(57)【要約】【課題】Ｃａ又はＭｇ成分などの鉱物を含む被処理水を処理する場合でも、安定した水処理性能を維持できる液体処理装置を提供する。【解決手段】被処理水１０９が流れる筐体１０１と、被処理水１０９内に少なくとも一部が配置される第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０３と、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に、被処理水１０９中の気泡１１１内に放電を発生させる第１の電圧を印加する第１の電源１０４と、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に、第１の電圧と逆極性である第２の電圧を、第１の電圧の印加とは異なるタイミングで印加する第２の電源１００４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が流れる筐体と、
前記液体内に少なくとも一部が配置される第１の電極と、
前記液体内に少なくとも一部が配置される第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に、前記液体中の気泡内に放電を発生させる第１の電圧を印加する第１の電源と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に、前記第１の電圧と逆極性である第２の電圧を前記第１の電圧の印加とは異なるタイミングで印加する第２の電源とを備える
液体処理装置。
【請求項２】
さらに、前記第１の電源と、前記第１の電極及び前記第２の電極とを接続する第１の接続状態と、前記第２の電源と、前記第１の電極及び前記第２の電極とを接続する第２の接続状態とを切り替えるスイッチを備える
請求項１に記載の液体処理装置。
【請求項３】
前記第１の電源は、前記第２の電極に対して前記第１の電極に実効的に正の電圧を印加し、
前記第２の電源は、前記第２の電極に対して前記第１の電極に実効的に負の電圧を印加する
請求項１又は２に記載の液体処理装置。
【請求項４】
前記第２の電源は、半波整流電源である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項５】
前記第２の電源は、直流電源である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項６】
さらに、前記第１の電極のうち前記液体内に配置される部分を覆う前記気泡を発生させるための気体を供給する気体供給部を備える
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項７】
前記第２の電源は、前記気体供給部による前記気体の供給が停止した後に、前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記第２の電圧を印加する
請求項６に記載の液体処理装置。
【請求項８】
前記気体供給部は、前記気体の供給を停止した後、前記気体を供給するための圧力を大気圧に解放する
請求項７に記載の液体処理装置。
【請求項９】
前記第２の電極は、Ａｇ、Ｐｔ若しくはＡｕで構成されている、又は、Ａｇ、Ｐｔ若しくはＡｕで覆われている
請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項１０】
前記第２の電極は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ又はＣｕで構成されている
請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項１１】
前記第２の電極は、ｎ型半導体材料又はｐ型半導体材料で構成されている
請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項１２】
前記ｎ型半導体材料は、ＺｎＯ、ＴｉＯ２又はＳｎＯ２であり、
前記ｐ型半導体材料は、ＮｉＯ、Ｃｕ２Ｏ又はＣｒ２Ｏ3である
請求項１１に記載の液体処理装置。
【請求項１３】
液体内に少なくとも一部が配置される第１の電極及び第２の電極の間に第１の電圧を印加することで、前記液体中の気泡内で放電を発生させる第１の工程と、
前記第１の電極及び前記第２の電極の間に前記第１の電圧とは逆極性である第２の電圧を、前記第１の電圧の印加とは異なるタイミングで印加する第２の工程とを含む
液体処理方法。
【請求項１４】
前記第１の工程では、前記第１の電極のうち前記液体内に配置される部分を覆う前記気泡を発生させるための気体を供給しながら、前記第１の電圧が印加され、
前記第２の工程では、前記気体の供給を停止し、前記気体が供給されない状態で前記第２の電圧が印加される
請求項１３に記載の液体処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液体処理装置及び液体処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の高電圧パルス放電を用いた液体処理装置としては、例えば、特許文献１に記載のものがある。図９は、特許文献１に記載された従来の殺菌装置の構成図を示すものである。
【０００３】
図９に示す殺菌装置１は、円柱状の高電圧電極２と板状の接地電極３とを対とする放電電極６で構成されている。高電圧電極２は、先端部２ａの端面を除いて絶縁体４で被覆されて、高電圧電極部５を形成している。また、高電圧電極２の先端部２ａと接地電極３とは、所定の電極間隔を設けて、処理槽７内で被処理水８に浸漬された状態で対向配置されている。高電圧電極２と接地電極３とは、高電圧パルスを発生する電源９に接続されている。両方の電極間に２から５０ｋＶ／ｃｍ、１００Ｈｚから２０ｋＨｚの負極性の高電圧パルスを印加し放電を行う。そのエネルギーによる水の蒸発、および衝撃波に伴う気化により、水蒸気を含む気泡１０、および気泡１０による噴流１１が発生する。また、高電圧電極２付近で生成されるプラズマによりＯＨ、Ｈ、Ｏ、Ｏ２−、Ｏ−、およびＨ２Ｏ２を発生させ、被処理水８中の微生物および細菌を死滅させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５５０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の殺菌装置１では、高電圧電極２の先端部２ａが負極性となるため、被処理水８中に存在するＣａ又はＭｇなどの水垢の成分が高電圧電極２の先端部２ａに析出し、電極間抵抗が著しく高くなる現象がみられる。その結果、放電の持続性の妨げとなり、殺菌装置１の水処理性能が低下する。このため、Ｃａ又はＭｇ成分などを含む一般の水道水を被処理水に使用することが出来ず、汎用性に問題がある。
【０００６】
そこで、本開示は、Ｃａ又はＭｇ成分などの鉱物を含む被処理水を処理する場合でも、安定した水処理性能を維持できる液体処理装置及び液体処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る液体処理装置は、液体が流れる筐体と、前記液体内に少なくとも一部が配置される第１の電極と、前記液体内に少なくとも一部が配置される第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に、前記液体中の気泡内に放電を発生させる第１の電圧を印加する第１の電源と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に、前記第１の電圧と逆極性である第２の電圧を前記第１の電圧の印加とは異なるタイミングで印加する第２の電源とを備える。
【０００８】
また、本開示の一態様に係る液体処理方法は、液体内に少なくとも一部が配置される第１の電極及び第２の電極の間に第１の電圧を印加することで、前記液体中の気泡内で放電を発生させる第１の工程と、前記第１の電極及び前記第２の電極の間に前記第１の電圧とは逆極性である第２の電圧を、前記第１の電圧の印加とは異なるタイミングで印加する第２の工程とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の液体処理装置及び液体処理方法によれば、Ｃａ又はＭｇ成分などの鉱物を含む被処理水を処理する場合でも、安定した水処理性能を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、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】図２は、実施の形態１に係る液体処理装置の電極ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る液体処理装置における動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、溶媒のｐＨ変化における炭酸カルシウムの溶解度特性を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る液体処理装置における初期のインディゴカーミンの分解特性を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施の形態１に係る液体処理装置における電極リフレッシュ工程前の第２の電極の様子を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施の形態１に係る液体処理装置における電極リフレッシュ工程後の第２の電極の様子を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施の形態１に係る液体処理装置における電極リフレッシュ工程前の第２の電極の拡大図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施の形態１に係る液体処理装置における電極リフレッシュ工程後の第２の電極の拡大図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係る液体処理装置の電極ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【図９】図９は、従来の液体処理装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（本開示の一態様の概要）
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る液体処理装置は、液体が流れる筐体と、前記液体内に少なくとも一部が配置される第１の電極と、前記液体内に少なくとも一部が配置される第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に、前記液体中の気泡内に放電を発生させる第１の電圧を印加する第１の電源と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に、前記第１の電圧と逆極性である第２の電圧を前記第１の電圧の印加とは異なるタイミングで印加する第２の電源とを備える。
【００１２】
これにより、第１の電極と第２の電極との間には、第１の電圧及び第２の電圧の一方が印加される。第１の電源が第１の電極と第２の電極との間に第１の電圧を印加することで放電させ、放電により発生したプラズマによってＯＨラジカル等を生成する。また、第２の電源が第１の電極と第２の電極との間に第２の電圧を印加することで、第２の電極に析出したＣａ又はＭｇを含む水垢を液体中に再溶解させることができる。これにより、第２の電極に析出した析出物が原因で起こる第１の電極と第２の電極との間のインピーダンスの上昇を抑制することができるので、インピーダンスが上昇することでプラズマ放電の安定性が低下することを抑制することができる。よって、本開示の一態様に係る液体処理装置は酸化力がある液体の生成を維持することができるので、安定した水処理性能を維持できる。
【００１３】
また、例えば、さらに、前記第１の電源と、前記第１の電極及び前記第２の電極とを接続する第１の接続状態と、前記第２の電源と、前記第１の電極及び前記第２の電極とを接続する第２の接続状態とを切り替えるスイッチを備えてもよい。
【００１４】
これにより、スイッチの開閉により第１の接続状態と第２の接続状態とを切り替えることで、第１の電極と第２の電極との間に印加される電圧を切り替えることができる。
【００１５】
また、例えば、前記第１の電源は、前記第２の電極に対して前記第１の電極に実効的に正の電圧を印加し、前記第２の電源は、前記第２の電極に対して前記第１の電極に実効的に負の電圧を印加してもよい。
【００１６】
これにより、第１の電圧が印加されているときに第２の電極に析出した析出物を、第２の電圧が印加されているときに液体中に再溶解させることができる。
【００１７】
また、例えば、前記第２の電源は、半波整流電源であってもよい。
【００１８】
これにより、一般家庭のＡＣ電源から容易に半波整流電圧を生成できる。
【００１９】
また、例えば、前記第２の電源は、直流電源であってもよい。
【００２０】
これにより、簡単な電源構成で電圧を生成できる。
【００２１】
また、例えば、さらに、前記第１の電極のうち前記液体内に配置される部分を覆う前記気泡を発生させるための気体を供給する気体供給部を備えてもよい。
【００２２】
これにより、例えば、気体供給部が供給する気体の量を調整することで、第１の電極の少なくとも一部を覆う気泡を容易に発生させることができる。また、プラズマにより特定の物質、例えば窒素ラジカル又はオゾンなどを生成したい場合、本開示の液体処理装置は、気体供給部から供給する気体の種類を変えることで、容易に特定の物質を生成できる。
【００２３】
また、例えば、前記第２の電源は、前記気体供給部による前記気体の供給が停止した後に、前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記第２の電圧を印加してもよい。
【００２４】
これにより、第１の電極は液体に接している状態となる。つまり、第１の電極を覆う気泡により第１の電極と第２の電極との間の電流が流れにくくなることを抑制することができる。よって、第２の電極に析出した析出物を効果的に再溶解させることができる。
【００２５】
また、例えば、前記気体供給部は、前記気体の供給を停止した後、前記気体を供給するための圧力を大気圧に解放してもよい。
【００２６】
これにより、気体供給部により気体の供給を停止した後、気体供給部に液体が流入することを抑制することができる。
【００２７】
また、例えば、前記第２の電極は、Ａｇ、Ｐｔ若しくはＡｕで構成されている、又は、Ａｇ、Ｐｔ若しくはＡｕで覆われていてもよい。
【００２８】
これにより、第２の電極は酸化されない材質で構成されるので、第２の電極の構成材料の酸化物が不動態を形成することで継続的に電流を流すことが不可能となることを抑制することができる。よって、液体処理装置はさらに安定した水処理性能を維持できる。
【００２９】
また、例えば、前記第２の電極は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ又はＣｕで構成されていてもよい。
【００３０】
これにより、第１の電源により第１の電極と第２の電極との間に第１の電圧が印加されているときに、第２の電極が酸化されることを抑制することができる。つまり、第２の電極の寿命が長くなる。よって、液体処理装置はさらに安定した水処理性能を維持できる。
【００３１】
また、例えば、前記第２の電極は、ｎ型半導体材料又はｐ型半導体材料で構成されていてもよい。例えば、前記ｎ型半導体材料は、ＺｎＯ、ＴｉＯ２又はＳｎＯ２であり、前記ｐ型半導体材料は、ＮｉＯ、Ｃｕ２Ｏ又はＣｒ２Ｏ3であってもよい。
【００３２】
これにより、第２の電極は酸化されても電気伝導率が高い状態が維持される。つまり、第２の電極が酸化しても、放電への影響を抑制することができるので、液体処理装置はさらに安定した水処理性能を維持できる。
【００３３】
また、本開示の一態様に係る液体処理方法は、液体内に少なくとも一部が配置される第１の電極及び第２の電極の間に第１の電圧を印加することで、前記液体中の気泡内で放電を発生させる第１の工程と、前記第１の電極及び前記第２の電極の間に前記第１の電圧とは逆極性である第２の電圧を、前記第１の電圧の印加とは異なるタイミングで印加する第２の工程とを含む。
【００３４】
これにより、本開示の一態様に係る液体処理方法によれば、上記液体処理装置と同様の効果を奏する。
【００３５】
また、例えば、前記第１の工程では、前記第１の電極のうち前記液体内に配置される部分を覆う前記気泡を発生させるための気体を供給しながら、前記第１の電圧が印加され、前記第２の工程では、前記気体の供給を停止し、前記気体が供給されない状態で前記第２の電圧が印加されてもよい。
【００３６】
これにより、第２の工程において、第１の電極を覆う気泡により第１の電極と第２の電極との間の電流が流れにくくなることを抑制することができる。よって、第２の電極に析出した析出物を効果的に再溶解させることができる。
【００３７】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示す。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、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。本明細書において説明される種々の態様は、矛盾が生じない限り互いに組み合わせることが可能である。また、以下の実施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。
【００３８】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略又は簡略化することがある。
【００３９】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態に係る液体処理装置について、図１〜図７Ｂを用いて説明する。
【００４０】
［１−１．構成］
まず、本実施の形態に係る液体処理装置の構成について、図１及び図２を用いて説明する。
【００４１】
図１は、本実施の形態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において、液体処理装置１００は、筐体１０１、第１の電極１０２、第２の電極１０３、第１の電源１０４、第２の電源１００４、気体供給部１０５、制御部１４０、及び、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を備える。以下、液体処理装置１００を構成する各構成要素について、説明する。
【００４２】
［１−１−１．筐体］
図１に示すように、筐体１０１は、被処理水１０９の流路を形成する。例えば、被処理水１０９は筐体１０１内を上流側から下流側に向かって流れる。図１中の矢印１３０及び１３１は、被処理水１０９の流れる方向を表している。筐体１０１内は、例えば、被処理水１０９で満たされている。具体的には、筐体１０１は、例えば、被処理水１０９が流れる配管などである。なお、被処理水１０９は、流水（すなわち、動水）である必要はなく、静水でもよい。つまり、筐体１０１は、被処理水１０９を貯めるため空間を形成するものであってもよい。また、被処理水１０９は例えばＣａ又はＭｇ成分などの鉱物を含む水道水であり、液体処理装置１００が処理する液体の一例である。
【００４３】
筐体１０１は、管状の部材であれば、いずれの形状又はサイズによって構成されてもよい。筐体１０１の断面は、例えば、方形、三角形、又はその他の多角形であってもよい。また、筐体１０１は、内径５ｍｍの円筒管のＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ  Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）樹脂から形成されてもよい。なお、筐体１０１を形成する材料は、ＰＭＭＡ樹脂に限定されるものではなく、耐プラズマ性及び耐熱性を有する材料であればよい。
【００４４】
また、感電を防止するため、筐体１０１は接地されていてもよい。
【００４５】
［１−１−２．電極ユニット］
次に、液体処理装置１００における、第１の電極１０２を有する電極ユニット１５０について説明する。電極ユニット１５０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１５０は、様々な構成を用いてもよい。例えば、電極ユニット１５０は、第１の電極１０２の周囲に絶縁体が配置されてもよい。以下では、第１の電極１０２を含む電極ユニット１５０の一例として、図２に示すように第１の電極１０２ａの周囲に空間１０８を形成するように絶縁体１０６が配置された電極ユニット１５０ａについて、説明する。また、以降の説明においても、液体処理装置１００が備える電極ユニットは、電極ユニット１５０ａである例について説明する。
【００４６】
図２は、本実施の形態に係る液体処理装置１００における、電極ユニット１５０ａの一例を示す断面図である。図２に示す電極ユニット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。なお、図２では、一例としてＸ軸プラス方向を重力方向としている。
【００４７】
第１の電極１０２ａは、筐体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第１の電源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、空間１０８を形成するように絶縁体１０６が設けられる。つまり、空間１０８は、絶縁体１０６と金属電極部１２２との間に形成される。また、絶縁体１０６には、筐体１０１内と、空間１０８とを連通する開口部１０７が設けられる。
【００４８】
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。気体供給部１０５は、貫通孔１２５を介して空間１０８に気体１１０を供給する。供給された気体１１０は、開口部１０７から被処理水１０９中に気泡１１１として放出される。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。
【００４９】
また、電極ユニット１５０ａは、保持ブロック１２１を介して筐体１０１に保持される。
【００５０】
［１−１−２−１．第１の電極］
第１の電極１０２ａは、筐体１０１内に少なくとも一部が配置される。つまり、第１の電極１０２ａの少なくとも一部は、筐体１０１中の被処理水１０９内に配置される。第１の電極１０２ａは、プラズマ１１２を生成するときの反応電極として機能する。
【００５１】
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、異なるサイズ又は異なる材料の金属から形成されてもよい。例えば、金属電極部１２２は、直径０．９５ｍｍの円柱形状を有し、材料はタングステンから形成されてもよい。また、例えば、金属固定部１２３は、直径３ｍｍの円柱形状を有し、材料はＳＵＳ材又は銅合金材から形成されてもよい。
【００５２】
なお、金属電極部１２２のサイズ及び材料は、これに限定されない。金属電極部１２２の直径は、プラズマ１１２が発生す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。筐体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状であってもよい。このような柱状の電極は、針状のように端に向かうほど細くなり先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、使用することによって電極が劣化することを抑制できる。また、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の材料は、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。
【００５３】
また、金属固定部１２３のサイズ及び材料は、これに限定されない。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。また、例えば、金属固定部１２３の材料は、加工し易い金属材料であるとよい。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、錫又は真鍮等であってもよい。
【００５４】
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得る。このように、金属電極部１２２に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、特性が安定化した第１の電極１０２ａを実現できる。
【００５５】
また、金属電極部１２２と金属固定部１２３とを同一材質、あるいは異材質の成型加工工法で形成することも可能である。
【００５６】
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が設けられる。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。
【００５７】
金属電極部１２２は、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の数が１個である場合、図２に示す通り、貫通孔１２５は金属電極部１２２の重力方向における下側に設けられてもよい。貫通孔１２５を金属固定部１２３の重力方向における下側に設けることにより、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。なお、例えば、貫通孔１２５は円柱状の孔であり、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、これに限定されない。
【００５８】
金属固定部１２３の外周には、例えば、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を介して第１の電源１０４と接続固定できることにより、第１の電源１０４と第１の電極１０２ａとの接触抵抗が安定化し、第１の電極１０２ａの特性が安定化し得る。また、気体供給部１０５と第１の電極１０２ａとがネジ部１２４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との接続が確実にできる。このような工夫は、実用化する際の防水対策及び安全対策につながる。
【００５９】
なお、ネジ部１２４は必須の構成ではない。例えば、保持ブロック１２１に金属固定部１２３が位置決めをされ固定されていればよく、接着剤による固定又は圧入、同時成型加工により固定されてもよい。
【００６０】
第１の電極１０２ａは、筐体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、第１の電極１０２ａは、筐体１０１内を流れる被処理水１０９が、第１の電極１０２ａの側面に向かう方向に流れるように配置されてもよい。本実施の形態では、図１に示すように、第１の電極１０２ａは、筐体１０１内を被処理水１０９が流れる方向（図１に示す矢印１３１の方向）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いる。図１に示す第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抑制することができる。よって、気泡１１１が筐体１０１の下流側に流れるので、プラズマ１１２が発生するときに生じる熱を効率よく放熱できる。
【００６１】
［１−１−２−２．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、絶縁性を有する。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、放電を行う際、金属電極部１２２の外周面は、導電体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、形状はこれに限定されない。
【００６２】
また、絶縁体１０６の中心軸と金属電極部１２２の中心軸とが一致するように配置されてもよい。つまり、空間１０８の中心軸と金属電極部１２２の中心軸とが一致するように配置されてもよい。これにより、気体供給部１０５から供給される気体１１０が空間１０８内に均一に供給される。
【００６３】
絶縁体１０６は、開口部１０７を有する。開口部１０７は、筐体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。また、開口部１０７の形状は、例えば、円柱状の孔である。開口部１０７は、開口部１０７の中心軸と金属電極部１２２の中心軸とが一致するように設けられてもよい。なお、例えば、絶縁体１０６には、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。
【００６４】
図２に示すように、絶縁体１０６の開口部１０７は、絶縁体１０６の端面（つまり、Ｚ軸プラス側の面）に設けられてもよいし、絶縁体１０６の側面（例えば、Ｘ軸マイナス側の面）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の円柱状であってもよい。ただし、開口部１０７の形状及びサイズはこれに限定されない。例えば、開口部１０７の直径は、０．３ｍｍ以上であってもよい。
【００６５】
なお、本開示において、「金属電極部１２２の外周面が被処理水１０９に直接接触しない」とは、金属電極部１２２の表面が、筐体１０１内の大きな塊としての被処理水１０９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に濡れていて、その外周面を気泡１１１内の気体１１０が覆っている状態も、「金属電極部１２２の外周面が被処理水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１０２ａの表面が被処理水１０９で濡れている状態で、気泡１１１を発生させたときに生じ得る。
【００６６】
［１−１−２−３．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、及び、絶縁体１０６と接続されており、それぞれを保持する絶縁性の保持体の一例である。本実施の形態では、耐熱性の樹脂材料又はセラミックから構成される。例えば、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた材料又はアルミナセラミックなどを用いることができる。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。なお、保持ブロック１２１の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。
【００６７】
［１−１−３．第２の電極］
第２の電極１０３は、筐体１０１内に少なくとも一部が配置される。つまり、第２の電極１０３の少なくとも一部は、筐体１０１中の被処理水１０９内に配置される。第２の電極１０３は、プラズマ１１２を生成するときの第１の電極１０２ａに対する対向電極として機能する。
【００６８】
放電が行われている間、第２の電極１０３は酸化が起きやすい状態となるため、第２の電極１０３の構成材料の酸化物が不動態を形成してしまう場合は、継続的に電流を流すことが不可能となり、継続的な再溶解処理を実現できなくなる。そこで、第２の電極１０３は、酸化されても高電気伝導率を維持する材料、酸化されない材料、又は、酸化されづらい材料で構成されるとよい。なお、再溶解処理については、後述する。
【００６９】
酸化されても高電気伝導率を維持する材料とは、例えば、ｎ型半導体材料又はｐ型半導体材料などである。ｎ型半導体材料は、一例としてＺｎＯ、ＴｉＯ２又はＳｎＯ２であり、ｐ型半導体材料は、一例としてＮｉＯ、Ｃｕ２Ｏ又はＣｒ２Ｏ3である。この場合、第２の電極１０３は、ＺｎＯ、ＴｉＯ２若しくはＳｎＯ２、又は、ＮｉＯ、Ｃｕ２Ｏ若しくはＣｒ２Ｏ3の少なくとも１つを含んで構成される。
【００７０】
また、酸化されない材料とは、例えば、Ａｇ、Ｐｔ又はＡｕである。この場合、第２の電極１０３は、例えば、Ａｇ、Ｐｔ又はＡｕの少なくとも１つを含んで構成される。また、第２の電極１０３は、Ａｇ、Ｐｔ又はＡｕでコーティングされて構成されてもよい。すなわち、第２の電極１０３は、Ａｇ、Ｐｔ又はＡｕで覆われていればよい。
【００７１】
また、酸化されづらい材料とは、電極表面に酸化膜が形成されることで酸化が抑制される材料である。酸化されづらい材料は、一例としてＭｇ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ又はＣｕである。この場合、第２の電極１０３は、例えば、Ｍｇ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ又はＣｕの少なくとも１つを含んで構成される。また、第２の電極１０３は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ又はＣｕで覆われて構成されてもよい。
【００７２】
本実施の形態では、第２の電極１０３は、直径１ｍｍの円柱状を有し、チタンを母材とし表面に酸化されない材料である白金膜を形成しているものを用いている。これにより、第２の電極１０３に継続的に電流を流すことができる。なお、第２の電極１０３の形状又はサイズは、これらに限定されない。
【００７３】
なお、酸化されないとは、被処理水１０９中において完全に酸化されないことはもとより、実質的に酸化されないと認められるものを含む。また、Ａｇ、Ｐｔ又はＡｕで覆われているとは、第２の電極１０３のうちの少なくとも被処理水１０９内に配置される部分、つまり第２の電極１０３のうち被処理水１０９と接触する部分が、Ａｇ、Ｐｔ又はＡｕで覆われている状態である。
【００７４】
本実施の形態では、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る。そのため、第１の電極１０２ａで発生した気泡１１１が第２の電極１０３に接触することがない。よって、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に、安定した放電（例えば、グロー放電）を発生させることができる。
【００７５】
第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間の距離は、例えば、１０ｍｍであってもよい。また、本実施の形態では、第１の電極１０２ａの長手方向と第２の電極１０３の長手方向とは、略直交の関係となるように配置される。ここで、「略直交」とは、厳密な直交だけでなく、僅かなずれがある状態も含む。なお、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との距離及び配置は、プラズマ１１２が発生する距離及び配置であればよく、これに限定されない。
【００７６】
筐体１０１を備える液体処理装置１００は、被処理水１０９が流れる流路が制限されるにつれて、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高くなり、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、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間の距離は、流路を規定する筐体１０１の内径に応じて適宜設定され得る。被処理水１０９として通常の水道水を使用する場合、流路径が５ｍｍ程度あれば、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との距離が４０ｍｍでも、問題なく放電が起きることが確認できている。ただし、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との距離が大きくなると、後述する第２の電源１００４の電圧を高く設定する必要がある。
【００７７】
［１−１−４．第１の電源］
第１の電源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る。例えば、第１の電源１０４は、スイッチＳＷ１及びＳＷ２を介して、第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０３に接続される。そして、スイッチＳＷ１及びＳＷ２が閉じており、第１の電源１０４と第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０３とが接続されている場合に、第１の電源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する。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であってもよい。また、第１の電源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、第１の電源１０４は、出力容量が８０ＶＡで、無負荷時のピーク電圧は１０ｋＶの電圧を印加してもよい。
【００７８】
第１の電源１０４は、例えば、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に、第２の電極１０３に対して第１の電極１０２ａが実効的に正となる電圧を印加する。例えば、第１の電源１０４により第１の電極１０２ａに印加される正の電圧のピーク値は、負の電圧のピーク値よりも大きい。なお、第１の電源１０４が印加する、第２の電極１０３に対して第１の電極１０２ａが実効的に正となる電圧は、第１の電圧の一例である。また、後述するが、第１の電圧は、気泡１１１内にプラズマ１１２を発生させるためのプラズマ１１２発生用の電圧である。
【００７９】
なお、図１に示すように、第１の電源１０４は、制御部１４０と接続されており、印加する電圧及び電圧を印加するタイミングは制御部１４０によって制御される。また、スイッチＳＷ１及びＳＷ２は、図示しないが制御部１４０と接続されており、スイッチＳＷ１及びＳＷ２を開閉するタイミングは制御部１４０によって制御される。
【００８０】
［１−１−５．第２の電源］
第２の電源１００４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る。第２の電源１００４は、第１の電源１０４による第１の電圧の印加とは異なるタイミングで、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に電圧を印加する。例えば、第２の電源１００４は、スイッチＳＷ３及びＳＷ４を介して、第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０３に接続される。そして、スイッチＳＷ３及びＳＷ４が閉じており、第２の電源１００４と第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０３とが接続されている場合に、第２の電源１００４は、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に直流又は半波整流させた電圧を印加する。電圧波形は、例えば、直流電圧（例えば、一定電圧の信号）、極端なデューティ比の正弦波状の電圧又は矩形状の電圧などである。例えば、第２の電源１００４は、１５Ｖで、１００ｍＡの電力供給を行ってもよい。
【００８１】
第２の電源１００４は、例えば、第２の電源１００４のプラス側の端子が第２の電極１０３に接続され、第２の電源１００４のマイナス側の端子が第１の電極１０２ａに接続される。つまり、第２の電極１０３が第２の電源１００４の正極側に接続され、第１の電極１０２ａが第２の電源１００４の負極側に接続される。このように接続されることで、第２の電源１００４は、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に、第２の電極１０３に対して第１の電極１０２ａが実効的に負となる電圧を印加することができる。つまり、第２の電源１００４は、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に、第１の電源１０４と逆極性の電圧を印加する電源である。なお、第２の電源１００４が印加する、第２の電極１０３に対して第１の電極１０２ａが実効的に負となる電圧は、第２の電圧の一例である。また、後述するが、第２の電圧は、第２の電極１０３に析出した析出物を再溶解させるための電極リフレッシュ用の電圧である。
【００８２】
なお、図１に示すように、第２の電源１００４は、第１の電源１０４と並列となるように接続されている。また、第２の電源１００４は、制御部１４０と接続されており、印加する電圧及び電圧を印加するタイミングは制御部１４０によって制御される。また、スイッチＳＷ３及びＳＷ４は、図示しないが制御部１４０と接続されており、スイッチＳＷ３及びＳＷ４を開閉するタイミングは制御部１４０によって制御される。
【００８３】
［１−１−６．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、プラズマ１１２により生成する物質（例えば、窒素ラジカル又はオゾン）により適宜決定されるが、一例として、空気、Ｈｅ、Ａｒ又はＯ２等が用いられる。本実施の形態において、気体供給部１０５から供給される気体供給量は、特に制限されない。気体供給部１０５は、例えば、１リットル／ｍｉｎで気体１１０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。
【００８４】
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の導電体露出部である金属電極部１２２の表面を覆う気泡１１１が形成される。
【００８５】
なお、気体供給部１０５による気体１１０の供給の開始及び停止、並びに、気体１１０の供給量などの制御は、制御部１４０により行われてもよい。
【００８６】
また、本実施の形態では、液体処理装置１００は気体供給部１０５を有する構成としているが、本開示の液体処理装置１００において、気体供給部１０５は必須の構成ではない。本開示の液体処理装置１００は気体供給部１０５を有しない構成、つまり気体１１０を供給しない構成でもよい。なお、以降では、気体供給部１０５を備える液体処理装置１００について説明する。
【００８７】
［１−１−７．制御部］
制御部１４０は、液体処理装置１００の動作を制御する制御装置である。制御部１４０は、第１の電源１０４及び第２の電源１００４と接続されており、第１の電源１０４及び第２の電源１００４が印加する電圧、並びに、電圧を印加する及び電圧の印加を停止するタイミングを制御する。
【００８８】
具体的には、制御部１４０は、第１の電源１０４を制御し、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に第１の電圧を印加させることで気泡１１１内にプラズマ１１２を生成させる。制御部１４０は、例えば、第２の電極１０３を基準として、第１の電極１０２ａに実効的に正の電圧が印加されるように電極間に電圧を印加させる制御を行う。
【００８９】
また、制御部１４０は、第１の電源１０４の電圧印加を停止させた後、第２の電源１００４を制御し、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に電圧を印加させることで第２の電極１０３に析出した析出物を除去させる。制御部１４０は、例えば、第２の電極１０３を基準として、第１の電極１０２ａに実効的に負の電圧が印加されるように電極間に電圧を印加させる制御を行う。なお、第１の電源１０４及び第２の電源１００４が電圧を印加する及び印加を停止するタイミングは、後述する。
【００９０】
また、図示していないが、制御部１４０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４とも接続され、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の開閉を制御してもよい。例えば、制御部１４０は、第１の電源１０４が電圧を印加する場合、スイッチＳＷ１及びＳＷ２を閉じ、かつスイッチＳＷ３及びＳＷ４を開ける制御を行う。なお、スイッチＳＷ１及びＳＷ２が閉じており、かつスイッチＳＷ３及びＳＷ４が開いている状態、つまり第１の電源１０４が第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に電圧を印加できる状態は、第１の接続状態の一例である。
【００９１】
また、例えば、制御部１４０は、第２の電源１００４が電圧を印加する場合、スイッチＳＷ３及びＳＷ４を閉じ、ＳＷ１及びＳＷ２を開ける制御を行う。なお、スイッチＳＷ３及びＳＷ４が閉じており、かつスイッチＳＷ１及びＳＷ２が開いている状態、つまり第２の電源１００４が第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に電圧を印加できる状態は、第２の接続状態の一例である。
【００９２】
制御部１４０は、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に、第１の電圧と第２の電圧とが排他的に印加されるように第１の電源１０４及び第２の電源１００４、並びにスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の少なくとも一方を制御する。例えば、制御部１４０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御して、第１の接続状態と第２の接続状態とを排他的に制御する。これにより、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に、第１の電源１０４及び第２の電源１００４の両方から電圧が印加されることを抑制できる。また、第１の電源１０４及び第２の電源１００４が故障することを抑制できる。
【００９３】
制御部１４０は、マイクロコンピュータで構成される。制御部１４０は、第１の電源１０４、第２の電源１００４及びスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の制御プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。
【００９４】
上記に記載のように、被処理水１０９が流れる筐体１０１と、被処理水１０９内に少なくとも一部が配置される第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０３と、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に、第１の電圧を印加する第１の電源１０４と、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に、第１の電圧と逆極性である第２の電圧を印加する第２の電源１００４とを備えるといった簡易な構成で、本実施の形態に液体処理装置１００を実現することができる。
【００９５】
［１−２．動作］
次に、本実施の形態に係る液体処理装置１００の動作について図３〜図７Ｂを用いて説明する。
【００９６】
図３は、本実施の形態に係る液体処理装置１００における動作を示すフローチャートである。このフローチャートに従い、処理を行うことにより、第２の電極１０３に析出した析出物を除去し、第２の電極１０３を健全な状態に改善する。ここで、健全な状態とは、第２の電極１０３に析出物が析出していない、又は析出していても放電に支障のない程度であることを意味する。
【００９７】
まず、気泡１１１内で放電を発生させ、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放電工程が行われる（Ｓ１）。なお、放電工程は、第１の工程の一例である。
【００９８】
具体的には、まず、筐体１０１内に処理する被処理水１０９が供給される。ここで、被処理水１０９は、ＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）、ＭｇＣＯ３（炭酸マグネシウム）又はＭｇ（ＯＨ）２（水酸化マグネシウム）をはじめとするＣａ又はＭｇ化合物を含む一般の水道水を想定している。筐体１０１内に供給された被処理水１０９は、筐体１０１内を上流側から下流側へ流れる。
【００９９】
そして、気体供給部１０５は、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。例えば、気体供給部１０５は、制御部１４０の制御により気体１１０の供給を開始する。供給された気体１１０が絶縁体１０６の開口部１０７から筐体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。また、気泡１１１は、絶縁体１０６の開口部１０７を、その内部の気体１１０で覆っている。また、気泡１１１は、絶縁体１０６の開口部１０７から一定距離にわたって形成される。
【０１００】
金属電極部１２２が気泡１１１で覆われた状態で、制御部１４０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御し、スイッチＳＷ１及びＳＷ２を閉じ、スイッチＳＷ３及びＳＷ４を開ける。そして、制御部１４０は、第１の電源１０４を制御し、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に第１の電圧を印加させる。第１の電源１０４が印加する第１の電圧は、第２の電極１０３を基準とし、第１の電極１０２ａが実効的に正となる電圧である。これにより、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の近傍から気泡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を除菌する又は／及び被処理水１０９中に含まれる化学物質を分解する。放電工程では、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に第１の電圧を印加する通常の放電処理が行われる。
【０１０１】
上記のように、放電工程では、被処理水１０９内に少なくとも一部が配置される第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０３の間にプラズマ１１２発生用の第１の電圧を印加することで、被処理水１０９中の気泡１１１内で放電させてプラズマ１１２を発生させる。また、液体処理装置１００が気体供給部１０５を備える場合、放電工程では、第１の電極１０２ａのうち被処理水１０９内に配置される部分を覆う気泡１１１を発生させるための気体１１０を供給しながら、第１の電圧が印加される。
【０１０２】
なお、プラズマ１１２は、第１の電極１０２ａの先端部分の気泡１１１のみならず空間１０８の気泡１１１にわた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。この効果もあって多量のイオンが発生することで、被処理水１０９中にラジカルが多量に生成される。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。
【０１０３】
プラズマ放電においては、第２の電極１０３の近傍が局所的にｐＨの高い状態（言い換えると、アルカリ化）となる。これは、被処理水１０９の流れがあったとしても、局所的には起きる現象である。この局所的なアルカリ化により第２の電極１０３の近傍での溶解特性が悪化する。ここで、溶解特性とは、被処理水１０９中に溶解することができるＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）、ＭｇＣＯ３（炭酸マグネシウム）、又はＭｇ（ＯＨ）２（水酸化マグネシウム）をはじめとするＣａ又はＭｇ化合物の濃度を示している。また、溶解特性が悪化するとは、それらの化合物が被処理水１０９中に溶解できる量が少なくなる、つまり溶解濃度が低くなることを示している。そのため、アルカリ化が起こると第２の電極１０３に、溶解濃度を超えた分のＣａ又はＭｇ化合物が析出する現象が確認される。なお、以降においては、第２の電極１０３に付着したＣａ又はＭｇ化合物をまとめて析出物と記載する。
【０１０４】
図４は、溶媒のｐＨ変化における炭酸カルシウムの溶解度特性を示す図である。横軸は酢酸の濃度、すなわち溶媒のｐＨを示しており、縦軸は溶媒に溶解できる炭酸カルシウムの溶解濃度（具体的には、飽和溶解濃度）を示している。酢酸の濃度が低いほど、溶媒のｐＨは高くなる。
【０１０５】
図４に示すように、溶媒のｐＨが高くなるほど、溶媒への炭酸カルシウムの溶解濃度が低くなっていることがわかる。このことから、溶媒のｐＨが高くなると、溶媒に溶解できる炭酸カルシウムの量が少なくなる。これにより、第２の電極１０３に析出物が付着しやすくなる。例えば、第２の電極１０３への析出物の代表である炭酸カルシウムは、低ｐＨ溶媒中で炭酸カルシウムが飽和状態であった場合などに、溶媒のｐＨ上昇に伴い溶解度が小さくなり、第２の電極１０３に析出し始める。
【０１０６】
上記の析出物を原因とする、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間のインピーダンスの上昇（具体的には、第２の電極１０３と被処理水１０９との間のインピーダンスの上昇）が、プラズマ放電に影響を及ぼし、放電励起が困難な状況となり、プラズマ放電の安定性を低下させる。これにより、酸化力のある液体を安定して生成することが困難となり、液体処理装置１００の水処理性能が低下する。
【０１０７】
ここで、液体処理装置のプラズマ放電と水処理性能とについて、図５を用いて説明する。
【０１０８】
図５は、本実施の形態に係る液体処理装置１００における、初期のインディゴカーミンの分解特性を示す図である。図５の横軸はプラズマ放電による処理の経過時間、縦軸はインディゴカーミンの濃度を示している。ここで、初期とは本実施の形態に係る液体処理装置１００を用いて被処理水１０９の処理を開始した直後、つまり第２の電極１０３に析出物が析出していない状態のことである。
【０１０９】
図５に示すように、本実施の形態に係る液体処理装置１００を用いて被処理水１０９の処理を開始した直後は、時間の経過とともにインディゴカーミンの濃度は減少しており、化学物質を分解していることがわかる。ところが、図示していないが、図５に示したインディゴカーミンの分解特性は、経過時間とともに徐々に悪化する。日本国内の飲用水の硬度が高い地域の水を使うと１０時間程度でインディゴカーミンの分解特性は大きく低下する。同時に、第２の電極１０３に著しく析出物を観察することができる。上記で説明したが、第２の電極１０３に析出物が析出することで第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間の抵抗が著しく高くなる。これにより、放電箇所に印加される電圧が低くなり、プラズマ放電の強度が弱くなることで、インディゴカーミンの分解能力が低下する。この状態を続けることにより、第２の電極１０３に析出する析出物がさらに増え、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間の抵抗が更に高くなる。これにより、放電箇所に印加される電圧がさらに低くなり、放電箇所に印加される電圧が放電を励起するために必要な電圧を下回ると、放電を励起することが不可能となる。つまり、被処理水１０９内の除菌、及び／又は、被処理水１０９中に含まれる化学物質の分解がされにくくなる。
【０１１０】
再び図３を参照して、そこで本開示の液体処理装置１００では、ステップＳ２〜Ｓ５の処理が行われる。ステップＳ２〜Ｓ５の処理を行うことにより、第２の電極１０３上の析出物を除去し、第２の電極１０３を健全な状態に改善する。
【０１１１】
放電を継続していると、上記で説明したように第２の電極１０３近傍のｐＨが高くなることにより、第２の電極１０３に析出物が析出する。そこで、制御部１４０は第１の電源１０４を制御し、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に印加していた電圧を停止させる第１の電源停止工程が行われる（Ｓ２）。
【０１１２】
図６Ａは、本実施の形態に係る液体処理装置１００における電極リフレッシュ工程前の第２の電極１０３の様子を示す図である。具体的には、図６Ａは、ステップＳ２において第１の電源１０４が電圧印加を停止したときの第２の電極１０３を、Ｚ軸の正方向から観察した図である。また、図７Ａは、電極リフレッシュ工程前の第２の電極１０３を拡大した図である。なお、電極リフレッシュ工程については、後述するステップＳ４で説明する。
【０１１３】
図６Ａに破線円によって示すように、析出物１６０は、第２の電極１０３の一部（図６Ａの例では、中央部付近）に析出していることがわかる。また、図７Ａに破線円によって示すように、第２の電極１０３の表面に析出物１６０が析出していることがわかる。
【０１１４】
ステップＳ２の後に、気体供給部１０５による気体１１０の供給を停止させる気体供給部停止工程が行われる（Ｓ３）。これは、後述する電極リフレッシュ工程において、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に電流を流れやすくするために行われる。具体的には、気体供給部１０５の動作を停止させ、被処理水１０９が開口部１０７から空間１０８に侵入することで、第１の電極１０２ａの金属電極部１２２の少なくとも一部と被処理水１０９とが接触し、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３とが導通する状態を実現できる。
【０１１５】
なお、気体供給部１０５は動作停止により、気体１１０供給の圧力を大気圧に解放してもよい。これにより、空間１０８に侵入した被処理水１０９が気体供給部１０５に流入することを抑制できる。
【０１１６】
そして、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に直流電圧を印加し、第２の電極１０３に析出した析出物を除去する（言い換えると、被処理水１０９内に再溶解させる）電極リフレッシュ工程が行われる（Ｓ４）。例えば、ステップＳ３において気体供給部１０５の動作を停止させてから、所定の時間経過後、電極リフレッシュ工程が行われる。所定の時間とは、例えば、金属電極部１２２が被処理水１０９で覆われるのに要する時間である。なお、電極リフレッシュ工程は、第２の工程の一例である。
【０１１７】
金属電極部１２２が被処理水１０９で覆われた状態で、制御部１４０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御し、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４を閉じ、スイッチＳＷ１及びＳＷ２を開ける。そして、制御部１４０は、第２の電源１００４を制御し、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に第２の電圧を印加させる。第２の電源１００４が印加する第２の電圧は、第２の電極１０３を基準とし、第１の電極１０２ａが実効的に負となる電圧である。つまり、ステップＳ４では、ステップＳ１で第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に印加されていた電圧とは逆極性の電圧が印加される。例えば、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に０．０５〜０．１Ａ程度の電流が流れる条件を実現できれば、電極リフレッシュ工程は数分の処理で十分である。なお、電極リフレッシュ工程を行う時間は、数分に限定されず、ステップＳ１における放電時間又は第２の電源１００４による第２の電圧の印加条件などにより適宜決定されてもよい。
【０１１８】
第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に電流が流れることにより、第２の電極１０３近傍のｐＨが低くなる現象が実現される。これにより、第２の電極１０３の近傍で、析出物の溶解濃度が高くなり、被処理水１０９への析出物の再溶解を促す現象が実現される。つまり、第２の電極１０３に析出した析出物が除去される。
【０１１９】
上記のように、電極リフレッシュ工程では、第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０３の間に第１の電圧とは逆極性である第２の電圧を、第１の電圧が印加されていない状態で印加する。また、液体処理装置１００が気体供給部１０５を備える場合、電極リフレッシュ工程では、気体供給部１０５による気体１１０の供給を停止し、気体１１０が供給されない状態で第２の電圧が印加される。
【０１２０】
ステップＳ４の処理が所定の時間実施されると、第２の電源１００４による電圧の印加を停止させる第２の電源停止工程が行われる（Ｓ５）。
【０１２１】
図６Ｂは、本実施の形態に係る液体処理装置１００における電極リフレッシュ工程後の第２の電極１０３の様子を示す図である。つまり、ステップＳ５において第２の電源１００４が電圧印加を停止したときの第２の電極１０３の様子を示す図である。図７Ｂは、電極リフレッシュ工程後の第２の電極１０３を拡大した図である。
【０１２２】
図６Ｂに示すように、電極リフレッシュ工程前に析出していた析出物１６０の塊（図６Ａ参照）は、ステップＳ４での電極リフレッシュ工程後には除去できていることがわかる。また、図７Ｂに示すように、電極リフレッシュ工程前に析出していた析出物１６０（図７Ａ参照）は、ステップＳ４での電極リフレッシュ工程後には減少していることがわかる。例えば、ステップＳ４を所定の時間行うことで、析出物１６０は、放電工程、つまり水処理を行う上で実質的に問題ない程度に減少している。
【０１２３】
よって、再度ステップＳ１が行われても、液体処理装置１００は、プラズマ放電を安定して行えるようになる。つまり、本実施の形態に係る液体処理装置１００及び液体処理方法であれば、Ｃａ又はＭｇ成分などの鉱物を含む被処理水１０９を処理する場合でも、高い酸化力を実現しながら、かつ長時間その酸化力を持続することができる。
【０１２４】
例えば、放電時間１０時間に対して、電極リフレッシュ工程を行う時間は、数分間で十分である。放電時間１０時間ごとに電極リフレッシュ工程を行うことで、累計の放電時間が１００時間を超えても、インディゴカーミンの分解能力が初期から実質的に変化しないことがわかっている。例えば、ステップＳ１〜Ｓ５を繰り返し行う場合、所定の放電時間が経過するごとなど定期的にステップＳ２〜Ｓ５までの工程が行われてもよい。なお、所定の放電時間とは、放電条件、被処理水１０９の種類、第２の電極１０３の材質などにより適宜決定されるが、一例として、１０時間である。また、変化しないとは、実質的に変化しないことを含む意図である。
【０１２５】
［１−３．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る液体処理装置１００は、被処理水１０９が流れる筐体１０１と、被処理水１０９内に少なくとも一部が配置される第１の電極１０２ａと、被処理水１０９内に少なくとも一部が配置される第２の電極１０３と、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に、被処理水１０９中の気泡１１１内に放電を発生させる第１の電圧を印加する第１の電源１０４と、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に、第１の電圧と逆極性である第２の電圧を第１の電圧の印加とは異なるタイミングで印加する第２の電源１００４とを備える。
【０１２６】
これにより、本開示の一態様に係る液体処理装置１００では、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に、第１の電圧及び第２の電圧の一方が印加される。第１の電源１０４が第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に第１の電圧を印加することで放電させ、放電により発生したプラズマ１１２によってＯＨラジカル等を生成する。つまり、本開示の液体処理装置１００は、酸化力のある液体を生成できる。また、第２の電源１００４が第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に第２の電圧を印加することで、第２の電極１０３に析出したＣａ又はＭｇを含む析出物を被処理水１０９中に再溶解させることができる。つまり、第２の電極１０３に析出する析出物を除去することができる。これにより、第２の電極１０３に析出した析出物が原因で起こる第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間のインピーダンスの上昇を抑制することができるので、インピーダンスが上昇することでプラズマ放電の安定性が低下することを抑制することができる。よって、本開示の一態様に係る液体処理装置１００は酸化力がある液体の生成を維持することができるので、Ｃａ又はＭｇ成分などの鉱物を含む被処理水１０９を処理する場合でも、安定した水処理性能を維持できる。
【０１２７】
また、さらに、第１の電源１０４と、第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０３とを接続する第１の接続状態と、第２の電源１００４と、第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０３とを接続する第２の接続状態とを切り替えるスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を備える。
【０１２８】
これにより、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の開閉により第１の接続状態と第２の接続状態とを切り替えることで、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に印加される電圧を切り替えることができる。具体的には、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の開閉により、第１の電圧と第２の電圧とを切り替えることができる。
【０１２９】
また、第１の電源１０４は、第２の電極１０３に対して第１の電極１０２ａに実効的に正の電圧を印加し、第２の電源１００４は、第２の電極１０３に対して第１の電極１０２ａに実効的に負の電圧を印加する。
【０１３０】
これにより、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に第１の電圧が印加されているときに第２の電極１０３に析出した析出物を、第２の電圧が印加されているときに被処理水１０９中に再溶解させることができる。
【０１３１】
また、第２の電源１００４は、半波整流電源であってもよい。
【０１３２】
これにより、一般家庭のＡＣ電源から容易に半波整流電圧を生成できる。
【０１３３】
また、第２の電源１００４は、直流電源であってもよい。
【０１３４】
これにより、簡単な電源構成で電圧を生成できる。
【０１３５】
また、さらに、第１の電極１０２ａのうち被処理水１０９内に配置される部分（具体的には、金属電極部１２２）を覆う気泡１１１を発生させるための気体１１０を供給する気体供給部１０５を備える。
【０１３６】
これにより、例えば、気体供給部１０５で供給する気体１１０の量を調整することで、容易に第１の電極１０２ａの少なくとも一部を覆う気泡１１１を発生させることができる。また、プラズマ１１２により特定の物質、例えば窒素ラジカル又はオゾンなどを生成したい場合、本開示の液体処理装置１００は、気体供給部１０５から供給する気体１１０の種類を変えることで、容易に特定の物質を生成できる。
【０１３７】
また、第２の電源１００４は、気体供給部１０５による気体１１０の供給が停止した後に、第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に第２の電圧を印加する。
【０１３８】
これにより、気体供給部１０５による気体１１０の供給が停止した状態で、第２の電圧が印加される。気体１１０が供給されないことで、第１の電極１０２ａは被処理水１０９に接している状態となる。つまり、第１の電極１０２ａを覆う気泡１１１により第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間の電流が流れにくくなることを抑制することができる。よって、第２の電極１０３に析出した析出物を効果的に再溶解させることができる。
【０１３９】
また、気体供給部１０５は、気体１１０の供給を停止した後、気体１１０を供給するための圧力を大気圧に解放する。
【０１４０】
これにより、気体１１０の供給を停止した後、気体供給部１０５に被処理水１０９が流入することを抑制することができる。
【０１４１】
また、第２の電極１０３は、Ａｇ、Ｐｔ若しくはＡｕで構成されている、又は、Ａｇ、Ｐｔ若しくはＡｕで覆われている。
【０１４２】
これにより、第２の電極１０３は酸化されない材料で構成されるので、第２の電極１０３の構成材料の酸化物が不動態を形成することで継続的に電流を流すことが不可能となることを抑制することができる。よって、液体処理装置１００は、さらに安定した水処理性能を維持できる。
【０１４３】
また、第２の電極１０３は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ又はＣｕで構成されている。
【０１４４】
これにより、第１の電源１０４により第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に第１の電圧が印加されているときに、第２の電極１０３が酸化されることを抑制することができる。つまり、第２の電極１０３の寿命が長くなる。よって、液体処理装置１００は、さらに安定した水処理性能を維持できる。
【０１４５】
また、第２の電極１０３は、ｎ型半導体材料又はｐ型半導体材料で構成されている。例えば、ｎ型半導体材料は、ＺｎＯ、ＴｉＯ２又はＳｎＯ２であり、ｐ型半導体材料は、ＮｉＯ、Ｃｕ２Ｏ又はＣｒ２Ｏ3である。
【０１４６】
これにより、第２の電極１０３は酸化されても電気伝導率が高い状態が維持される。つまり、第２の電極１０３が酸化しても放電への影響を抑制することができるので、液体処理装置１００はさらに安定した水処理性能を維持できる。
【０１４７】
また、以上のように、本実施の形態に係る液体処理装置１００の液体処理方法は、被処理水１０９内に少なくとも一部が配置される第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０３の間に第１の電圧を印加することで、被処理水１０９中の気泡１１１内で放電を発生させる放電工程（Ｓ１）と、第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０３の間に第１の電圧とは逆極性である第２の電圧を、第１の電圧の印加とは異なるタイミングで印加する電極リフレッシュ工程（Ｓ４）とを含む。
【０１４８】
これにより、本開示の液体処理方法によれば、液体処理装置１００と同様の効果を奏する。
【０１４９】
また、放電工程では、第１の電極１０２ａのうち被処理水１０９内に配置される部分を覆う気泡１１１を発生させるための気体１１０を供給しながら、第１の電圧が印加され、電極リフレッシュ工程では、気体１１０の供給を停止し、気体１１０が供給されない状態で第２の電圧が印加される。
【０１５０】
これにより、第１の電極１０２ａは被処理水１０９に接している状態となる。つまり、第１の電極１０２ａを覆う気泡１１１により第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間の電流が流れにくくなることを抑制することができる。よって、第２の電極１０３に析出した析出物を効果的に再溶解させることができる。
【０１５１】
（実施の形態２）
以下、本実施の形態に係る液体処理装置について、図８を用いて説明する。なお、本実施の形態では、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。
【０１５２】
図８は、本実施の形態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。
【０１５３】
図８に示すように、本実施の形態の電極ユニット１５０ｂは、第１の電極１０２ｂを覆うように配置された絶縁体２０６を備える。本実施の形態は、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。本実施の形態のその他の構成は、実施の形態１と同じである。以下、本実施の形態の電極ユニット１５０ｂについて説明する。
【０１５４】
［２−１．構成］
図８に示すように、本実施の形態に係る電極ユニット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、Ｚ軸プラス側の先端に開口部２０７と、内部に気体１１０が供給される空間２０８とを備える。
【０１５５】
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との間に隙間は実質的に存在しない。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の肉厚は０．１ｍｍであってもよい。
【０１５６】
［２−２．動作］
本実施の形態に係る液体処理装置の動作について説明する。なお、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３において、実施の形態１と異なるのは、ステップＳ１の放電工程であり、ステップＳ２〜Ｓ５は実施の形態１と同じである。以下、本実施の形態の放電工程について説明する。
【０１５７】
気体供給部１０５により、第１の電極１０２ｂの空間２０８に、気体１１０が供給される。供給された気体１１０が、第１の電極１０２ｂの開口部２０７から筐体１０１の被処理水１０９中に放出されることにより、筐体１０１内の被処理水１０９中に、気泡１１１が形成される。気泡１１１は、第１の電極１０２ｂの開口部２０７を、その内部の気体１１０で覆っている。気泡１１１は、開口部２０７から一定距離にわたって形成される。よって、本実施の形態において、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１１０で覆われた状態を得ることができる。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とによって、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。
【０１５８】
次に、第１の電極１０２ｂの導電体露出部分が気泡１１１で覆われた状態で、制御部１４０は、第１の電源１０４に第１の電極１０２ｂと第２の電極１０３との間に電圧を印加させる。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１１２が生成される。プラズマ１１２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の中空部分の空間２０８においてもプラズマ１１２が生成されるため、第１の電極１０２ｂの先端のみならず電極全体を有効活用できる。
【０１５９】
［２−３．効果］
以上のように、本実施の形態に係る液体処理装置は、第１の電極１０２ｂを有する電極ユニット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。
【０１６０】
これにより、液体処理装置は、気体供給部１０５から供給された気体１１０により、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、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ラジカル等を生成することができる。よって、本実施の形態においても、気泡１１１内に効率よくプラズマ１１２を発生させることができ、短時間で被処理水１０９を処理することができる。
【０１６１】
（他の実施の形態）
以上、１つ又は複数の態様に係る液体処理装置及び液体処理方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
【０１６２】
例えば、上記実施の形態では、第１の電極１０２ａ及び１０２ｂは、第１の電極１０２ａ及び１０２ｂの長手方向が筐体１０１内を被処理水１０９が流れる方向（すなわち、矢印１３１）に対して直交するように配置されている例について説明したが、第１の電極１０２ａ及び１０２ｂの配置はこれに限定されない。第１の電極１０２ａ及び１０２ｂは、第１の電極１０２ａ及び１０２ｂの周囲に気泡１１１が滞留しなければ、被処理水１０９の流れる方向に対して任意の角度で配置することができる。第１の電極１０２ａ及び１０２ｂの長手方向は、筐体１０１内において、被処理水１０９が流れる方向と交わっていればよい。つまり、第１の電極１０２ａ及び１０２ｂは、被処理水１０９が流れる方向に対して、第１の電極１０２ａ及び１０２ｂの長手方向が非平行となるように配置されていてもよい。例えば、第１の電極１０２ａ及び１０２ｂは、第１の電極１０２ａ及び１０２ｂの長手方向が被処理水１０９の流れる方向に対して４５°などの角度となるように配置されていてもよい。なお、第１の電極１０２ａ及び１０２ｂの長手方向と、被処理水１０９の流れる方向とは、ベクトルとして交わっていればよい。例えば、第１の電極１０２ａの一端は、流路中に実際に突出していてもよいし、突出していなくてもよい。
【０１６３】
これにより、プラズマ１１２の発生により生じた熱を効率的に放熱することができる。また、電極ユニット１５０ａ及び１５０ｂの配置を変えることで、液体処理装置の形状及び大きさを調整できる。よって、使用用途などにより液体処理装置の形状及び大きさに制約がある場合においても、本開示の液体処理装置１００を使用することができる。
【０１６４】
また、上記実施の形態では、第２の電極１０３は、第２の電極１０３の長手方向が筐体１０１内の被処理水１０９が流れる方向（すなわち、矢印１３１）と平行となるように配置されている例について説明したが、第２の電極１０３の向きはこれに限定されない。第２の電極１０３は、プラズマ１１２が発生すれば、被処理水１０９の流れる方向に対して任意の角度で配置することができる。
【０１６５】
これにより、使用用途などにより液体処理装置の形状及び大きさに制約がある場合においても、本開示の液体処理装置１００を使用することができる。
【０１６６】
また、上記実施の形態では、第１の電極１０２ａを有する電極ユニット１５０ａ又は第１の電極１０２ｂを有する電極ユニット１５０ｂについて説明したが、電極ユニットの構成はこれに限定されない。電極ユニットは、被処理水１０９中にプラズマ１１２を発生させることによってラジカルを生成可能な構成であればよい。
【０１６７】
また、上記実施の形態はでは、所定の放電時間経過後にステップＳ２以降の工程が行われ、第２の電極１０３に析出した析出物を再溶解させる電極リフレッシュ工程が行われる例について説明したが、これに限定されない。例えば、液体処理装置１００は、ユーザからの操作を受け付ける取得部を備えており、取得部を介して取得したユーザからの操作に基づいてステップＳ２以降の処理を行ってもよい。
【０１６８】
また、上記実施の形態において説明された液体処理装置１００の液体処理方法における複数の処理の順序は一例である。複数の処理の順序は、変更されてもよいし、複数の処理は、並行して実行されてもよい。また、複数の処理のうち一部の処理は、省略されてもよい。例えば、図３に示すステップＳ２及びＳ３の処理が並行して行われてもよいし、順序が入れ替えられてもよい。また、液体処理装置１００が気体供給部１０５を備えない場合、例えば第１の電極１０２ａと第２の電極１０３との間に電流が流れることによって発生した熱などによって、被処理水１０９を気化させることで、気泡１１１を発生する構成を有する液体処理装置１００である場合、ステップＳ３の処理は省略されてもよい。
【０１６９】
また、上記実施の形態では、液体処理装置１００はスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の４つのスイッチを備える、つまりスイッチＳＷ１〜ＳＷ４はそれぞれ単投式スイッチである例について説明したが、スイッチの態様はこれに限定されない。液体処理装置１００が備えるスイッチは、第１の接続状態と第２の接続状態とを排他的に切り替えることができるものであればよい。例えば、スイッチが双投式スイッチであってもよい。この場合、液体処理装置１００は２つの双投式スイッチを備えていればよい。
【０１７０】
また、上記実施の形態では、制御部１４０は第１の電源１０４、第２の電源１００４、及び、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御する例について説明したが、これに限定されない。例えば、制御部１４０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御し、第１の接続状態と第２の接続状態を切り替えることで、第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０３との間に第１の電圧又は第２の電圧を排他的に印加する制御を行ってもよい。
【０１７１】
また、上記実施の形態では、液体処理装置１００はスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の４つのスイッチを備える例について説明したが、これに限定されない。例えば、制御部１４０が第１の電源１０４及び第２の電源１００４の電圧の印加を排他的に制御する場合、液体処理装置１００は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を備えていなくてもよい。
【０１７２】
また、上記実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、プロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  ｓｃａｌｅ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を含む一つ又は複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、一つのチップに集積されていてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよし、複数の装置に備えられていてもよい。
【０１７３】
また、本開示の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータが読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ、光ディスクなどの非一時的記録媒体などで実現されてもよい。プログラムは、記録媒体に予め記憶されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【０１７４】
また、上記の各実施の形態は、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本開示の一態様に係る液体処理装置は、例えば、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、難分解物質の分解装置または、空気清浄機などの用途に有用である。
【符号の説明】
【０１７６】
１００    液体処理装置
１０１    筐体
１０２、１０２ａ、１０２ｂ    第１の電極
１０３    第２の電極
１０４    第１の電源
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（液体）
１１０    気体
１１１    気泡
１１２    プラズマ
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
１４０    制御部
１５０、１５０ａ、１５０ｂ    電極ユニット
１６０    析出物
１００４    第２の電源
ＳＷ１〜ＳＷ４    スイッチ
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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