出制御手段としての給水弁３０１及び排水弁３１１が貯水部１００内への水の給排出を制御するので、貯水部１００内の水位状態に応じて確実に水の供給又は排出を行うことができる。従って、貯水部１００内の水が所望の水位を維持するように、確実な水位管理を行うことができる。
【００４８】
また、本実施形態に係る放電装置ＤＡ１では、貯水部１００内への水の供給を制御することで貯水部１００内に貯留される水Ｗの水位を調整することも可能なので、水Ｗを無駄に捨てることなく貯水部１００内の水位制御が可能となり、使用水の節約を図りながらもより確実な水位制御が可能となる。
【００４９】
続いて、本発明の第二実施形態に係る放電装置について図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の第二実施形態に係る放電装置ＤＡ２の概略構成図である。図３に示されるように、放電装置ＤＡ２は、貯水槽１０と、一対の電極２１及び電極２２と、水位センサＳ１及び水位センサＳ２（水位検知手段、水位調整手段）と、集水ユニット３２（休排出制御手段、水位調整手段）と、排水管３１と、交流電源ＰＳと、制御ユニットＣＵ（水位調整手段）とを備えている。尚、図１を参照しながら説明するに際して、ｘｙ平面が図に沿って広がるように横方向にｘ軸及び縦方向にｙ軸をそれぞれ設定すると共に、図を貫く方向にｚ軸を設定し、それらを適宜用いながら説明する。
【００５０】
図１に示した第一実施形態としての放電装置ＤＡ１に対して、放電装置ＤＡ２は、給水管３０及び給水弁３０１の代わりに集水ユニット３２を用いている。従って、集水ユニット３２以外の構成は放電装置ＤＡ１において説明済みであるので、共通する構成要素の説明を省略し、集水ユニット３２について説明する。
【００５１】
集水ユニット３２は、ペルチェ素子３２１と、放熱部材３２２と、集水パネル３２３とを有している。放熱部材３２２と集水パネル３２３とは、ペルチェ素子３２１を挟んで反対側に位置するように設けられている。ペルチェ素子３２１は、直流電流を流すと、一方の面が吸熱し、反対面に発熱が起こる素子であるので、集水パネル３２３側から吸熱して放熱部材３２２側に発熱させるように作用させることができる。従って、集水パネル３２３に結露させることで、大気中の水を集め、貯水槽１０の貯水部１００内に水Ｗを供給することが可能となる。
【００５２】
従って、この放電装置ＤＡ２によれば、ペルチェ素子３２１への通電を制御することで大気中の水分を結露させて貯水部１００内に水を供給するので、ペルチェ素子３２１への通電オン／オフのみを制御するだけで貯水部１００内への給水を制御することができる。また、大気中の水分を集めて貯水部１００内に水を供給するので、水道から給水をしたり別途水を供給したりする必要がなく、使用水の節約を図ることができる。また、水を供給する配管が不要になるので、放電装置ＤＡ２をコンパクトな構成とすることができると共に、確実な水位制御が可能となる。
【００５３】
続いて、放電装置ＤＡ２を用いて殺菌性を有する活性種を発生させる動作を、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。図４に示す動作は、主に制御ユニットＣＵが主体となって実行するものである。
【００５４】
ステップＳ２１では、条件を満たしてから所定時間を経過しているか判断する。具体的には、前回の活性種発生運転から所定時間が経過したか、若しくは今回の活性種発生運転開始から所定時間が経過したかを判断する。条件を満たしてから所定時間が経過していればステップＳ２２の処理に進み、条件を満たしてから所定時間が経過していなければステップＳ２１の判断を繰り返す。
【００５５】
ステップＳ２２では、水位センサＳ１及び水位センサＳ２から出力される信号を取得する。ステップＳ２２に続くステップＳ２３では、水位センサＳ２から信号が出力されているか判断する。換言すれば、下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されているか判断する。水位センサＳ２から信号が出力されていれば（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていれば）ステップＳ２４の処理に進み、水位センサＳ２から信号が出力されていなければ（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていなければ）ステップＳ２８の処理に進む。
【００５６】
ステップＳ２４では、水位センサＳ１から信号が出力されているか判断する。換言すれば、上限水位ＵＬまで水Ｗが貯留されているか判断する。水位センサＳ１から信号が出力されていれば（上限水位ＵＬまで水Ｗが貯留されていれば）ステップＳ２５の処理に進み、水位センサＳ１から信号が出力されていなければ（上限水位ＵＬまで水Ｗが貯留されていなければ）ステップＳ３１の処理に進む。
【００５７】
ステップＳ２５では、排水弁３１１を開き、排水管３１から貯水部１００内の水Ｗを排出する。ステップＳ２５に続くステップＳ２６では、水位センサＳ１から信号が出力されているか判断する。換言すれば、上限水位ＵＬまで水Ｗが貯留されているか判断する。水位センサＳ１から信号が出力されていれば（上限水位ＵＬまで水Ｗが貯留されていれば）ステップＳ２６の処理を繰り返し、水位センサＳ１から信号が出力されていなければ（上限水位ＵＬまで水Ｗが貯留されていなければ）ステップＳ２７の処理に進む。ステップＳ２７では、排水弁３１１を閉じて、排水管３１からの排水を停止する。ステップＳ２７の処理に続いてステップＳ３１の処理に進む。
【００５８】
ステップＳ２８では、ペルチェ素子３２１への通電を開始し、集水パネル３２３から貯水部１００内に水Ｗを供給する。ステップＳ２８に続くステップＳ２９では、水位センサＳ２から信号が出力されているか判断する。換言すれば、下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されているか判断する。水位センサＳ２から信号が出力されていれば（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていれば）ステップＳ３０の処理に進み、水位センサＳ２から信号が出力されていなければ（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていなければ）ステップＳ２９の処理を繰り返す。ステップＳ３０では、ペルチェ素子３２１への通電を停止し、集水パネル３２３からの給水を停止する。ステップＳ３０の処理に続いてステップＳ３１の処理に進む。
【００５９】
ステップＳ３１では、交流電源ＰＳから電極２１，２２に高圧の交流電圧を印加する。この交流電圧の印加によって、上述した活性種を生成することができる。ステップＳ３１に続くステップＳ３２では、電極２１，２２に高圧の交流電圧を印加してから所定時間が経過したか判断する。電極２１，２２に高圧の交流電圧を印加してから所定時間が経過していれば処理を終了し、電極２１，２２に高圧の交流電圧を印加してから所定時間が経過していなければステップＳ３３の処理に進む。
【００６０】
ステップＳ３３では、水位センサＳ２から信号が出力されているか判断する。換言すれば、下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されているか判断する。水位センサＳ２から信号が出力されていれば（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていれば）ステップＳ３２の処理を継続し、水位センサＳ２から信号が出力されていなければ（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていなければ）ステップＳ３４の処理に進む。
【００６１】
ステップＳ３４では、ペルチェ素子３２１への通電を開始し、集水パネル３２３から貯水部１００内に水Ｗを供給する。ステップＳ３４に続くステップＳ３５では、水位センサＳ２から信号が出力されているか判断する。換言すれば、下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されているか判断する。水位センサＳ２から信号が出力されていれば（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていれば）ステップＳ３６の処理に進み、水位センサＳ２から信号が出力されていなければ（下限水位ＬＬまで水Ｗが貯留されていなければ）ステップＳ３５の処理を繰り返す。ステップＳ３６では、ペルチェ素子３２１への通電を停止し、集水パネル３２３からの給水を停止する。ステップＳ３６の処理に続いてステップＳ３２の処理に進む。
【００６２】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６３】
ＤＡ１，ＤＡ２：放電装置
１０：貯水槽
２１，２２：電極
３０：給水管
３１：排水管
１００：貯水部
１０１，１０２：側壁
１０１ａ，１０２ａ：領域
１０３：底面
３０１：給水弁
３１１：排水弁
Ａ：空気
ＣＵ：制御ユニット
ＬＬ：下限水位
ＰＳ：交流電源
Ｓ１，Ｓ２：水位センサ
ＵＬ：上限水位
Ｗ：水
３２：集水ユニット
３２１：ペルチェ素子
３２２：放熱部材
３２３：集水パネル
【図１】
2011136314.tif 000003
【図２】
2011136314.tif 000004
【図３】
2011136314.tif 000005
【図４】
2011136314.tif 000006