(57)【要約】【課題】より飲用に適した水をより安定して提供することのできる水処理装置を得る。【解決手段】水処理装置１は、水供給部２と、吐水部３と、水供給部２から吐水部３に至る流路４に設けられる放電部５と、を備えている。そして、放電部５よりも下流側の流路４に、放電により生成される副生成物を無害化するための無害化手段６を設け、流路４に無害化手段６を制御する制御手段７を設けた。【選択図】図２
2012217917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水供給部と、吐水部と、前記水供給部から前記吐水部に至る流路に設けられる放電部と、を備える水処理装置であって、
前記流路の前記放電部よりも下流側に配設され、放電により生成される副生成物を無害化するための無害化手段と、
前記流路に配設され、前記無害化手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記流路を流れる水の状態を検知するセンサと、当該センサの検出信号に応じて前記無害化手段を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理装置では、導入した水を積極的に殺菌することでより安全な飲用水とすることができる。殺菌する手段としては、例えば、特許文献１に開示されたプラズマ発生装置を用いることが考えられる。
【０００３】
このプラズマ発生装置では、絶縁体の両面に一対の電極材を配置した多層体に細孔を設け、一対の電極材間に電力を印加して放電することで、細孔を通過する気体をプラズマ化している。
【０００４】
このようなプラズマ発生装置を水処理装置に用い、気体をプラズマ化することで、プラズマによりＯＨラジカルが生成され、このＯＨラジカルによって水を殺菌することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２８９４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、かかる従来のプラズマ発生装置を水処理装置に用いた場合、ＯＨラジカルによって水を殺菌することはできるが、ＯＨラジカルが水や周囲に存在する窒素と反応して過酸化水素や硝酸などの副生成物を生成してしまう。そのため、得られる水が飲用水として不適なものとなるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、より飲用に適した水をより安定して提供することのできる水処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にあっては、水供給部と、吐水部と、前記水供給部から前記吐水部に至る流路に設けられる放電部と、を備える水処理装置であって、前記流路の前記放電部よりも下流側に配設され、放電により生成される副生成物を無害化するための無害化手段と、前記流路に配設され、前記無害化手段を制御する制御手段と、を備えることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、水供給部から吐水部に至る流路に放電部を設けたため、当該放電部を放電させることで生成される生成物により流路を流れる水を殺菌することができる。さらに、放電部よりも下流側の流路に無害化手段を配設することで、放電により生成された副生成物を無害化することができる。
【００１０】
そのため、より飲用に適した水を得ることができる。
【００１１】
また、水供給部から吐水部に至る流路に制御手段を設けたため、副生成物の生成の状況や放電部の放電状況等に応じて無害化手段を安定して動作させることができるようになる。
【００１２】
したがって、本発明によれば、より飲用に適した水をより安定して提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態にかかる水処理装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態にかかる水処理装置の構成を概略的に示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態にかかる水処理装置の放電部を拡大して示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態にかかる水処理装置を制御するためのフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態にかかる水処理装置の基本構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態にかかる水処理装置の構成を概略的に示す図である。
【図７】図７は、本発明の第２実施形態にかかる水処理装置を制御するためのフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の第３実施形態にかかる水処理装置の基本構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明の第３実施形態にかかる水処理装置の構成を概略的に示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３実施形態にかかる水処理装置を制御するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の第４実施形態にかかる水処理装置の基本構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の第４実施形態にかかる水処理装置の構成を概略的に示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第４実施形態にかかる水処理装置を制御するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００１５】
（第１実施形態）
本実施形態にかかる水処理装置１は、図１のブロック図に示すように、水供給部２から吐水部３に至る主配管（流路）４を有しており、この主配管４の途中にはプラズマ発生装置（放電部）５が設けられている。また、プラズマ発生装置（放電部）５よりも下流側の主配管４には、放電により生成された副生成物を無害化するための無害化手段６が設けられている。そして、主配管４の適宜箇所には、プラズマ発生装置（放電部）５および無害化手段６を安定して動作するように制御する無害化安定手段（制御手段）７が設けられている。本実施形態では、主配管４のプラズマ発生装置（放電部）５よりも上流側（水供給部２側）に無害化安定手段（制御手段）７が設けられている。
【００１６】
そして、プラズマ発生装置５には第１の電源部８から制御した電力が供給され、無害化手段６には第２の電源部９から制御した電力が供給されるようにしている。
【００１７】
また、水処理装置１は、図２に示すように、水処理装置１の外郭をなすケース１ｈを有しており、このケース１ｈ内に主配管４が略Ｕ字状に配索されている。
【００１８】
そして、この主配管４の最上流部が水供給部２に接続されている。この水供給部２としては、一般の上水道や水を溜めたボトル等を用いることができる。また、主配管４の最下流部には、蛇口などのバルブ３ａが設けられた吐水部３が接続されており、バルブ３ａを開くと、主配管４を流れてきた水が外部に吐水し、バルブ３ａを閉じると、止水するようになっている。なお、図２の矢印ａは水の流れを示している。
【００１９】
ここで、本実施形態では、主配管４の途中にプラズマ発生装置５が設けられており、このプラズマ発生装置５は、図３に示すように、細孔５Ｈが形成された絶縁板５１の両面に、ドーナツ状の電極５２、５３を設けることで形成されている。具体的には、主配管４の下壁部を絶縁板５１として用い、当該絶縁板５１に細孔５Ｈを設け、細孔５Ｈの周囲を囲うように両側からドーナツ状の電極５２、５３を配置することで、プラズマ発生装置５を形成している。なお、細孔５Ｈの直径ｄは、１〜３ｍｍ程度となっている。また、両電極５２、５３は、細孔５Ｈおよびその周縁部を除く部位が絶縁材料で形成した電極カバー５４で覆われている。
【００２０】
また、電極５２、５３には第１の電源部８から電力が供給されるようになっており、一方の電極５２にはケーブル８１を介してプラスの電圧が、他方の電極５３にはケーブル８２を介してマイナスの電圧が印加されるようになっている。そして、電圧が数ＫＶで電流が数ｍＡ程度の電力を第１の電源部８から供給するようにしている。
【００２１】
一方、主配管４のプラズマ発生装置５が配設される側（図２の下側）には、空気ダクト１０が設けられており、この空気ダクト１０内に空気ポンプ１１から空気を圧送するようにしている。そして、空気ダクト１０内に圧送された空気は、プラズマ発生装置５の細孔５Ｈを通過して主配管４内に進入するようになっている。このように、空気ポンプ１１は、空気ダクト１０内の気体を細孔５Ｈを介して主配管４内へ圧送させる態様で、空気ダクト１０内に少なくとも酸素を含む気体を供給する機能を有している。なお、本実施形態では、空気ダクト１０側の圧力によって、主配管４内の水が細孔５Ｈから空気ダクト１０側に漏出しないようになっている。また、図２の矢印ｂは空気の流れを示している。
【００２２】
このように、本実施形態では、絶縁板５１としての主配管４の下壁部が、空気が存在する空気ダクト１０内の空間と液体が存在する主配管４の内部空間とを画成することになる。
【００２３】
そして、プラズマ発生装置５が、空気ダクト１０内にに配設された電極５３と、電極５３と距離を隔てられ、少なくとも電極５３と対になる側の部分（電極５３の表面との間に放電を生じさせる表面）が主配管４内の液体と接触するように配設された電極５２と、を備えることになる。
【００２４】
具体的には、ドーナツ状の電極５３を、絶縁板５１の空気ダクト１０側の表面に、中心が細孔５Ｈとなるように配置している。なお、電極５３の表面は、誘電体（図示せず）によって被覆されている。
【００２５】
そして、電極５２は、少なくとも電極５３と対になる側の部分（電極５３の表面との間に放電を生じさせる表面）が主配管４内の液体と接触するように、主配管４内に配置されている。この電極５２も中心が細孔５Ｈとなるように配置している。すなわち、電極５３と電極５２とは、同心状に配置されている。
【００２６】
このように、本実施形態にかかるプラズマ発生装置５では、空気ダクト１０内にドーナツ状の電極５３を配設することで、電極５３が、主配管４内の液体に接触しないようにしている。
【００２７】
一方、ドーナツ状の電極５２を主配管４内に配設することで、電極５２の少なくとも電極５３と対になる側の部分（電極５３の表面との間に放電を生じさせる表面）が、主配管４に導入される液体に接触するようにしている。
【００２８】
そして、電極５３および電極５２は、それぞれケーブル８２およびケーブル８１を介して第１の電源部８に電気的に接続されており、この電極５３と電極５２との間に所定の電圧が印加されるようになっている。
【００２９】
次に、上述したプラズマ発生装置５の動作ならびにＯＨラジカルの生成方法の一例について説明する。
【００３０】
まず、空気ダクト１０の気体を細孔５Ｈを介して主配管４へ圧送させる態様で空気（酸素を含む気体）を空気ダクト１０に供給する。このとき、流量制御部を設け、供給する気体の供給流量を制御するようにするのが好ましい。
【００３１】
そして、気体が空気ダクト１０に供給されることで、空気ダクト１０の圧力が大気圧よりも大きくなって陽圧状態になる。このように、空気ダクト１０を陽圧とすることで、空気ダクト１０から細孔５Ｈを経て主配管４へ向う気体の流れが形成される。なお、空気ダクト１０を陽圧とすることによっても、主配管４に収容された液体が細孔５Ｈから空気ダクト１０内に漏れ出てしまうのが抑制される。
【００３２】
そして、上述したように酸素を含有した気体を供給することで、細孔５Ｈの主配管４側の開口端において酸素を含む気泡が成長する。
【００３３】
次に、第１の電源部８によって、電極５３と電極５２に所定の電圧が印加され、電極５３と電極５２との間には、大気圧あるいはそれ以上の圧力の気体雰囲気のもとで放電が生じる。
【００３４】
そして、この放電によって、主配管４の液体中の気体の領域においてプラズマが生成され、液体に含まれる水や気体に含まれる酸素によってＯＨラジカル等が生成される。
【００３５】
本実施形態では、気泡内の気体（主配管４の液体中の気液境界面近傍の気体）に電位差を生じさせてプラズマを生成している。このように、ＯＨラジカルが生成されやすい気液境界面の近傍（細孔５Ｈの液体に臨む開口端近傍）に電位差を生じさせることで、より多くのＯＨラジカル等を生成できるようになる。なお、本実施形態では、細孔５Ｈの液体に臨む開口端近傍の気泡だけでなく、主配管４へ送り出された気泡内でもＯＨラジカル等を生成することができる。
【００３６】
こうして生成されたＯＨラジカル等は、上述した気体の流れに伴って、主配管４へ送り出され、気泡が開口端から液体中へ解き放たれ、このＯＨラジカル等により主配管４内の水を強力な酸化作用で殺菌することになる。
【００３７】
なお、本実施形態では、上述したように、電極５３を空気ダクト１０に配設するとともに、電極５２を、少なくとも電極５３と対になる側の部分（電極５３の表面との間に放電を生じさせる表面）が主配管４中の液体と接触するように配設している。そして、気体に接触する電極５３の表面と液体に接触する電極５２の表面との間に放電を発生させることで、主配管４中の液体内における気体の領域においてプラズマを生成し、液体に含まれる水および気体に含まれる酸素からＯＨラジカルを生成するようにしている。
【００３８】
このような構成および方法によれば、液体の電気抵抗による影響をそれほど受けることなく電極５３と電極５２との間に放電を生じさせることができるため、気体をより確実にプラズマ化することができ、より安定してＯＨラジカル等を大量に生成することができるようになる。
【００３９】
ところで、上述したように、プラズマ発生装置５では、プラズマ放電により殺菌性の強いＯＨラジカルを生成し、このＯＨラジカルにより主配管４内の水を強力な酸化作用で殺菌することになる。しかしながら、ＯＨラジカルは、主配管４内の水や窒素と反応して、過酸化水素（主にラジカル由来）や硝酸（主に空気由来）等の人体に悪影響を及ぼすおそれのある副生成物を生成してしまうという問題がある。つまり、プラズマ発生装置５で殺菌はされているが副生成物を含んだ水が、主配管４から吐水部３へと供給されてしまうおそれがあった。
【００４０】
そこで、本実施形態では、プラズマ発生装置５よりも下流側の主配管４に、副生成物を無害化する無害化手段６を配設した。なお、無害化とは、人体に悪影響を及ぼすおそれのある物質（副生成物）が吐水部３から吐水する水に存在しないようにすることである。
【００４１】
具体的には、放電により生成されたＯＨラジカルによって生成された副生成物を中和や還元することで無害化している。副生成物を中和させる手段としては、アルカリ成分を生成する電極を利用することができる。また、副生成物を還元する手段としては、白金電極を利用することができる。本実施形態では、副生成物のうち硝酸については、中和させる手段によって中和させることで無害化し、過酸化水素については、還元する手段によって水に還元することで無害化するようにしている。
【００４２】
無害化手段６は、第２の電源部９から電力が供給される一対の電極６１、６２を備えている。この電極６１、６２としては、上述したアルカリ成分を生成する電極や還元用の白金電極が用いられる。
【００４３】
そして、一方の電極（陰極）６１にはケーブル９１を介してマイナスの電圧が、他方の電極（陽極）６２にはケーブル９２を介してプラスの電圧が印加されるようにしている。このとき、電圧が数Ｖで電流が数ｍＡ程度の電力を第２の電源部９から供給するようにしている。なお、無害化手段６の電極６１、６２は一対に限ることなく、複数対設置するようにしてもよい。
【００４４】
さらに、本実施形態では、プラズマ発生装置５の上流側の主配管４に、無害化手段６が安定して動作するように制御する無害化安定手段（制御手段）７を設けている。この無害化安定手段７は、酸性度や流量などの水の状態を検知し、副生成物の生成の状況に応じて無害化手段６を制御し、副生成物を効率的かつ安定的に無害化するものである。なお、水の状態とは、水の化学的成分や物理的および電気的な性質等全般的な性質を意味し、それら各性質の少なくとも１つで水の状態を検知するようにすればよい。また、本実施形態では無害化安定手段７をプラズマ発生装置５の上流側に配設した場合を示したが、検知する水の状態によっては無害化安定手段７を無害化手段６の下流側に配置することもできる。
【００４５】
次に、本実施形態にかかる水処理装置１の制御を図４に基づき説明する。
【００４６】
まず、電源をＯＮして水処理装置１の稼働を開始すると（ステップＳ１）、無害化安定手段７を駆動し（ステップＳ２）、プラズマ発生装置５の第１の電源部８および無害化手段６の第２の電源部９を駆動する（ステップＳ３）。これにより、プラズマ発生装置５によってＯＨラジカルを生成して主配管４内の水を殺菌しつつ、無害化手段６によってＯＨラジカルから生成された副生成物を無害化する。
【００４７】
次に、無害化安定手段７が主配管４内を流れる水の状態を検知した結果に基づいて、無害化手段６の第２の電源部９の制御が必要かどうかを判断する（ステップＳ４）。制御が必要でない場合（ＮＯ）はステップＳ３にリターンし、制御が必要な場合（ＹＥＳ）は第２の電源部９の出力電圧を制御する（ステップＳ５）。
【００４８】
その後、水処理装置１の電源がＯＦＦされたかどうかを判断し（ステップＳ６）、継続して水処理装置１を稼働する場合はステップＳ３にリターンし、稼働を終了する場合は一連の制御を停止する（ステップＳ７）。
【００４９】
かかる制御を行うことで、本実施形態にかかる水処理装置１は、以下のように動作することとなる。
【００５０】
まず、水供給部２の原水を主配管４に導入し、第１の電源部８からプラズマ発生装置５の電極５２、５３に電圧を印加し、空気ポンプ１１から空気ダクト１０に空気を圧送する。これにより、細孔５Ｈを通過して主配管４内に流入する空気をプラズマ化してＯＨラジカルを生成し、このＯＨラジカルによって主配管４内の水を強力な殺菌作用で殺菌する。
【００５１】
また、同時に第２の電源部９から無害化手段６の一対の電極６１、６２に電圧を印加し、プラズマにより生成した副生成物を無害化する。このとき、無害化安定手段７が、水の状態（副生成物の生成の状況）に応じて第２の電源部９を制御し、副生成物を効率的かつ安定的に無害化する。
【００５２】
こうして、ＯＨラジカルによって殺菌がなされ、ＯＨラジカルから生成された副生成物が取り除かれた水が、主配管４から吐水部３へと供給される。すなわち、より飲用に適した水をより安定して得ることができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態では、水供給部２から吐水部３に至る主配管（流路）４の途中にプラズマ発生装置（放電部）５を設けたため、当該プラズマ発生装置（放電部）５を放電させることで生成されるＯＨラジカル（生成物）により主配管（流路）４を流れる水を殺菌することができる。さらに、プラズマ発生装置（放電部）５よりも下流側の主配管（流路）４に無害化手段６を配設することで、ＯＨラジカルによって生成された副生成物（放電により生成された副生成物）を無害化することができる。
【００５４】
そのため、より飲用に適した水を得ることができる。
【００５５】
また、水供給部２から吐水部３に至る主配管（流路）４に無害化安定手段（制御手段）７を設けたため、副生成物の生成の状況やプラズマ発生装置（放電部）５の放電状況等に応じて無害化手段６を安定して動作させることができるようになる。すなわち、副生成物を効率的かつ安定的に無害化することができる。
【００５６】
このように、本実施形態によれば、より飲用に適した水をより安定して提供することができるようになる。
【００５７】
（第２実施形態）
本実施形態にかかる水処理装置１Ａは、基本的に上記第１実施形態の水処理装置１とほぼ同様の構成をしている。
【００５８】
すなわち、水処理装置１Ａは、水供給部２から吐水部３に至る主配管（流路）４を有しており、この主配管４の途中にはプラズマ発生装置（放電部）５が設けられている。また、プラズマ発生装置（放電部）５よりも下流側の主配管４には、放電により生成された副生成物を無害化するための無害化手段６が設けられている。そして、主配管４の適宜箇所には、プラズマ発生装置（放電部）５および無害化手段６を安定して動作するように制御する無害化安定手段（制御手段）７が設けられている。
【００５９】
ここで、本実施形態の水処理装置１Ａが上記第１実施形態の水処理装置１と主に異なる点は、図５のブロック図に示すように、無害化安定手段７を、センサ７１と制御装置７２とで構成したことにある。そして、センサ７１で水の状態を検知した信号を制御装置７２に入力し、この制御装置７２で処理した制御信号を第１の電源部８および第２の電源部９に出力するようにしている。
【００６０】
この制御装置７２は、プログラムやデータを予め記憶したマイクロプロセッサを内蔵している。そして、センサ７１の検出値に応じて、記憶したプログラムやデータに基づいて第２の電源部９を制御するようになっている。
【００６１】
また、本実施形態では、図６に示すように、センサ７１をプラズマ発生装置（放電部）５よりも上流側の主配管４に配設している。そして、このセンサ７１の検出信号を制御装置７２に送るようにしている。この制御装置７２は、センサ７１の検出信号に基づいて第２の電源部９を制御し、無害化手段６の電極６１、６２に印加する電圧を、副生成物を無害化するのに最適な値となるように制御する。なお、検知する水の状態によっては無害化安定手段７を無害化手段６の下流側に配置することも可能である。また、本実施形態にあっても、無害化手段６の電極６１、６２を複数対配置することができる。
【００６２】
次に、本実施形態にかかる水処理装置１Ａの制御を図７に基づき説明する。
【００６３】
まず、電源をＯＮして水処理装置１Ａの稼働を開始すると（ステップＳ１０）、センサ７１の検出値を制御装置７２で読み込む（ステップＳ１１）。これと同時にプラズマ発生装置５の第１の電源部８および無害化手段６の第２の電源部９を駆動する（ステップＳ１２）。これにより、上記第１実施形態と同様に、プラズマ発生装置５によってＯＨラジカルを生成して主配管４内の水を殺菌しつつ、無害化手段６によって副生成物を無害化する。
【００６４】
次に、センサ７１が主配管４内を流れる水の状態を検知した結果に基づいて、無害化手段６の第２の電源部９の制御が必要かどうかを判断する（ステップＳ１３）。制御が必要でない場合（ＮＯ）はステップＳ１２にリターンし、制御が必要な場合（ＹＥＳ）は第２の電源部９の出力電圧を制御する（ステップＳ１４）。
【００６５】
その後、水処理装置１の電源がＯＦＦされたかどうかを判断し（ステップＳ１５）、継続して水処理装置１を稼働する場合はステップＳ１２にリターンし、稼働を終了する場合は一連の制御を停止する（ステップＳ１６）。
【００６６】
かかる制御を行うことで、本実施形態にかかる水処理装置１Ａは、以下のように動作することとなる。
【００６７】
まず、水供給部２の原水を主配管４に導入し、第１の電源部８からプラズマ発生装置５の電極５２、５３に電圧を印加し、空気ポンプ１１から空気ダクト１０に空気を圧送する。これにより、細孔５Ｈを通過して主配管４内に流入する空気をプラズマ化してＯＨラジカルを生成し、このＯＨラジカルによって主配管４内の水を強力な殺菌作用で殺菌する。
【００６８】
また、同時に第２の電源部９から無害化手段６の一対の電極６１、６２に電圧を印加し、プラズマにより生成した副生成物を無害化する。このとき、無害化安定手段７が、水の状態（副生成物の生成の状況）に応じて第２の電源部９を制御し、副生成物を効率的かつ安定的に無害化する。特に、本実施形態では、無害化安定手段７をセンサ７１と制御装置７２とで構成しており、制御装置７２には、予め制御しようとするプログラムやデータを記憶している。そのため、第２の電源部９を迅速に制御することができるようになる。
【００６９】
こうして、ＯＨラジカルによって殺菌がなされ、ＯＨラジカルから生成された副生成物が取り除かれた水が、主配管４から吐水部３へと供給され、より飲用に適した水をより安定して得ることができるようになる。
【００７０】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００７１】
また、本実施形態によれば、無害化安定手段（制御手段）７をセンサ７１と制御装置７２とで構成している。そして、この制御装置７２には、予め制御しようとするプログラムやデータを記憶している。そのため、第２の電源部９を迅速に制御することができ、不必要な過剰制御を抑制することができる。これにより、プラズマ発生装置５および無害化手段６の制御精度をより高めることができ、水の殺菌性能および副生成物の無害化性能をより一層向上させることができる。また、無駄なエネルギーの消費を抑制することができるようになるという利点もある。
【００７２】
（第３実施形態）
本実施形態にかかる水処理装置１Ｂは、基本的に上記第２実施形態の水処理装置１Ａとほぼ同様の構成をしており、水供給部２から吐水部３に至る主配管（流路）４を有しており、この主配管４の途中にはプラズマ発生装置（放電部）５が設けられている。また、プラズマ発生装置（放電部）５よりも下流側の主配管４には、放電により生成された副生成物を無害化するための無害化手段６が設けられている。そして、主配管４の適宜箇所には、プラズマ発生装置（放電部）５および無害化手段６を安定して動作するように制御する無害化安定手段（制御手段）７が設けられている。
【００７３】
ここで、本実施形態の水処理装置１Ｂが上記第２実施形態の水処理装置１Ａと主に異なる点は、図８のブロック図に示すように、無害化安定手段７を、水の状態の１つである成分であるｐＨを検知するｐＨセンサ（成分センサ）７１Ａと制御装置７２Ａとで構成したことにある。
【００７４】
また、本実施形態では、ｐＨセンサ（成分センサ）７１Ａを無害化手段６よりも下流側の主配管４に配設している。
【００７５】
なお、本実施形態では、成分センサ７１Ａとして水の酸性度を測定するｐＨセンサを用いているが、このｐＨセンサ７１Ａを用いることは、副生成物の生成量の増大に伴ってｐＨ値が低下（酸性化）することに基づいている。
【００７６】
そして、制御装置７２Ａには、上記第２実施形態の制御装置７２と同様にプログラムやデータを予め記憶したマイクロプロセッサが内蔵されている。そして、ｐＨセンサ７１Ａの検出値に応じて、記憶したプログラムやデータに基づいて第２の電源部９を制御するようになっている。
【００７７】
また、本実施形態では、図９に示すように、ｐＨセンサ７１Ａを無害化手段６よりも下流側の主配管４に配設している。そして、このｐＨセンサ７１Ａの検出信号を制御装置７２Ａに送るようにしている。この制御装置７２Ａは、上記第２実施形態と同様に、ｐＨセンサ７１Ａの検出信号に基づいて第２の電源部９を制御し、無害化手段６の電極６１、６２に印加する電圧を、副生成物を無害化するのに最適な値となるように制御するものである。なお、本実施形態にあっても、無害化手段６の電極６１、６２を複数対配置することができる。
【００７８】
次に、本実施形態にかかる水処理装置１Ｂの制御を図１０に基づき説明する。
【００７９】
まず、電源をＯＮして水処理装置１Ｂの稼働を開始すると（ステップＳ２０）、ｐＨセンサ７１Ａの検出値を制御装置７２Ａで読み込む（ステップＳ２１）。これと同時にプラズマ発生装置（放電部）５の第１の電源部８および無害化手段６の第２の電源部９を駆動する（ステップＳ２２）。これにより、上記第１および第２実施形態と同様に、プラズマ発生装置５によってＯＨラジカルを生成して主配管４内の水を殺菌しつつ、無害化手段６によって副生成物を無害化する。
【００８０】
次に、ｐＨセンサ７１Ａが主配管４内を流れる水の状態を検知した結果に基づいて、制御装置７２ＡはｐＨが規定値（例えば、水質基準であるｐＨ値５．８）以下かどうかを判断する（ステップＳ２３）。そして、ｐＨが規定値以下、つまり酸性度が強いと判断した場合（ＹＥＳ）は、第２の電源部９の出力電圧を上げる方向に制御する（ステップＳ２４）。これにより、無害化手段６の電極６１、６２に印加する電圧が高められ、アルカリ水の生成量が増大する。
【００８１】
次に、制御装置７２ＡによってｐＨが規定値の範囲内（ほぼ中性）にあるかどうかを判断し（ステップＳ２５）、範囲内にあると判断した場合（ＹＥＳ）は、第２の電源部９を停止する（ステップＳ２６）。これにより、無害化手段６の電極６１、６２には電圧が印加されない状態となり、無害化手段６でのアルカリ水の生成が停止される。
【００８２】
その後、水処理装置１Ｂの電源がＯＦＦされたかどうかを判断し（ステップＳ２７）、継続して水処理装置１Ｂを稼働する場合はステップＳ２２にリターンし、稼働を終了する場合は一連の制御を停止する（ステップＳ２８）。
【００８３】
なお、ステップＳ２３でｐＨが規定値を超える場合、すなわち、酸性度が弱い場合には、ステップＳ２５に進んでｐＨが規定値の範囲内（ほぼ中性）にあるかどうかを判断する。また、ステップＳ２５でｐＨが規定値の範囲外にあると判断した場合、すなわち、酸性度が強いか若しくはアルカリ度が強いと判断した場合には、ステップＳ２７に進んで電源の状態を判断する。
【００８４】
かかる制御を行うことで、本実施形態にかかる水処理装置１Ｂは、以下のように動作することとなる。
【００８５】
まず、水供給部２の原水を主配管４に導入し、第１の電源部８からプラズマ発生装置５の電極５２、５３に電圧を印加し、空気ポンプ１１から空気ダクト１０に空気を圧送する。これにより、細孔５Ｈを通過して主配管４内に流入する空気をプラズマ化してＯＨラジカルを生成し、このＯＨラジカルによって主配管４内の水を強力な殺菌作用で殺菌する。
【００８６】
また、同時に第２の電源部９から無害化手段６の一対の電極６１、６２に電圧を印加し、プラズマにより生成した副生成物を無害化する。このとき、無害化安定手段７が、水の状態（副生成物の生成の状況）に応じて第２の電源部９を制御し、副生成物を効率的かつ安定的に無害化する。特に、本実施形態では無害化安定手段７をｐＨセンサ７１Ａと制御装置７２Ａとで構成している。そして、ｐＨ値によって無害化手段６を制御するようにしている。すなわち、ｐＨ値に応じて無害化手段６の制御量を多くしたり少なくしたりして、余分なエネルギーを使用することなく副生成物を効率良く無害化できるようにしている。そして、ｐＨ値が酸性の水質基準から外れる場合は、無害化手段６の第２の電源部９を制御し、ｐＨが中性の場合はその電源部９の出力を停止する等、ｐＨに応じて最適な制御を行うようにしている。また、上記第２実施形態と同様、制御装置７２Ａには予め制御しようとするプログラムやデータが記憶されており、第２の電源部９を迅速に制御することができるようになっている。
【００８７】
以上の本実施形態によっても、上記第２実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００８８】
また、本実施形態によれば、無害化安定手段７をｐＨセンサ７１Ａと制御装置７２Ａとで構成している。これにより、無害化手段６の制御を水のｐＨ値に応じて制御することができるため、より精度のよい制御が可能となり、より水質の安定した水を得ることができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、水の成分を検知するセンサとしてｐＨセンサ７１Ａを用いたが、これ以外にも各種センサを用いることができる。例えば、硝酸センサ、過酸化水素センサ、酸化還元電位（ＯＲＰ）センサ、溶存水素センサ、溶存酸素センサ等を用いることができ、これらを用いても本実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【００９０】
（第４実施形態）
本実施形態にかかる水処理装置１Ｃは、基本的に上記第２実施形態の水処理装置１Ａとほぼ同様の構成をしており、水供給部２から吐水部３に至る主配管（流路）４を有しており、この主配管４の途中にはプラズマ発生装置（放電部）５が設けられている。また、プラズマ発生装置（放電部）５よりも下流側の主配管４には、放電により生成された副生成物を無害化するための無害化手段６が設けられている。そして、主配管４の適宜箇所には、プラズマ発生装置（放電部）５および無害化手段６を安定して動作するように制御する無害化安定手段（制御手段）７が設けられている。
【００９１】
ここで、本実施形態の水処理装置１Ｃが上記第２実施形態の水処理装置１Ａと主に異なる点は、図１１のブロック図に示すように、無害化安定手段７を、水の状態の１つである通過流量を検知する流量センサ７１Ｂと制御装置７２Ｂとで構成したことにある。また、本実施形態では、流量センサ７１Ｂを放電部（プラズマ発生装置）５よりも上流側の主配管４に配設している。なお、流量センサ７１Ｂを用いることは、主配管４を流れる水量によって副生成物の量を予測できることに基づいている。また、本実施形態では、流量センサ７１Ｂとして、水の移動によって回転する羽根車を有し、その羽根車の回転数によって流量を測定できる羽根車式のものを用いている。
【００９２】
本実施形態においても、制御装置７２Ｂには、上記第２実施形態の制御装置７２と同様、プログラムやデータが予め記憶されており、流量センサ７１Ｂの検出値に応じて、記憶したプログラムやデータに基づいて第２の電源部９を制御するようになっている。
【００９３】
また、本実施形態では、図１２に示すように、流量センサ７１Ｂをプラズマ発生装置５よりも上流側の主配管４に配設している。そして、この流量センサ７１Ｂの検出信号を制御装置７２Ｂに送るようにしている。この制御装置７２Ｂは、上記第２実施形態と同様に、流量センサ７１Ｂの検出信号に基づいて第２の電源部９を制御し、無害化手段６の電極６１、６２に印加する電圧を、副生成物を無害化するのに最適な値となるように制御するものである。なお、本実施形態にあっても、無害化手段６の電極６１、６２を複数対配置することができる。
【００９４】
次に、本実施形態にかかる水処理装置１Ｃの制御を図１３に基づき説明する。
【００９５】
まず、電源をＯＮして水処理装置１Ｃの稼働を開始すると（ステップＳ３０）、流量センサ７１Ｂの検出値を制御装置７２Ｂで読み込む（ステップＳ３１）。これと同時にプラズマ発生装置（放電部）５の第１の電源部８および無害化手段６の第２の電源部９を駆動する（ステップＳ３２）。これにより、上記第１〜第３実施形態と同様に、プラズマ発生装置５によってＯＨラジカルを生成して主配管４内の水を殺菌しつつ、無害化手段６によって副生成物を無害化する。
【００９６】
次に、流量センサ７１Ｂが主配管４内を流れる流量を検知した結果に基づいて、制御装置７２Ｂで流量が規定値以下であるかどうかを判断する（ステップＳ３３）。そして、流量が規定値以下、すなわち、少ない水量のため副生成物の濃度が高いと判断した場合（ＹＥＳ）は、第２の電源部９の出力電圧を上げる方向に制御する（ステップＳ３４）。これにより、無害化手段６の電極６１、６２に印加する電圧が高められ、アルカリ水の生成量が増大して中性化が促進される。
【００９７】
次に、制御装置７２Ｂによって流量が規定値以上であるかどうかを判断し（ステップＳ３５）、規定値以上であると判断した場合（ＹＥＳ）は、十分な水量によって副生成物が薄められていることになる。このため、第２の電源部９の出力電圧を下げる（ステップＳ３６）。これにより、無害化手段６によるアルカリ水の生成量を減少して節電することができる。
【００９８】
その後、水処理装置１Ｃの電源がＯＦＦされたかどうかを判断し（ステップＳ３７）、継続して水処理装置１Ｃを稼働する場合はステップＳ３２にリターンし、稼働を終了する場合は一連の制御を停止する（ステップＳ３８）。
【００９９】
なお、ステップＳ３３で流量が規定値を超える場合（ＮＯ）、すなわち、水量が十分に有る場合はステップＳ３５に進む。また、ステップＳ３５で流量が規定値を超えない場合、すなわち、副生成物の濃度が高い傾向にあると判断した場合は、ステップＳ３７に進んで電源の状態を判断する。
【０１００】
かかる制御を行うことで、本実施形態にかかる水処理装置１Ｃは、以下のように動作することとなる。
【０１０１】
まず、水供給部２の原水を主配管４に導入し、第１の電源部８からプラズマ発生装置５の電極５２、５３に電圧を印加し、空気ポンプ１１から空気ダクト１０に空気を圧送する。これにより、細孔５Ｈを通過して主配管４内に流入する空気をプラズマ化してＯＨラジカルを生成し、このＯＨラジカルによって主配管４内の水を強力な殺菌作用で殺菌する。
【０１０２】
また、同時に第２の電源部９から無害化手段６の一対の電極６１、６２に電圧を印加し、プラズマにより生成した副生成物を無害化する。このとき、無害化安定手段７が、水の状態（副生成物の生成の状況）に応じて第２の電源部９を制御し、副生成物を効率的かつ安定的に無害化する。特に、本実施形態では無害化安定手段７を流量センサ７１Ｂと制御装置７２Ｂとで構成している。そして、流量値によって無害化手段６を制御するようにしている。すなわち、流量値に応じて無害化手段６の制御量を多くしたり少なくしたりして、余分なエネルギーを使用することなく副生成物を効率良く無害化できるようにしている。なお、制御装置７２Ｂには予め制御しようとするプログラムやデータが記憶されており、第２の電源部９を迅速に制御できるようになっている。
【０１０３】
以上の本実施形態によっても、上記第２実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【０１０４】
また、本実施形態によれば、無害化安定手段７を流量センサ７１Ｂと制御装置７２Ｂとで構成している。そして、無害化手段６を制御する流量センサ７１Ｂが羽根車式となっている。そのため、流量センサ７１Ｂを簡単な構造としてコストダウンを図ることができるようになる。
【０１０５】
ところで、本実施形態において、無害化手段６の電極６１、６２を複数対設けた場合には、対をなす電極６１、６２の数を制御することにより副生成物の無害化を制御するようにすることが可能である。例えば、流量が多くて羽根車の回転数が高い場合は使用する電極６１、６２の数を多くし、逆に、流量が少なくて羽根車の回転数が低い場合は使用する電極６１、６２の数を減らすようにすることが可能である。
【０１０６】
なお、本実施形態では、流量センサ７１Ｂとして羽根車式のものを例示したが、これ以外の流量センサ、例えば、超音波ドップラー式、差圧式、熱線式、電磁式、コリオリ式、その他の流量センサを用いることも可能である。
【０１０７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
【０１０８】
例えば、主配管（流路）やプラズマ発生装置（放電部）、その他細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）を適宜に変更することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  水処理装置
２  水供給部
３  吐水部
４  主配管（流路）
５  プラズマ発生装置（放電部）
６  無害化手段
７  無害化安定手段（制御手段）
７１  センサ
７１Ａ  ｐＨセンサ（成分センサ）
７１Ｂ  流量センサ
７２、７２Ａ、７２Ｂ  制御装置
【図１】
2012217917.tif 000003
【図２】
2012217917.tif 000004
【図３】
2012217917.tif 000005
【図４】
2012217917.tif 000006
【図５】
2012217917.tif 000007
【図６】
2012217917.tif 000008
【図７】
2012217917.tif 000009
【図８】
2012217917.tif 000010
【図９】
2012217917.tif 000011
【図１０】
2012217917.tif 000012
【図１１】
2012217917.tif 000013
【図１２】
2012217917.tif 000014
【図１３】
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