(57)【要約】  本出願は、第１エネルギを有する第１放電が発生される放電空間を規定する第１放電部と、前記放電空間から流出した流体が通過する通過空間において、前記第１エネルギよりも大きな第２エネルギを有する第２放電を生じさせる第２放電部と、を備える有効成分発生装置を開示する。前記第２放電は、グロー放電であってもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１エネルギを有する第１放電が発生される放電空間を規定する第１放電部と、
前記放電空間から流出した流体が通過する通過空間において、前記第１エネルギよりも大きな第２エネルギを有する第２放電を生じさせる第２放電部と、を備えることを特徴とする有効成分発生装置。
【請求項２】
前記第２放電は、グロー放電であることを特徴とする請求項１に記載の有効成分発生装置。
【請求項３】
前記第１放電部及び前記第２放電部のうち少なくとも一方に液体を供給する液供給部を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の有効成分発生装置。
【請求項４】
前記第１放電部は、第１放電電極と、前記第１放電電極に対向する第１対向電極と、を含み、
前記第１放電は、前記第１放電電極と前記第１対向電極との間で発生し、
前記液供給部は、前記第１放電電極に前記液体を供給する第１供給部を含むことを特徴とする請求項３に記載の有効成分発生装置。
【請求項５】
前記第２放電部は、第２放電電極と、前記第２放電電極に対向する第２対向電極と、を含み、
前記流体は、前記第２放電電極と前記第２対向電極との間で発生された前記第２放電に曝されることを特徴とする請求項４に記載の有効成分発生装置。
【請求項６】
前記液供給部は、前記第２放電電極及び前記第２対向電極のうち少なくとも一方の電極に前記液体を供給する第２供給部を含むことを特徴とする請求項５に記載の有効成分発生装置。
【請求項７】
前記少なくとも一方の電極は、管状の電極を含み、
前記第２供給部は、前記管状の電極内に前記液体を流入させることを特徴とする請求項６に記載の有効成分発生装置。
【請求項８】
前記流体を前記放電空間から前記通過空間へ促す気流を生じさせる送気部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の有効成分発生装置。
【請求項９】
前記流体を前記放電空間から前記通過空間へ促す気流を生じさせる送気部を更に備え、
前記第１供給部は、前記第１放電電極を結露させる冷却部と、前記冷却部からの放熱を促す放熱部と、を含み、
前記放熱部は、前記気流に曝されることを特徴とする請求項４又は５に記載の有効成分発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱臭や除菌等の効果を有するラジカルのような有効成分を発生させる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジカルは、脱臭や殺菌といった様々な用途に利用可能である。特許文献１は、ラジカルを含有する水の微粒子（帯電微粒子水）を生成する静電霧化装置を開示する。特許文献１の静電霧化装置は、霧化電極と、対向電極と、液供給部と、を備える。液供給部は、霧化電極の先端に液体を供給する。静電霧化装置は、霧化電極と対向電極との間で放電を生じさせる。放電の結果、霧化電極に供給された液体が霧化する。霧化した液体は、ラジカルを包含した帯電微粒子水になる。【０００３】
電極に高電圧を印加して放電させる場合、ラジカルだけでなく、オゾンも発生する。オゾンは、異臭等の原因になる等、有用ではない面もあるため、ラジカルの発生量を増加させたくても、同時にオゾンが増加してしまうことにより、結果的にラジカルの発生量が制限されてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１３４６０号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、ラジカルの発生量に比してオゾンの発生量を低減させることができる有効成分発生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の一局面に係る有効成分発生装置は、第１エネルギを有する第１放電が発生される放電空間を規定する第１放電部と、前記放電空間から流出した流体が通過する通過空間において、前記第１エネルギよりも大きな第２エネルギを有する第２放電を生じさせる第２放電部と、を備える。
【０００７】
本発明に係る有効成分発生装置は、オゾンの放出量を低減することができる。
【０００８】
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の有効成分発生装置として例示されるラジカル発生装置の概略図である。
【図２】第２実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置の概略図である。
【図３】グロー放電の存在下におけるラジカルの量とグロー放電の不存在下におけるラジカルの量とを概略的に示すグラフである。
【図４】グロー放電の存在下におけるオゾンの量とグロー放電の不存在下におけるオゾンの量とを概略的に示すグラフである。
【図５】第３実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置の概略図である。
【図６】第４実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置の概略図である。
【図７】第５実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置の概略図である。
【図８】第６実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置の概略図である。
【図９】図８に示される中心線の周囲における第１放電部の部分拡大図である。
【図１０】図９に示される角度θとイオン風の流速との間の関係を表す概略的なグラフである。
【図１１】放電距離とイオン風の流速との間の関係を表す概略的なグラフである。
【図１２】イオン風の流速と図８に示される静電霧化装置の第１対向電極の厚さとの間の関係を表す概略的なグラフである。
【図１３】電界強度と有効成分の発生量との間の関係を表す概略的なグラフである。
【図１４】第１放電部及び第２放電部への電圧印加に関する例示的な制御を表すグラフである。
【図１５】図８に示される静電霧化装置の筒部の開口部の大きさとオゾンの発生量との関係を表す概略的なグラフである。
【図１６】第７実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置の概略図である。
【図１７】第８実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、例示的な有効成分発生装置が説明される。尚、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」といった方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とする。したがって、これらの用語は、有効成分発生装置の原理を何ら限定しない。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の有効成分発生装置として例示されるラジカル発生装置１００の概略図である。図１を参照して、ラジカル発生装置１００が説明される。
【００１２】
ラジカル発生装置１００は、第１放電部１１０と、第２放電部１２０と、を備える。第１放電部１１０は、第１エネルギを有する第１放電を発生させる。第２放電部１２０は、第１エネルギよりも大きな第２エネルギを有する第２放電を発生させる。
【００１３】
第１放電は、ラジカルとオゾンとを発生させる。ラジカルとオゾンとを含む流体は、イオン風や他の流体制御技術によって、第２放電部１２０へ送り出される。この結果、第１放電部１１０から送り出された流体は、第２放電に曝される。第２放電が有する第２エネルギは、第１放電が有する第１エネルギよりも大きいので、オゾンは低減される。
【００１４】
第１放電部１１０は、第１放電電極１１１と、第１対向電極１１２と、第１電源１１３と、を備える。第１放電電極１１１は、棒状の胴部１１４と、球状の頭部１１５と、を含む。胴部１１４は、第１電源１１３に電気的に接続される。第１電源１１３は、交流電圧を第１放電電極１１１に印加する。この結果、胴部１１４の上端に接続された頭部１１５において、コロナ放電が生ずる。第１電源１１３は、例えば、圧電素子を用いた回路を含んでもよい。本実施形態において、第１電源１１３は、交流電圧を印加する。代替的に、第１放電は、直流電圧の印加によって引き起こされてもよい。
【００１５】
第１対向電極１１２は、第１放電電極１１１に対向する。第１対向電極１１２は、ドーム状に上方に湾曲した湾曲部１１６を含む。湾曲部１１６は、第１放電電極１１１に対向する開口部１１７を規定する。第１対向電極１１２は、開口部１１７に連なる流路１１８を規定する筒部１１９を更に含む。
【００１６】
第１放電電極１１１の上方に配置された第１対向電極１１２は、接地される。第１放電電極１１１と第１対向電極１１２との間で電位差が生ずるので、第１電源１１３が第１放電電極１１１に供給した電気エネルギは、第１エネルギとして、第１放電電極１１１から第１対向電極１１２へ放出される。したがって、第１放電電極１１１と第１対向電極１１２との間の空間は、第１放電が生ずる放電空間として利用される。
【００１７】
上述の如く、第１電源１１３は、交流電圧を第１放電電極１１１に印加するので、第１放電によって生じたラジカルは、第１放電電極１１１と第１対向電極１１２との間で往復移動する。この結果、第１放電電極１１１と第１対向電極１１２との間の放電空間内におけるプラズマ密度は高くなる。したがって、ラジカルは、放電空間内で、効率的に生成される。
【００１８】
放電空間内で生じたラジカル及びオゾンは、開口部１１７を通じて、流路１１８に流入する。その後、ラジカル及びオゾンは、第２放電部１２０へ流入する。
【００１９】
第１放電部１１０は、閉空間を規定する筐体（図示せず）や容器（図示せず）に収容されてもよい。筒部１１９は、ラジカル及びオゾンを含む空気を筐体や容器から排出するための流路として利用されてもよい。
【００２０】
第２放電部１２０は、第２放電電極１２１と、第２対向電極１２２と、第２電源１２３と、支持筒１２４と、を備える。支持筒１２４は、筒部１１９の上端縁に接続される下縁１２５と、下縁１２５とは反対側の上縁１２６と、を含む。支持筒１２４は、筒部１１９と協働して、流路１１８を規定する。上縁１２６は、放電空間内で生じたラジカル及びオゾンが放出される放出口１２７を規定する。放電空間から流出した流体は、放出口１２７及び放出口１２７の近傍の空間を通過するので、放出口１２７及び放出口１２７の近傍の空間は、通過空間として例示される。
【００２１】
第２放電電極１２１及び第２対向電極１２２は、上縁１２６に取り付けられる。第２放電電極１２１及び第２対向電極１２２は、導電性の線材を用いて形成されてもよい。放出口１２７から放出された流体は、第２放電電極１２１と、第２放電電極１２１に対向する第２対向電極１２２と、の間を通過する。
【００２２】
第２放電電極１２１は、第２電源１２３に電気的に接続される。第２対向電極１２２は、接地されている。第２電源１２３は、第２放電電極１２１に交流電圧を印加し、第２放電電極１２１と第２対向電極１２２との間でグロー放電を発生させる。したがって、放出口１２７から放出された流体は、グロー放電に曝される。第２電源１２３は、例えば、圧電素子を用いた回路を含んでもよい。
【００２３】
本実施形態において、第２放電としてグロー放電が用いられる。代替的に、他の種類の放電（例えば、アーク放電やコロナ放電）が第２放電として利用されてもよい。尚、グロー放電は、アーク放電よりも、低い騒音レベル及び少ない電極摩耗を達成できる点において優れている。グロー放電は、コロナ放電よりも、オゾンを効果的に低減できる点において優れている。
【００２４】
以下の化学式は、グロー放電が引き起こすオゾンの低減原理を表す。
【００２５】
【化１】
2014141604.tif 000003
【００２６】
グロー放電は、第１放電電極１１１と第１対向電極１１２との間で発生したオゾンに電子を与える。この結果、オゾンは、酸素分子と酸素原子とに開裂される。
【００２７】
以下の化学式は、上述のオゾンの開裂によって生じた酸素原子によるオゾンの低減原理を表す。
【００２８】
【化２】
2014141604.tif 000004
【００２９】
酸素原子は、オゾンを開裂させ、２つの酸素分子を生成する。
【００３０】
グロー放電は、空気中の酸素分子に電子を与える。この結果、酸素分子は、２つの酸素原子に開裂される。
【００３１】
以下の化学式は、上述の酸素分子の開裂によって生じた酸素原子の生成を示す。
【００３２】
【化３】
2014141604.tif 000005
【００３３】
以下の化学式は、上述のオゾン又は酸素分子の開裂によって生じた酸素原子によるラジカルの発生原理を表す。
【００３４】
【化４】
2014141604.tif 000006
【００３５】
酸素原子は、放出口１２７を通過する空気に含まれる水分子に結合し、２つのＯＨラジカルを生成する。
【００３６】
上述の如く、グロー放電は、オゾンを低減する一方で、ＯＨラジカルを生成することができる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
図２は、第２実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置１００Ａの概略図である。図２を参照して、静電霧化装置１００Ａが説明される。尚、第１実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。同一の符号が付された要素に対して、第１実施形態の説明が援用される。
【００３８】
第１実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ａは、第１放電部１１０と、第２放電部１２０と、を備える。静電霧化装置１００Ａは、冷却モジュール２１０と、放熱フィン２２０と、を更に備える。
【００３９】
冷却モジュール２１０は、胴部１１４が固定される上面２１１と、上面２１１とは反対側の下面２１２と、を含む。下面２１２は、放熱フィン２２０に接続される。本実施形態において、冷却モジュール２１０は、ペルチエ素子（図示せず）を用いて、第１放電電極１１１を冷却する。ペルチエ素子は、上面２１１を冷却する一方で、下面２１２を加熱する。
【００４０】
上面２１１の冷却によって、第１放電電極１１１の温度は低減される。この結果、第１放電電極１１１は結露する。第１電源１１３が第１放電電極１１１に電圧を印加すると、第１放電電極１１１に付着した水は、クーロン力によって、頭部１１５の上端に集まり、テイラーコーンＴＣを形成する。その後、第１放電電極１１１と第１対向電極１１２との間で、テイラーコーンＴＣを介した放電が生ずる。この結果、ラジカルを内包する微粒子水が生成される。本実施形態において、冷却モジュール２１０は、液供給部、第１供給部及び／又は冷却部として例示される。
【００４１】
放熱フィン２２０は、下面２１２の熱を効果的に放出する。この結果、冷却モジュール２１０の熱的な不具合は生じにくくなる。本実施形態において、放熱フィン２２０は、第１供給部及び／又は放熱部として例示される。
【００４２】
第１実施形態に関連して説明された如く、第２放電電極１２１及び第２対向電極１２２は、グロー放電を生じさせる。ラジカルを内包する微粒子水は、グロー放電が生じている領域を通過する。この間、グロー放電は、微粒子水の表面に電子を与える。この結果、ラジカルが更に生成される。このことは、微粒子水の内包されるラジカルの量的な増大を意味する。
【００４３】
以下の化学式は、微粒子水への電子の付加の結果生ずる開裂によるラジカルの発生原理を表す。
【００４４】
【化５】
2014141604.tif 000007
【００４５】
図３は、グロー放電の存在下におけるラジカルの量とグロー放電の不存在下におけるラジカルの量とを概略的に示すグラフである。図２及び図３を参照して、グロー放電がラジカル量に与える影響が説明される。
【００４６】
本発明者等は、電子スピン共鳴法（ＥＳＲ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｉｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）を用いて、ラジカルの量を計測した。尚、ラジカルの量は、他の計測技術によって測定されてもよい。本実施形態の原理は、ラジカルの量を測定するための技術によっては何ら限定されない。
【００４７】
本発明者等は、第１放電部１１０でコロナ放電のみが生じている第１条件と、第１放電部１１０においてコロナ放電が生じ、且つ、第２放電部１２０でグロー放電が生じている第２条件と、を設定した。
【００４８】
図３のグラフの縦軸は、６μＡの電流値の下で得られるコロナ放電によって生じた活性種の量を「１」の値で表している。図３に示される如く、第２条件下でのラジカルの量は、第１条件下でのラジカルの量よりも顕著に大きい。このことは、上述の「化学式５」によって示される水分子の開裂に起因するラジカルの発生を意味する。水分子の開裂によって生じたラジカルの一部は、微粒子水に含まれる。水分子の開裂によって生じたラジカルの他のもう一部は、単独のラジカルとして存在する。微粒子水に含まれたラジカルは、単独のラジカルよりも長寿命の粒子となる。
【００４９】
図４は、グロー放電の存在下におけるオゾンの量とグロー放電の不存在下におけるオゾンの量とを概略的に示すグラフである。図２及び図４を参照して、グロー放電がラジカル量に与える影響が説明される。
【００５０】
本発明者等は、一般的なオゾンモニタを用いて、オゾンの量を計測した。尚、オゾンの量は、他の計測装置によって測定されてもよい。本実施形態の原理は、オゾンの量を測定するための技術によっては何ら限定されない。
【００５１】
本発明者等は、第１放電部１１０でコロナ放電のみが生じている第１条件と、第１放電部１１０においてコロナ放電が生じ、且つ、第２放電部１２０でグロー放電が生じている第２条件と、を設定した。
【００５２】
図４のグラフの縦軸は、６μＡの電流値の下で得られるコロナ放電によって生じたオゾンの量を「１」の値で表している。図４に示される如く、第２条件下でのオゾンの量は、第１条件下でのオゾンの量よりも顕著に小さい。このことは、上述の「化学式１」によって示される現象が生じていることを意味する。図４のグラフは、グロー放電がオゾンの低減に効果的に寄与していることを表している。
【００５３】
＜第３実施形態＞
図５は、第３実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置１００Ｂの概略図である。図５を参照して、静電霧化装置１００Ｂが説明される。尚、第２実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。同一の符号が付された要素に対して、第２実施形態の説明が援用される。
【００５４】
第２実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｂは、第１放電部１１０と、第２放電部１２０と、冷却モジュール２１０と、放熱フィン２２０と、を備える。静電霧化装置１００Ｂは、ブロワ３００を更に備える。
【００５５】
放熱フィン２２０の下方に配置されたブロワ３００は、第１対向電極１１２に向けて、空気を送り出す。この結果、第１放電電極１１１と第１対向電極１１２との間の放電空間から流路１１８に流入する気流が作り出される。ラジカル及びオゾンを含む空気は、気流によって、放出口１２７へ促される。この結果、オゾンの量は、グロー放電によって、効果的に低減される。本実施形態において、ブロワ３００は、送気部として例示される。
【００５６】
放熱フィン２２０は、ブロワ３００と第１対向電極１１２との間に配置される。したがって、放熱フィン２２０は、ブロワ３００によって作り出された気流に曝される。この結果、放熱フィン２２０の放熱効率は向上する。
【００５７】
＜第４実施形態＞
図６は、第４実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置１００Ｃの概略図である。図６を参照して、静電霧化装置１００Ｃが説明される。尚、第２実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。同一の符号が付された要素に対して、第２実施形態の説明が援用される。
【００５８】
第２実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｃは、第１放電部１１０と、冷却モジュール２１０と、放熱フィン２２０と、を備える。静電霧化装置１００Ｃは、第２放電部１２０Ｃを更に備える。第２実施形態とは異なり、静電霧化装置１００Ｃは、第１放電部１１０だけでなく、第２放電部１２０Ｃをも用いて、ラジカルを内包する微粒子水を生成する。尚、ラジカルを内包する微粒子水は、第２放電部１２０Ｃによってのみ生成されてもよい。この場合、冷却モジュール２１０及び放熱フィン２２０は、省略されてもよい。
【００５９】
第２実施形態と同様に、第２放電部１２０Ｃは、第２電源１２３を備える。第２放電部１２０Ｃは、第２放電電極１２１Ｃと、第２対向電極１２２Ｃと、を更に備える。第２放電電極１２１Ｃは、第２電源１２３に電気的に接続される。第２放電電極１２１Ｃに対向する第２対向電極１２２Ｃは、接地される。
【００６０】
第２放電部１２０Ｃは、第１貯水容器４１０と、第２貯水容器４２０と、を備える。第２放電電極１２１Ｃは、第１貯水容器４１０に接続される第１基端部４３１と、第２対向電極１２２Ｃに対向する第１先端部４３２と、を含む。第２対向電極１２２Ｃは、第２貯水容器４２０に接続される第２基端部４４１と、第１先端部４３２に対向する第２先端部４４２と、を含む。第２放電電極１２１Ｃ及び第２対向電極１２２Ｃはともに、管状に形成される。第２放電電極１２１Ｃ及び第２対向電極１２２Ｃそれぞれは、管状の電極として例示される。
【００６１】
第１貯水容器４１０は、水を貯える。第１貯水容器４１０内の水頭圧によって、水は、第２放電電極１２１Ｃの第１先端部４３２から押し出される。
【００６２】
第２貯水容器４２０は、水を貯える。第２貯水容器４２０内の水頭圧によって、水は、第２対向電極１２２Ｃの第２先端部４４２から押し出される。
【００６３】
本実施形態において、第１貯水容器４１０、第２貯水容器４２０及び冷却モジュール２１０は、液供給部として例示される。第１貯水容器４１０及び第２貯水容器４２０は、第２供給部として例示される。
【００６４】
本実施形態において、第１貯水容器４１０及び第２貯水容器４２０は、第２放電電極１２１Ｃ及び第２対向電極１２２Ｃに水をそれぞれ供給する。代替的に、他の種類の液体が、第２放電電極１２１Ｃ及び第２対向電極１２２Ｃに供給されてもよい。
【００６５】
本実施形態において、第１貯水容器４１０及び第２貯水容器４２０は、第２放電電極１２１Ｃ及び第２対向電極１２２Ｃに水をそれぞれ供給する。代替的に、水は、第２放電電極１２１Ｃ及び第２対向電極１２２Ｃのうち一方に供給されてもよい。
【００６６】
第２実施形態と同様に、第２電源１２３は、第２放電電極１２１Ｃに交流電圧を印加し、第１先端部４３２と第２先端部４４２との間でグロー放電を生じさせる。グロー放電は、筒部１１９の上端の近くで発生するので、第１放電電極１１１と第１対向電極１１２との間の放電空間から筒部１１９に流入した流体は、グロー放電に曝される。
【００６７】
上述の如く、第１先端部４３２及び第２先端部４４２から水が流出するので、グロー放電によって生じたラジカルは、微細な粒子状の水に内包される。したがって、第１放電部１１０だけでなく、第２放電部１２０Ｃも、帯電微粒子水を生成することができる。
【００６８】
＜第５実施形態＞
図７は、第５実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置１００Ｄの概略図である。図７を参照して、静電霧化装置１００Ｄが説明される。尚、第２実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。同一の符号が付された要素に対して、第２実施形態の説明が援用される。
【００６９】
第２実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｄは、冷却モジュール２１０と、放熱フィン２２０と、を備える。静電霧化装置１００Ｄは、第１放電部１１０Ｄと、第２放電部１２０Ｄと、を更に備える。
【００７０】
第２実施形態と同様に、第１放電部１１０Ｄは、第１放電電極１１１と、第１対向電極１１２と、を備える。第１放電部１１０Ｄは、第１電源１１３Ｄを更に備える。第１放電電極１１１の胴部１１４は、第１電源１１３Ｄに電気的に接続される。
【００７１】
第２実施形態とは異なり、第１電源１１３Ｄは、放電を引き起こすのに十分に高いレベルの直流電圧を第１放電電極１１１に印加する。この結果、胴部１１４の上端に接続された頭部１１５において、コロナ放電が生ずる。
【００７２】
第２実施形態と同様に、第２放電部１２０Ｄは、第２放電電極１２１と、第２対向電極１２２と、第２電源１２３と、支持筒１２４と、を備える。第２放電部１２０Ｄは、第２電源１２３に並列に接続されたダイオード１２８を更に備える。
【００７３】
ダイオード１２８は、第２電源１２３から出力される電圧信号にバイアスを与える。したがって、ダイオード１２８は、第２放電電極１２１と第２対向電極１２２との間で、グロー放電を引き起こすのに十分に高いレベルの電位差を周期的に作り出すことができる。このことは、第２電源１２３に過度に高い出力レベルが要求されないことを意味する。
【００７４】
＜第６実施形態＞
図８は、第６実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置１００Ｅの概略図である。図８を参照して、静電霧化装置１００Ｅが説明される。尚、第５実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。同一の符号が付された要素に対して、第５実施形態の説明が援用される。
【００７５】
静電霧化装置１００Ｅは、筐体３１０と、蓋部３２０と、支持構造体３３０と、第１放電部１１０Ｅと、第２放電部１２０Ｅと、冷却モジュール２１０Ｅと、を備える。
【００７６】
第１放電部１１０Ｅは、第１放電電極１１１Ｅと、第１対向電極１１２Ｅと、第１電源１１３Ｅと、を備える。第１対向電極１１２Ｅは、第１放電電極１１１Ｅに対向する。第１電源１１３Ｅは、放電を引き起こすのに十分に高いレベルの直流電圧を第１対向電極１１２Ｅに印加する。この結果、胴部１１４の上端に接続された頭部１１５において、コロナ放電が生ずる。第１放電電極１１１Ｅは、棒状である一方で、第１対向電極１１２Ｅは、平板状である。第１対向電極１１２Ｅには、開口部１１７Ｅが形成される。
【００７７】
第５実施形態と同様に、第１放電電極１１１Ｅは、胴部１１４と頭部１１５とを含む。第１放電電極１１１Ｅは、基端部１３１を更に含む。頭部１１５は、基端部１３１よりも第１対向電極１１２Ｅの近くに配置される。図８は、基端部１３１と頭部１１５とを通過する中心線ＣＬを示す。胴部１１４は、基端部１３１から頭部１１５へ中心線ＣＬに沿って延びる。本実施形態において、先端部は、頭部１１５によって例示される。第１線は、中心線ＣＬによって例示される。
【００７８】
支持構造体３３０は、筐体３１０内で、第１放電電極１１１Ｅと、第１対向電極１１２Ｅと、冷却モジュール２１０Ｅと、を支持する。支持構造体３３０の形状や構造は、本実施形態の原理を何ら限定しない。
【００７９】
支持構造体３３０によって支持された第１対向電極１１２Ｅの開口部１１７Ｅは、中心線ＣＬ周りに形成される。したがって、第１放電電極１１１Ｅと第１対向電極１１２Ｅとの間の放電によって生成された微粒子水、ラジカル及びオゾンは、開口部１１７Ｅを通じて、上方に放出される。
【００８０】
支持構造体３３０は、第１放電電極１１１Ｅの下方に配置された放熱板部３３１を含む。冷却モジュール２１０Ｅは、複数のペルチエ素子２１３と冷却板２１４とを含む。ペルチエ素子２１３は、放熱板部３３１上に固定される。冷却板２１４は、ペルチエ素子２１３上に据え付けられる。したがって、ペルチエ素子２１３は、放熱板部３３１と冷却板２１４との間に位置する。第１放電電極１１１Ｅの基端部１３１は、冷却板２１４上に据え付けられる。
【００８１】
第５実施形態と同様に、第２放電部１２０Ｅは、第２電源１２３と、ダイオード１２８と、を備える。第２放電部１２０Ｅは、第２放電電極１２１Ｅと、第２対向電極１２２Ｅと、を更に備える。第２対向電極１２２Ｅは、第２放電電極１２１Ｅに対向する。第２電源１２３は、第２放電電極１２１Ｅと第２対向電極１２２Ｅとの間でグロー放電を引き起こしてもよい。
【００８２】
図８に示される如く、上述の中心線ＣＬは、第２放電電極１２１Ｅと第２対向電極１２２Ｅとの間を通過する。したがって、グロー放電は、中心線ＣＬの周りに生ずる。
【００８３】
筐体３１０は、上方に開口する。蓋部３２０は、筐体３１０の上縁上に取り付けられる。蓋部３２０は、筐体３１０を部分的に閉じる。第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅは、筐体３１０の上縁に取り付けられる。第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅは、蓋部３２０の下面に沿って、中心線ＣＬに向けて延びる。蓋部３２０は、筐体３１０と協働して、第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅを保持してもよい。
【００８４】
蓋部３２０は、中心線ＣＬ周りの開口部３２１を規定する筒部３２２を含む。第１放電電極１１１Ｅと第１対向電極１１２Ｅとの間の放電によって生成された微粒子水、ラジカル及びオゾンは、開口部１１７Ｅを通じて、上方に放出される。その後、微粒子水、ラジカル及びオゾンは、第２放電電極１２１Ｅと第２対向電極１２２Ｅとの間のグロー放電に曝される。グロー放電は、ラジカルを増加させる一方で、オゾンを減少させる。グロー放電への曝露の後、微粒子水、増大されたラジカル及び低減されたオゾンは、筐体３１０の外に放出される。
【００８５】
図９は、中心線ＣＬの周囲における第１放電部１１０Ｅの部分拡大図である。図９を参照して、第１放電部１１０Ｅが説明される。
【００８６】
第１対向電極１１２Ｅは、第１放電電極１１１Ｅに対向する下面１３２と、下面１３２とは反対側の上面１３３と、開口部１１７Ｅの輪郭を規定する縁面１３４と、を含む。縁面１３４及び下面１３２は、下角隅縁１３５を規定する。本実施形態において、エッジ部は、下角隅縁１３５によって例示される。
【００８７】
図９は、中心線ＣＬと頭部１１５との交点ＩＰを示す。図９は、交点ＩＰと下角隅縁１３５とを結ぶ線分ＬＳと、線分ＬＳと中心線ＣＬとの間で形成される角度θ（θ≦９０°）と、を更に示す。角度θは、第１放電電極１１１Ｅと第１対向電極１１２Ｅとの間で作り出される電界の集中に影響する。角度θが大きい値であるならば、第１放電電極１１１Ｅと第１対向電極１１２Ｅとの間の電界は、あまり集中しない。角度θが小さな値であるならば、第１放電電極１１１Ｅと第１対向電極１１２Ｅとの間で集中した電界が得られる。集中した電界は、第１放電電極１１１Ｅと第１対向電極１１２Ｅとの間での放電によって引き起こされるイオン風の高い速度に帰結する。本実施形態において、第２線は、線分ＬＳによって例示される。
【００８８】
図１０は、角度θとイオン風の流速との間の関係を表す概略的なグラフである。図９及び図１０を参照して、角度θとイオン風の流速との間の関係が説明される。
【００８９】
本発明者等は、開口部の直径において互いに相違する３つの平板状の電極それぞれを第１放電電極１１１Ｅに対向させ、角度θに関して、２０°、３０°及び４０°の条件を設定した。その後、放電によって生じたイオン風の流速を測定した。尚、本発明者等は、電極間に流れる電流の大きさに関して４つの条件（８μＡ、１６μＡ、２５μＡ及び３０μＡ）を設定した。
【００９０】
角度θが２０°に設定される条件下では、イオン風の高い流速が測定された。「角度θ＝３０°」且つ「電極間の電流≧２５μＡ」の条件下では、「角度θ＝２０°」の条件下で得られる流速よりも高い流速が測定された。「角度θ＝３０°」且つ「電極間の電流＜２５μＡ」の条件下では、「角度θ＝２０°」の条件下で得られる流速よりも低い流速が測定された。角度θが４０°に設定される条件下では、「角度θ＝２０°」の条件下で得られる流速よりも低い流速が測定された。したがって、３０°以下の角度θの設定値が、イオン風の高い流速を得るのに好適であることが分かる。
【００９１】
角度θが適切に設定されるならば、イオン風の高い流速が得られる。したがって、第３実施形態に関連して説明された送風部は、必ずしも必要とされない。
【００９２】
図１１は、放電距離とイオン風の流速との間の関係を表す概略的なグラフである。図９及び図１１を参照して、放電距離とイオン風の流速との間の関係が説明される。
【００９３】
図１１に示される「放電距離」との用語は、図９を参照して説明された線分ＬＳの長さに相当する。放電距離が長いならば、放電によって生じたイオンは、長時間、電界中に滞在する。イオンは、この間、加速されるので、イオン風の流速は大きくなる。
【００９４】
本発明者等は、放電距離に関して、２．５ｍｍ、４．５ｍｍ及び６ｍｍの条件を設定し、各条件の下でイオン風の流速を測定した。図１１から明らかな如く、「放電距離≧４．５ｍｍ」の条件下では、イオン風の高い流速が測定される一方で、「放電距離＜４．５」の条件下では、イオン風の流速の急激な減少が観察される。したがって、放電距離に関して、４．５ｍｍ以上の設定値が、イオン風の高い流速を得るのに好適であることが分かる。
【００９５】
放電距離が適切に設定されるならば、イオン風の高い流速が得られる。したがって、第３実施形態に関連して説明された送風部は、必ずしも必要とされない。
【００９６】
図１２は、第１対向電極１１２Ｅの厚さとイオン風の流速との間の関係を表す概略的なグラフである。図８乃至図１２を参照して、第１対向電極１１２Ｅの厚さとイオン風の流速との間の関係が説明される。
【００９７】
図９において、第１対向電極１１２Ｅの厚さ寸法（中心線ＣＬに沿う方向の寸法）は、記号「Ｔ」を用いて表されている。第１対向電極１１２Ｅの厚さ寸法Ｔに対して、大きな値が設定されるならば、第１放電電極１１１Ｅと第１対向電極１１２Ｅとの間の電界は強くなる。この結果、イオン風の流速は、大きくなる。しかしながら、第１対向電極１１２Ｅの厚さ寸法Ｔに対して、過度に大きな値が設定されるならば、第１対向電極１１２Ｅは、イオンを多く奪う。この結果、イオン風の流速は、小さくなる。
【００９８】
本発明者等は、厚さにおいて異なる３つの平板状の電極を用意した。本発明者等は、第１放電電極１１１Ｅとこれらの平板状の電極それぞれとの間で放電を発生させ、イオン風の流速を測定した。
【００９９】
図１２を参照すると、「Ｔ＝１．５ｍｍ」の条件下で得られるイオン風の流速は、「Ｔ＝０．５ｍｍ」の条件下で得られるイオン風の流速よりも大きいことが分かる。「Ｔ≧１．５ｍｍ」且つ「電極間の電流≦１６μＡ」の条件では、イオン風の流速は、高いレベルで維持される一方で、「Ｔ≧１．５ｍｍ」且つ「電極間の電流＞１６μＡ」の条件では、イオン風の流速は大幅に低減される。したがって、第１対向電極１１２Ｅの厚さ寸法Ｔは、１．５ｍｍに近い値に設定されることが好ましい。本発明者等によれば、第１対向電極１１２Ｅの厚さ寸法Ｔが、１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲に設定されるならば、送風部なしで第２放電部１２０Ｅへイオン風を送り込むのに十分な大きさの流速が得られる。
【０１００】
図１０乃至図１２に示されるグラフから、第１放電電極１１１Ｅと第１対向電極１１２Ｅとの間で生ずる電流値が大きいならば、イオン風の高い流速が得られることが分かる。本発明者等によれば、第１放電電極１１１Ｅと第１対向電極１１２Ｅとの間で生ずる電流の平均値が、１０μＡ以上２５μＡの範囲にあるならば、第１放電電極１１１Ｅと第１対向電極１１２Ｅとの間で、コロナ放電が適切に発生する。一方、第１放電電極１１１Ｅと第１対向電極１１２Ｅとの間で生ずる電流の平均値が、２５μＡを超えると、コロナ放電及びアーク放電がともに生ずる。図１０及び図１１を参照して、２５μＡの条件と３０μＡの条件とを比較すると、イオン風の流速に大きな差異は見出すことはできない。したがって、３０μＡの条件は、２５μＡの条件よりもエネルギ効率が悪いことが分かる。よって、第１放電電極１１１Ｅと第１対向電極１１２Ｅとの間で生ずる電流の平均値は、１０μＡ以上２５μＡの範囲に設定されることが好ましい。
【０１０１】
図１３は、第１対向電極１１２Ｅと第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅの組との間での電界強度と有効成分の発生量との間の関係を表す概略的なグラフである。図８及び図１３を参照して、電界強度と発生量との間の関係が説明される。
【０１０２】
第１放電部１１０Ｅ及び第２放電部１２０Ｅへの電圧の印加の結果、第１対向電極１１２Ｅと第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅの組との間には電界が発生する。第１対向電極１１２Ｅと第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅの組との間の電界は、第１対向電極１１２Ｅに形成された開口部１１７Ｅから筒部３２２の開口部３２１へ向かう気流に影響し得る。図１３に示される如く、第１対向電極１１２Ｅと第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅの組との間の電界が過度に強いならば、筒部３２２の開口部３２１を通過できる有効成分の量は低減される。
【０１０３】
図１３のグラフの縦軸は、第１対向電極１１２Ｅと第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅの組との間の電界が「約０．４ｋＶ／ｍｍ」のときに筒部３２２の開口部３２１を通過した有効成分の量を、「１」の値で表している。
【０１０４】
図１３に示される如く、第１対向電極１１２Ｅと第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅの組との間の電界が「約０．６ｋＶ／ｍｍ」を下回ると、筒部３２２の開口部３２１を通過することができる有効成分は急激に増加する。したがって、第１対向電極１１２Ｅと第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅの組との間の電界が「約０．６ｋＶ／ｍｍ」を下回るように、第１放電部１１０Ｅ及び第２放電部１２０Ｅへの電圧印加が制御されてもよい。第１対向電極１１２Ｅと第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅの組との間の電界が「約０．５ｋＶ／ｍｍ」を下回るならば、７５％以上の有効成分が筒部３２２の開口部３２１を通過することができる。したがって、第１対向電極１１２Ｅと第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅの組との間の電界が「約０．５ｋＶ／ｍｍ」を下回るように、第１放電部１１０Ｅ及び第２放電部１２０Ｅへの電圧印加が制御されてもよい。
【０１０５】
図１４は、第１放電部１１０Ｅ及び第２放電部１２０Ｅへの電圧印加に関する例示的な制御を表すグラフである。図８及び図１４を参照して、第１放電部１１０Ｅと第２放電部１２０Ｅへの電圧印加に関する制御が説明される。
【０１０６】
図１４に示される如く、第２電源１２３が正の極性で交流電圧を発生させているならば、第１電源１１３Ｅは、正の極性で定常電圧を発生させてもよい。逆に、第２電源１２３が負の極性で交流電圧を発生させているならば、第１電源１１３Ｅは、負の極性で定常電圧を発生させてもよい。第１電源１１３Ｅが印加する電圧の極性が、第２電源１２３が印加する電圧の極性に一致しているならば、第１対向電極１１２Ｅと第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅの組との間の電界は、過度に強くならない。したがって、筒部３２２の開口部３２１を通過することができる有効成分は多くなる。
【０１０７】
図１５は、筒部３２２の開口部３２１の大きさとオゾンの発生量との関係を表す概略的なグラフである。図８及び図１５を参照して、筒部３２２の開口部３２１の大きさとオゾンの発生量との関係が説明される。
【０１０８】
上述の如く、第２放電電極１２１Ｅ及び第２対向電極１２２Ｅの間のグロー放電は、オゾンの量を低減させる。図８に示される如く、イオン風の流れ方向に対して下流へ延びる筒部３２２が設けられるならば、グロー放電によるオゾン低減効果は、筒部３２２内でも生ずる。筒部３２２が、第２放電電極１２１Ｅと第２対向電極１２２Ｅとの間の距離に対して過度に大きいならば、筒部３２２に規定される流路内においてグロー放電に曝されないオゾンは増加する。したがって、設計者は、筒部３２２の大きさを、第２放電電極１２１Ｅと第２対向電極１２２Ｅとの間の距離を基準に設定してもよい。
【０１０９】
図１５のグラフの横軸の「開口径」との用語は、筒部３２２の開口部３２１の直径を意味する。図１５のグラフの横軸の「放電幅」との用語は、第２放電電極１２１Ｅと第２対向電極１２２Ｅとの間の距離を意味する。開口径が、放電幅の２倍以下の大きさの値に設定されるならば、オゾン濃度は、「０．３ｐｐｍ」未満に抑えられる。したがって、設計者は、開口系を、放電幅の２倍以下の大きさの値に設定してもよい。開口径の下限値に関して、設計者は、イオン風に対する筒部３２２の抵抗や他の設計条件を考慮して、開口径を設定してもよい。例えば、設計者は、開口径を放電幅と等しい値に設定してもよい。
【０１１０】
＜第７実施形態＞
第６実施形態に関連して説明された如く、強いイオン風の発生は、筐体からの有効成分の放出に貢献する。第７実施形態において、イオン風の増強するための技術が説明される。
【０１１１】
図１６は、第７実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置１００Ｆの概略図である。図１６を参照して、静電霧化装置１００Ｆが説明される。尚、第６実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。同一の符号が付された要素に対して、第６実施形態の説明が援用される。
【０１１２】
第６実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｆは、筐体３１０と、蓋部３２０と、支持構造体３３０と、第２放電部１２０Ｅと、冷却モジュール２１０Ｅと、を備える。静電霧化装置１００Ｆは、第１放電部１１０Ｆを更に備える。
【０１１３】
第６実施形態と同様に、第１放電部１１０Ｆは、第１放電電極１１１Ｅと、第１対向電極１１２Ｅと、を備える。第１放電部１１０Ｆは、第１電源１１３Ｆを更に備える。第１電源１１３Ｆは、第１放電電極１１１Ｅの電位をグラウンドレベルに設定する一方で、第１対向電極１１２Ｅに高い電圧を印加する。
【０１１４】
第１放電部１１０Ｆは、第１対向電極１１２Ｅから上方に延びる針状電極３４０を更に含む。針状電極３４０は、上向きに尖った先端部３４１を含む。第１電源１１３Ｆが第１対向電極１１２Ｅに高い電圧を印加すると、第１対向電極１１２Ｅに接続された針状電極３４０にも高い電圧が印加される。この結果、先端部３４１に電界が集中し、先端部３４１からの放電が生ずる。先端部３４１からの放電の結果、上向きのイオン風が発生する。針状電極３４０は、追加的にイオン風を発生させるので、静電霧化装置１００Ｆは、高速のイオン風を容易に発生させることができる。本実施形態において、イオン風発生電極は、針状電極３４０によって例示される。
【０１１５】
イオン風発生電極の形状は、針状でなくともよい。設計者は、イオン風を発生することができる様々な形状をイオン風発生電極に適用してもよい。静電霧化装置は、複数のイオン風発生電極を備えてもよい。本実施形態の原理は、イオン風発生電極の数によっては何ら限定されない。
【０１１６】
イオン風発生電極は、針状電極３４０とは異なる位置に配置されてもよい。イオン風発生電極は、静電霧化装置の設計において適切な位置に配置されればよい。したがって、イオン風発生電極は、第１電源１１３Ｆとは別異の電源からの電気的エネルギの供給の下で放電してもよい。第１対向電極１１２Ｅの開口部１１７Ｅから筒部３２２の開口部３２１へ向かうイオン風が増強されるならば、イオン風発生電極の位置やイオン風発生電極へ電気的エネルギを供給するための回路構造は、本実施形態の原理を何ら限定しない。
【０１１７】
＜第８実施形態＞
第６実施形態に関連して説明された如く、第１放電部と第２放電部との間に生ずる電界は、有効成分の放出の妨げになり得る。第１放電部と第２放電部との間の電界を弱くするために、設計者は、第１放電部と第２放電部との間の距離を長く設定してもよい。しかしながら、このような設計は、有効成分発生装置の大型化に帰結する。第８実施形態において、第１放電部と第２放電部との間の電界が有効成分の放出に与える影響を低減するための技術が説明される。
【０１１８】
図１７は、第８実施形態の有効成分発生装置として例示される静電霧化装置１００Ｇの概略図である。図１７を参照して、静電霧化装置１００Ｇが説明される。尚、第６実施形態乃至第８実施形態の間で共通する要素に対して、同一の符号が付されている。同一の符号が付された要素に対して、第６実施形態又は第７実施形態の説明が援用される。
【０１１９】
第６実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｇは、筐体３１０と、蓋部３２０と、支持構造体３３０と、第２放電部１２０Ｅと、冷却モジュール２１０Ｅと、を備える。静電霧化装置１００Ｇは、第１放電部１１０Ｇを更に備える。
【０１２０】
第７実施形態と同様に、第１放電部１１０Ｇは、第１放電電極１１１Ｅと、第１対向電極１１２Ｅと、第１電源１１３Ｆと、を備える。
【０１２１】
静電霧化装置１００Ｇは、中間電極３５１と、第３電源３５２と、を更に備える。中間電極３５１は、筐体３１０によって、第１放電部１１０Ｇと第２放電部１２０Ｅとの間で保持される。中間電極３５１には、開口部３５３が形成される。開口部３５３は、第１対向電極１１２Ｅの開口部１１７Ｅと筒部３２２の開口部３２１とに上下に整列する。したがって、有効成分は、開口部１１７Ｅ，３５３，３２１を順次通過し、筐体３１０から放出される。
【０１２２】
第３電源３５２は、中間電極３５１に高い電圧（例えば、第１放電部１１０Ｇ内の印加電圧値と第２放電部１２０Ｅ内の印加電圧値との間の電圧値）を印加する。この結果、中間電極３５１は、一定の電位に保たれる。したがって、第１放電部１１０Ｇと第２放電部１２０Ｅとの間の電界は、開口部１１７Ｅ，３５３，３２１を順次通過する有効成分の流れに影響しにくくなる。
【０１２３】
中間電極は、オープン電位に設定されてもよい。この場合、中間電極は、高電圧を印加する電源装置に接続されなくともよい。代替的に、中間電極は、グラウンドに接続されてもよい。この場合、中間電極は、グラウンド電位に設定される。
【０１２４】
中間電極に代えて、樹脂といった不導体材料から形成された部材が用いられてもよい。不導体部材は、第１放電部１１０Ｇと第２放電部１２０Ｅとの間の電界の通過量を低減させる。この結果、第１放電部１１０Ｇと第２放電部１２０Ｅとの間において、過度に強い電界は生じにくくなる。したがって、有効成分は、筐体３１０から安定的に放出される。
【０１２５】
上述の様々な実施形態の原理に基づいて、様々な有効成分発生装置が、設計並びに製造され得る。有効成分発生装置に要求される性能や有効成分発生装置の用途に応じて、様々な変更、改良或いは省略がなされてもよい。例えば、設計者は、第１放電部に、複数の放電電極を配置してもよい。この場合、高い流速を有するイオン風が生成され得る。
【０１２６】
上述された実施形態は、以下の特徴を主に備える。
【０１２７】
上述の実施形態の一局面に係る有効成分発生装置は、第１エネルギを有する第１放電が発生される放電空間を規定する第１放電部と、前記放電空間から流出した流体が通過する通過空間において、前記第１エネルギよりも大きな第２エネルギを有する第２放電を生じさせる第２放電部と、を備える。
【０１２８】
上記構成によれば、第１放電部は、第１エネルギを有する第１放電を発生させる。この結果、ラジカル及びオゾンが放電空間で発生する。放電空間から流出した流体は、通過空間を通過する。このとき、第２放電部は、第１エネルギよりも大きな第２エネルギを有する第２放電を生じさせる。この結果、オゾンは低減される。
【０１２９】
上記構成において、前記第２放電は、グロー放電であってもよい。
【０１３０】
上記構成によれば、第２放電部は、グロー放電を生じさせるので、オゾンは効率的に低減される。
【０１３１】
上記構成において、有効成分発生装置は、前記第１放電部及び前記第２放電部のうち少なくとも一方に液体を供給する液供給部を更に備えてもよい。
【０１３２】
上記構成によれば、液供給部は、第１放電部及び第２放電部のうち少なくとも一方に液体を供給するので、ラジカルを内包した帯電微粒子液が生成される。ラジカルを取り巻く液体は、第２放電からラジカルを保護するので、放電空間から送り出されたラジカルの量は、低減しにくくなる。
【０１３３】
上記構成において、前記第１放電部は、第１放電電極と、前記第１放電電極に対向する第１対向電極と、を含んでもよい。前記第１放電は、前記第１放電電極と前記第１対向電極との間で発生してもよい。前記液供給部は、前記第１放電電極に前記液体を供給する第１供給部を含んでもよい。
【０１３４】
上記構成によれば、第１供給部は、第１放電電極に液体を供給するので、第１放電によって、ラジカルを内包した帯電微粒子液が生成される。ラジカルを取り巻く液体は、第２放電からラジカルを保護するので、放電空間から送り出されたラジカルの量は、低減しにくくなる。
【０１３５】
上記構成において、前記第２放電部は、第２放電電極と、前記第２放電電極に対向する第２対向電極と、を含んでもよい。前記流体は、前記第２放電電極と前記第２対向電極との間で発生された前記第２放電に曝されてもよい。
【０１３６】
上記構成によれば、放電空間から通過空間へ流出した気体は、第２放電電極と第２対向電極との間で発生された第２放電に曝されるので、オゾンは効率的に低減される。
【０１３７】
上記構成において、前記液供給部は、前記第２放電電極及び前記第２対向電極のうち少なくとも一方の電極に前記液体を供給する第２供給部を含んでもよい。
【０１３８】
上記構成によれば、第２供給部は、第２放電電極及び第２対向電極のうち少なくとも一方の電極に液体を供給するので、第２放電によって、ラジカルを内包する帯電微粒子液が生成される。
【０１３９】
上記構成において、前記少なくとも一方の電極は、管状の電極を含んでもよい。前記第２供給部は、前記管状の電極内に前記液体を流入させてもよい。
【０１４０】
上記構成によれば、第２供給部は、管状の電極内に液体を供給するので、第２放電によって、ラジカルを内包する帯電微粒子液が生成される。
【０１４１】
上記構成において、有効成分発生装置は、前記流体を前記放電空間から前記通過空間へ促す気流を生じさせる送気部を更に備えてもよい。
【０１４２】
上記構成によれば、送気部は、流体を放電空間から通過空間へ促す気流を生じさせるので、流体は、第２放電に効率的に曝される。
【０１４３】
上記構成において、有効成分発生装置は、前記流体を前記放電空間から前記通過空間へ促す気流を生じさせる送気部を更に備えてもよい。前記第１供給部は、前記第１放電電極を結露させる冷却部と、前記冷却部からの放熱を促す放熱部と、を含んでもよい。前記放熱部は、前記気流に曝されてもよい。
【０１４４】
上記構成によれば、送気部は、流体を放電空間から通過空間へ促す気流を生じさせるので、流体は、第２放電に効率的に曝される。
【０１４５】
第１放電電極は、冷却部によって、結露されるので、第１放電によって、ラジカルを内包する帯電微粒子水が生成される。ラジカルを覆う水は、第２放電からラジカルを保護するので、放電空間から通過空間へ送り出されたラジカルの量は、低減しにくくなる。
【０１４６】
放熱部は、第１放電電極に対する冷却によって冷却部に生じた熱の放出を促す。放熱部は、送気部によって作り出された気流に曝されるので、高い放熱効率が達成される。
【０１４７】
上記構成において、第１放電部は、第１放電電極と第１放電電極に対向する第１対向電極との組み合わせであってもよい。第１対向電極は、開口部が形成された平板状の電極であってもよい。
【０１４８】
上記構成によれば、第１放電によって、イオン風が発生する。対向電極は、開口部が形成された平板状の電極であるので、送風部の不存在下においても放電電極から対向電極へ向かうイオン風の流量は大きくなる。したがって、イオン風は、第２放電部が生じさせた第２放電に効率的に曝されることになる。
【０１４９】
上記構成において、前記第１放電電極は、基端部と、前記基端部よりも前記第１対向電極の近くに配置される先端部と、を含んでもよい。前記第１対向電極は、前記開口部の輪郭を規定するエッジ部を含んでもよい。前記基端部から前記先端部へ向けて延びる第１線と、前記第１線と前記先端部との交点から前記エッジ部へ延びる第２線と、の間の角度は、３０°以下であってもよい。
【０１５０】
上記構成によれば、基端部から先端部へ向けて延びる第１線と、第１線と先端部との交点からエッジ部へ延びる第２線と、の間の角度は、３０°以下に設定されるので、大きな流速を有するイオン風が得られる。
【０１５１】
上記構成において、前記エッジ部と前記交点との間の距離は、４．５ｍｍ以上の値に設定されてもよい。
【０１５２】
上記構成によれば、エッジ部と交点との間の距離は、４．５ｍｍ以上の値に設定されるので、イオン風は適切に加速される。
【０１５３】
上記構成において、前記第１対向電極の厚さは、１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲に設定されてもよい。
【０１５４】
上記構成によれば、第１対向電極の厚さは、１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲に設定されるので、大きな流速を有するイオン風が得られる。
【０１５５】
上記構成において、前記第１放電の間、前記第１放電電極と前記第１対向電極との間に流れる平均電流値は、１０μＡ以上２５μＡ以下の範囲に設定されてもよい。
【０１５６】
上記構成によれば、第１放電の間、第１放電電極と第１対向電極との間に流れる平均電流値は、１０μＡ以上２５μＡ以下の範囲に設定されるので、安定的なコロナ放電の下で有効成分が効率的に生成される。
【０１５７】
上記構成において、前記第１放電部は、複数の放電電極を含んでもよい。
【０１５８】
上記構成によれば、第１放電部は、複数の放電電極を含むので、大きな流速を有するイオン風が得られる。
【０１５９】
上記構成において、前記第１放電は、前記開口部から前記第２放電部へ向かうイオン風を作り出してもよい。前記第１放電部は、前記イオン風を強める少なくとも１つのイオン風発生電極を含んでもよい。
【０１６０】
上記構成によれば、第１放電部は、イオン風を強める少なくとも１つのイオン風発生電極を含むので、大きな流速を有するイオン風が得られる。
【０１６１】
上記構成において、前記イオン風発生電極は、前記第１対向電極から前記第２放電部に向けて突出してもよい。
【０１６２】
上記構成によれば、イオン風発生電極は、第１対向電極から第２放電部に向けて突出するので、開口部から第２放電部へ向かうイオン風は効率的に加速される。
【０１６３】
上記構成において、前記第１放電部と前記第２放電部との間に生ずる電界は、０．６ｋＶ／ｍｍ以下に設定されてもよい。
【０１６４】
上記構成によれば、第１放電部と第２放電部との間に生ずる電界は、０．６ｋＶ／ｍｍ以下に設定されるので、有効成分の放出は、第１放電部と第２放電部との間に生ずる電界から影響を受けにくくなる。
【０１６５】
上記構成において、有効成分発生装置は、前記第１放電部と前記第２放電部との間に配置された中間電極を更に備えてもよい。前記中間電極は、所定の電位に維持されてもよい。
【０１６６】
上記構成によれば、中間電極は、所定の電位に維持されるので、有効成分の放出は、第１放電部と第２放電部との間に生ずる電界から影響を受けにくくなる。
【０１６７】
上記構成において、有効成分発生装置は、前記第１放電部と前記第２放電部との間に配置された不導体部材を更に備えてもよい。
【０１６８】
上記構成によれば、第１放電部と第２放電部との間に、不導体部材が存在するので、有効成分の放出は、第１放電部と第２放電部との間に生ずる電界から影響を受けにくくなる。
【０１６９】
上記構成において、前記第１放電及び前記第２放電は、極性において等しい電圧の印加の下で引き起こされてもよい。
【０１７０】
上記構成によれば、第１放電部と第２放電部との間で過度に強い電界が発生しない。したがって、有効成分の放出は、第１放電部と第２放電部との間に生ずる電界から影響を受けにくくなる。
【０１７１】
上記構成において、有効成分発生装置は、前記第２放電に曝された前記イオン風が通過する流路を規定する筒部を更に備えてもよい。
【０１７２】
上記構成によれば、流路内でオゾンと第２放電に起因する電子との間の衝突が生じやすくなる。
【０１７３】
上記構成において、前記第２放電部は、第２放電電極と、前記第２放電電極に対向する第２対向電極と、を含んでもよい。前記筒部の開口径は、前記第２放電電極と前記第２対向電極との間の距離の２倍以下に設定されてもよい。
【０１７４】
上記構成によれば、筒部の開口径は、第２放電電極と第２対向電極との間の距離の２倍以下に設定されるので、流路内でオゾンと第２放電に起因する電子との間の衝突が生じやすくなる。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
上述の実施形態の原理は、ラジカルを利用して、脱臭や殺菌といった有益な効果を生じさせる装置に好適に利用される。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月14日(2016.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１エネルギを有する第１放電が発生される放電空間を規定する第１放電部と、
前記放電空間から流出した流体が通過する通過空間において、前記第１エネルギよりも大きな第２エネルギを有する第２放電を生じさせる第２放電部と、を備え、
前記第１放電部は、オゾンと、有効成分としてラジカルと、を発生させ、
前記第２放電部は、前記オゾンを低減させ、前記ラジカルを増加させる
有効成分発生装置。
【請求項２】
前記第２放電は、グロー放電であることを特徴とする請求項１に記載の有効成分発生装置。
【請求項３】
前記第１放電部及び前記第２放電部のうち少なくとも一方に液体を供給する液供給部を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の有効成分発生装置。
【請求項４】
前記第１放電部は、第１放電電極と、前記第１放電電極に対向する第１対向電極と、を含み、
前記第１放電は、前記第１放電電極と前記第１対向電極との間で発生し、
前記液供給部は、前記第１放電電極に前記液体を供給する第１供給部を含むことを特徴とする請求項３に記載の有効成分発生装置。
【請求項５】
前記第２放電部は、第２放電電極と、前記第２放電電極に対向する第２対向電極と、を含み、
前記流体は、前記第２放電電極と前記第２対向電極との間で発生された前記第２放電に曝されることを特徴とする請求項４に記載の有効成分発生装置。
【請求項６】
第１エネルギを有する第１放電が発生される放電空間を規定する第１放電部と、
前記放電空間から流出した流体が通過する通過空間において、前記第１エネルギよりも大きな第２エネルギを有する第２放電を生じさせる第２放電部と、
前記第２放電部に液体を供給する液供給部と、を備え、
前記第１放電部は、有効成分として、ラジカルを発生させ、
前記第２放電部は、第２放電電極と、前記第２放電電極に対向する第２対向電極と、を含み、
前記液供給部は、前記第２放電電極及び前記第２対向電極のうち少なくとも一方の電極に前記液体を供給する
有効成分発生装置。
【請求項７】
前記少なくとも一方の電極は、管状の電極を含み、
前記第２供給部は、前記管状の電極内に前記液体を流入させることを特徴とする請求項６に記載の有効成分発生装置。
【請求項８】
前記流体を前記放電空間から前記通過空間へ促す気流を生じさせる送気部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の有効成分発生装置。
【請求項９】
前記流体を前記放電空間から前記通過空間へ促す気流を生じさせる送気部を更に備え、
前記第１供給部は、前記第１放電電極を結露させる冷却部と、前記冷却部からの放熱を促す放熱部と、を含み、
前記放熱部は、前記気流に曝されることを特徴とする請求項４又は５に記載の有効成分発生装置。
【国際調査報告】
2014141604.tif 000025
2014141604.tif 000026
2014141604.tif 000027
2014141604.tif 000028