(57)【要約】【課題】従来放電による液体の浄化装置は、液体流通経路内に設置されてある電極間にパルス電圧を印加し高電界を発生させ、高電界部を通過する液中の菌や微生物を死滅させて浄化をしていたが、放電部に流入する液体が多量であり、放電領域部分で均一に液体全体を殺菌・分解浄化することはできないという課題を有していた。【解決手段】微生物や有害物質を含む液体が高電界部に流入する直前にシャワー状あるいは霧化して通過させることで、液体表面全体が均一に放電部分と接触し、浄化できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極と、対向電極と、前記両電極間に高周波数の極小パルス幅の高電圧を印加させるパルス電圧印加装置とを備え、パルス電圧を印加した時に発生する放電領域部分に液体をシャワー状あるいは霧化にして通過するようにしたことを特徴とした浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電することにより液体中の有害物質や細菌等の除去を行う液体の浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来放電による液体の浄化装置は、液体流通経路内に設置されてある電極間にパルス電圧を印加し高電界を発生させることにより、前記高電界部を通過する液中の細菌を死滅させて浄化をしていた（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−２４５２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の構成では、一度に多くの液体を電界部分に通過させて殺菌するため電界部分に接触しない液体は十分に殺菌しきれないという課題を有していた。
【０００４】
そこで、本発明はこのような従来の課題を解決し、確実に液体中の殺菌を行うことができる、浄化装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、放電電極と対向電極と、その両電極間に高周波数の極小パルス幅の高電圧を前記両電極間に印加させるパルス高電圧印加装置を備え、さらにパルス高電圧を印加した時に発生する放電領域部分に液体をシャワー状あるいは霧化して通過するように構成した。
【０００６】
ここで、パルス高電圧印加装置は、例えば、倍電圧回路にＩＧＢＴなどのスイッチングを備え、高周波数のパルス波形の電圧を生成し、さらに高圧トランスで昇圧するなど、高周波数の極小パルス幅の高電圧を印加する電装回路であり、またその種類については何ら限定しない。
【０００７】
そして、微生物やウイルスを死滅させたり不活化させるためには、コロナ放電の中でも放電エネルギーの高いストリーマ放電と言われる放電を発生させることが重要である。特定の空間距離の中で効率良くラジカルを発生させるためにはパルス波形の電圧を印加させる方法が最も適している。微生物やウイルスを死滅させたり不活化するだけのエネルギーを印加するためには、パルス幅を短くした方がエネルギーレベルは大きくなるため短くする方が良く、約１μｓｅｃ以下が良い。電圧は放電電極と対向電極間の距離で異なる。印加電圧をパルス状にすることで０Ｖから高電圧まで立ち上がり時間が急峻となり、電極間のイオンの移動を少なくし、分子に衝突させてイオンやラジカルを創る電子を効率良く加速させることができる。
【０００８】
そして、微生物やウイルスはストリーマ放電により発生した、加速した電子やイオンやラジカル等の衝突によりＤＮＡやＲＮＡを破壊する。また有害物質なども電子衝突やラジカルの酸化作用により無害化される。
【０００９】
ストリーマ放電が発生している領域に有害物質や微生物などを含む液体をシャワーのように細かく粒子状にして通過させることで、液体粒子はストリーマ放電領域で効率良く接触することができ、有害物質や微生物などを分解・死滅させることができ、液体の浄化効率が向上する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の浄化装置によれば、放電領域部分に液体をシャワー状あるいは霧化して通過するように構成することで、有害物質や微生物等を含む液体はストリーマ放電で発生したイオンやラジカルや加速した電子等と効率良く衝突することで、ストリーマ放電により得られたイオンやラジカルや加速した電子等により微生物のもつＤＮＡやＲＮＡ等に衝突し、破壊または不活化させることができ、また有害物質も同様に分解・酸化され、液体の浄化効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、放電電極と対向電極と前記電極間に高周波数の極小パルス幅の高電圧を印加させるパルス高電圧印加装置を設け、電圧を印加することでストリーマ放電が得られる。そして前記ストリーマ放電領域中に、有害物質や微生物等を含む液体をシャワー状あるいは霧化し、通過させると液体中の有害物質や微生物等とストリーマ放電で発生したイオンやラジカルや加速した電子等と効率良く衝突する。
【００１２】
そしてこの構成によれば、ストリーマ放電により得られたイオンやラジカルや加速した電子等により微生物のもつＤＮＡやＲＮＡ等に衝突し、破壊または不活化させることができ、また有害物質も同様に分解・酸化され、液体の浄化効率を向上することができるという作用を有する。
【００１３】
以下本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１において、２は放電電極、３は対向円筒電極、４はパルス高電圧印加装置、５は浄化処理装置、６はノズルである。以上のような構成において、以下その動作について説明する。
【００１５】
線状の放電電極２と網製の対向円筒電極３と前記電極間にパルス高電圧を印加するパルス高電圧印加装置４で浄化処理装置５を構成し、放電電極２にパルス高電圧を印加することにより、放電電極２と対向電極３との間はストリーマ放電により、イオンやラジカルや加速した電子等が発生する。そして矢印で示すように浄化対象である液体が上流側から下流側へと有害物質や微生物を含んだ液体が流入してくると、浄化処理装置５に流入する直前に、ノズル６でシャワー状または霧化されて浄化処理装置５の放電領域に流入してくる。
【００１６】
そして電極間の放電領域部では、ストリーマ放電により得られたイオンやラジカルや加速した電子等により、微生物はＤＮＡやＲＮＡが破壊や変形されたりし、通過中に死滅または不活化されて下流へと通過することになる。さらに有害物質も分解や酸化されて、常に浄化された液体のみ排出されることになる。
【００１７】
ストリーマ放電の発生機構は、電子のなだれの前方で中性分子の電離によって電子が作られ、これが次の新しい電子なだれを起こし、次々とこれらのなだれが合体し、高速でなだれが進行するものであり、電流の大部分は電子によるものである。放電電極２と対向電極３の間の電界は放電電極２付近に著しい電界集中があるため電圧が十分であれば電子なだれで多量のイオンと光量子が作り出される。
【００１８】
放電電極２を、プラス電極とすることにより放電電極２付近では多量の光量子があらゆる方向に放出され付近の中性分子に吸収され、これを電離していくため、放電電極２に向かう多数の電子なだれが形成され正イオン中に流出してプラズマ柱を形成する。この場合、プラズマ前面にはマイナスやアースに向かう正イオンが高密度で集中し電界集中のほか
に、空間電荷と飛散する新しい電子なだれ群の空間電荷との間に特に強力な電界が形成される。
【００１９】
上記が放電領域でおこなわれるため、この放電領域で液体は微生物や有害物質が含まれていると、通過中にイオンやラジカルや加速した電子等の高速飛散により、ＤＮＡやＲＮＡが破壊され、さらに酸化反応の相乗効果により有害物質も分解されて下流側へと通過することになる。また、より多量の電子の高速飛散を行わせるためには、瞬時に電圧を立ち上がらせるほうが有利である。
【００２０】
また、有害物質や微生物を含む液体が非常に早い速度であってもノズルで減速され、放電領域を通過するため、有害物質や微生物との接触時間も長くなり、その結果、微生物と放電によるイオンやラジカルや加速した電子等との衝突回数を増やすことができるようになり、ワンパスでの液体浄化効果を向上することができるものである。また、高エネルギーを持ったストリーマ放電であり、放電領域を通過する有害物質も分解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の浄化処理装置の概略図
【符号の説明】
【００２２】
２  放電電極
３  対向電極
４  パルス電圧印加装置
５  浄化処理装置
６  ノズル
【図１】
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