(57)【要約】【課題】パルスパワー技術の応用のためには、液中での連続放電を長時間行うと高電圧電極の先端が摩耗して電極間ギャップが遠くなり、放電の発生が悪くなり最後は液中ストリーマ放電が停止する。そのため、液中ストリーマ放電を途中中断することなく、長時間にわたり安定して発生させる必要がある。【解決手段】本発明の液中ストリーマ放電の電極送り装置は、ストリーマ放電の発生率が復元設定値以上になるよう液中ストリーマ放電の発生率を測定しながら、摩耗した電極の必要量だけを送り出すようにすることで、適正な二極間のギャップが保持され、長時間にわたり安定した液中ストリーマ放電を発生できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス幅の短い大電力を繰り返しで発生するパルスパワー発生部から、液中に置かれた高電圧電極とアース電極との間に長時間液中ストリーマ放電を発生させるための電極送り装置。
【請求項２】
液中に置かれた高電圧電極とアース電極との間に長時間液中ストリーマ放電を発生させるためには適切な電極間ギャップを保持する必要があり、電極間ギャップを保持するための電極送り装置。
【請求項３】
液中に置かれた高電圧電極は長時間放電すると電極先端が摩耗して適切な電極間ギャップが保持できなくなり放電が停止するため、長時間にわたって電極間ギャップを保持できるように電極を送り出すことができる電極送り装置。
【請求項４】
パルス幅の短い大電力を繰り返しで発生するパルスパワー発生部から、液中に置かれた高電圧電極とアース電極との間の放電を停止することなく、液中ストリーマ放電発生率を復元設定値として、電極送り量を自動的に制御できるようにした電極送り装置。
【請求項５】
本発明は、液中に置かれた高電圧電極とアース電極との間に長時間放電を発生させるために、適切な電極間ギャップを保持させる液中ストリーマ放電の電極送り装置であるが、液中スパーク放電の電極送り装置としても同様な方法で利用できることは明らかである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルスパワー技術応用のために、長時間にわたり安定した液中ストリーマ放電を発生させるための電極の送り装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パルスパワー技術応用のために、パルス幅の短い大電力を繰り返して発生させるパルスパワー発生部から、液中に置かれた高電圧電極とアース電極の間に放電して、液中ストリーマ放電を発生させる技術は確立されつつあるが、技術応用のためには液中ストリーマ放電を途中停止することなく、長時間にわたり安定して連続放電できることが必要である。
【０００３】
液中に置かれた高電圧電極は長時間放電すると、電極先端が摩耗して適正な電極間ギャップが保持できなくなり放電が停止するため、電極間ギャップを復元保持することができる電極の送り装置の開発が必要になった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９４９４５４号
【特許文献２】特許第４３９１８６３号
【特許文献３】特許第４４８９４９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パルスパワー技術応用のためには、放電を止めることなく長時間安定した液中ストリーマ放電を発生させる必要があるが、放電時間の経過と共に高電圧電極の先端が摩耗して適正な二極間のギャップが保持できなくなる。二極間のギャップが遠くなると液中ストリーマ放電が発生しなくなり、近すぎると液中スパーク放電が発生するようになる。
【０００６】
そのため、液中ストリーマ放電を安定した状態で発生させるためには、二極間のギャップを適正な距離に復元して保持させる必要がある。
【０００７】
また、パルスパワー技術応用のためには、二極間のギャップの復元作業が液中ストリーマ放電を途中中断することなく放電できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのため、液中ストリーマ放電中の発生率を測定しながらストリーマ放電の発生率が設定値以下になった時点で、適正な二極間のギャップを復元させるため、高電圧電極を摩耗した相当分を長時間にわたって送り出すことで、パルスパワー技術応用のへの課題が解決される。
【発明の効果】
【０００９】
パルスパワー技術において、液中で生成したストリーマ放電は超高電界、紫外線、衝撃波、オゾンやラジカルなどを発生させるため、新たな水環境技術への応用が期待できる。
【００１０】
これらの現象を利用して、液中微生物の駆除や有害有機化合物の分解など水質浄化への応用が考えられるが、長時間液中での放電を行うと高電圧電極の先端が摩耗して電極間ギャップが変化し、放電の発生が悪くなり最後は放電が停止するという課題がある。
【００１１】
このため、高電圧電極を取り換えて電極間ギャップを初期の状態に復元するか、または高電圧電極を押し出して電極間ギャップを初期の状態に復元する必要がある。
【００１２】
本発明の電極送り装置は液中ストリーマ放電の発生率を復元設定の目標値として電極の送り量を制御することにより、液中ストリーマ放電を途中停止させることなく、連続して安定した液中ストリーマ放電の発生が実現できるため、パルスパワー技術応用に寄与する貢献度は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明を実施するための形態を示す液中ストリーマ放電の電極送り装置の構成を示した図である。
【図２】この発明を実施するための形態を示す液中ストリーマ放電発生率と電極送りのタイミングの事例を示した図である。
【図３】この発明を実施するための形態を示す液中ストリーマ放電の電極自動送り装置が使用される液中ストリーマ放電発生装置の概略構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１に本発明に係る液中ストリーマ放電の電極送り装置を示す。
【００１５】
本装置はパルスパワー電源と装置上部の電極ケーブル（１３）で接続しており、装置下端は液中ストリーマ放電部となる高電圧の電極（２）が突出している。
【００１６】
外筒容器（１）の中で電極送り出し用モーター（３）の回転は出力側のピニオンギァ（４）を介してスパーギァ（５）に伝達され、スパーギァの外周はピニオンギァと２個のアイドラーギァ（６）により三点支持されており、安定した回転ができる。
【００１７】
一方、スパーギァの内部には細目雌ネジ（７）が切られ、その中で細目雄ネジ（８）が切られた送りネジ棒（９）と噛合されているため、スパーギァの回転と共に内部の細目雌ネジが回転して細目雄ネジが切られた送りネジ棒を移動させることができ、モーターの正逆転により送りネジ棒を下降・上昇させることができる。なお、送り出される電極（２）は送りネジ棒（９）の中央部に固定されており、送りネジ棒と一体となって移動する。
【００１８】
送りネジ棒には予め電極の送り量に見合う長さの細目雄ネジが切られ、案内筒（１０）の内部の案内溝に沿って摺動するようになっており、送りネジ棒を案内溝に回り止め（１１）を付けることでモーターの回転を正確に送りネジ棒の移動量に変換できる。
【００１９】
また、電極送り棒の下端は電極先端が絶縁管プラグ（１２）の中央部から電極先端が設定された二極間電極ギャップとして微少長さだけ突出している。
【００２０】
液中での連続放電を長時間行うと高電圧電極の先端が摩耗して電極間ギャップが遠くなり、放電の発生が悪くなり最後は液中ストリーマ放電が停止するため、液中ストリーマ放電発生率が復元設定値以下になった時を電極送りのタイミングとして、液中ストリーマ放電の発生率を復元設定値以上に回復させるために必要な量だけ電極が送り出される。
【００２１】
電極送り量はモーター駆動時間と関連づけて制御する。また、電極間ギャップを復元させるための電極の微少な送り量の設定は、フィドバック制御をすることで放電を中断することなく、安定した液中ストリーマ放電の発生を長時間維持することができる。
【実施例】
【００２２】
図１に液中ストリーマ放電の電極送り装置の構成を示す。装置の上部先端は電極ケーブル（１３）を介してパルスパワー電源に接続しており、装置の下部電極先端は液中で適正な二極間のギャップを保持するようにアース電極と対峙させる。
【００２３】
図２に液中ストリーマ放電発生率と電極送りのタイミングを示す。電極送りのタイミングをストリーマ放電発生率が８０％以下になった時を復元設定値とすれば、この時が電極送りのタイミングであり、液中ストリーマ放電の発生率を復元設定値以上に回復させるために、電極を送り出して二極間電極のギャップを復元する。
【００２４】
図３に液中ストリーマ放電発生装置の概略構成図を示す。液中でストリーマ放電を起こすと、放電の先端では超高電界、紫外線、衝撃波、ラジカルの発生などのさまざまな高密度現象が起きる。これらの高エネルギー現象は液中の浮遊物に直接作用するので、水質浄化などにも利用できる。
【符号の説明】
【００２５】
１・・・外筒容器
２・・・電極
３・・・モーター
４・・・ピニオンギァ
５・・・スパーギァ
６・・・アイドラーギァ
７・・・細目雌ネジ
８・・・細目雄ネジ
９・・・送りネジ棒
１０・・・案内筒
１１・・・回り止め
１２・・・絶縁管プラグ
１３・・・電極ケーブル
１４・・・容器
１５・・・液体
１６・・・パルスパワー電源
１７・・・高電圧電極
１８・・・アース電極
１９・・・ストリーマ放電
【図１】
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【図２】
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【図３】
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