液體處理裝置以及液體處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液體處理裝置以及液體處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]使用等離子體處理污水等被處理水的滅菌裝置已經(jīng)被提出。例如，專利文獻(xiàn)I中公開的滅菌裝置在處理槽內(nèi)的被處理水中將高電壓電極和接地電極設(shè)置規(guī)定的間隔而配置。這樣構(gòu)成的滅菌裝置通過在兩電極上施加高電壓脈沖進(jìn)行放電，在通過瞬間沸騰現(xiàn)象產(chǎn)生的氣泡內(nèi)產(chǎn)生等離子體，從而生成OH、H、O、02_、0_、H2O2，將微生物或細(xì)菌殺滅。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利第4784624號(hào)說明書

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]然而，在上述的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的裝置中，液體的處理效率存在問題。
[0008]因此，本發(fā)明提供高效地處理液體的液體處理裝置以及液體處理方法。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]本發(fā)明的一個(gè)方式的液體處理裝置具備:被處理水流通的介電管；至少一部分配置在所述介電管內(nèi)的第一電極；至少一部分配置在所述介電管內(nèi)且在所述第一電極的上游的第二電極；供給氣體的氣體供給部，所述氣體用于產(chǎn)生覆蓋所述第一電極的導(dǎo)電體露出部的氣泡；以及在所述第一電極與所述第二電極之間施加電壓的電源。
[0011]上述概括的且特定的方式也可以通過液體處理裝置以及液體處理方法的任意組合來實(shí)現(xiàn)。
[0012]發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明的液體處理裝置以及液體處理方法，可高效地處理液體。
【附圖說明】
[0014]圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的液體處理裝置的整體結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的示意圖。
[0015]圖2為表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的液體處理裝置的電極單元的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的截面圖。
[0016]圖3為表示第一電極和第二電極的配置的研宄例I的示意圖。
[0017]圖4為表示第一電極和第二電極的配置的研宄例2的示意圖。
[0018]圖5為表示第一電極和第二電極的配置的研宄例3的示意圖。
[0019]圖6為表示在本發(fā)明的實(shí)施方式I的液體處理裝置的實(shí)施例和參考例中的靛藍(lán)胭脂紅濃度的時(shí)間變化的圖。
[0020]圖7為表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的液體處理裝置的電極單元的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明的一個(gè)方式(方面)的液體處理裝置具備:被處理水流通的介電管；至少一部分配置在所述介電管內(nèi)的第一電極；至少一部分配置在所述介電管內(nèi)且在所述第一電極的上游的第二電極；供給氣體的氣體供給部，所述氣體用于產(chǎn)生覆蓋所述第一電極的導(dǎo)電體露出部的氣泡；以及在所述第一電極與所述第二電極之間施加電壓的電源。
[0022]通過這樣的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的液體處理裝置能夠提高液體(被處理水)的處理效率，能夠在短時(shí)間內(nèi)處理液體。此外，本發(fā)明的液體處理裝置由于使用介電管進(jìn)行液體的處理，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。
[0023]另外，本發(fā)明中，“被處理水”是指作為液體處理裝置的處理對(duì)象的液體。典型地，被處理水含有細(xì)菌和/或有機(jī)物等化學(xué)物質(zhì)。但是，被處理水也不一定含有細(xì)菌和/或化學(xué)物質(zhì)。即，本發(fā)明中，“處理液體”并不限定于除去液體中的細(xì)菌、以及分解液體中的化學(xué)物質(zhì)，還包括例如使不含細(xì)菌和化學(xué)物質(zhì)的液體中生成自由基。
[0024]在本發(fā)明的一個(gè)方式的液體處理裝置中，例如，所述第一電極的長度方向也可以與所述被處理水在所述介電管內(nèi)由所述第二電極向所述第一電極流通的方向相交。
[0025]由此，液體處理裝置能夠抑制在第一電極附近產(chǎn)生的氣泡被由上游流來的被處理水滯留在第一電極附近。由此，可以提高液體的處理效率和縮短處理時(shí)間。
[0026]在本發(fā)明的一個(gè)方式的液體處理裝置中，例如，所述電源可以通過在所述第一電極與所述第二電極之間施加電壓，使所述氣泡內(nèi)放電，產(chǎn)生等離子體。
[0027]通過這樣的結(jié)構(gòu)，液體處理裝置能夠在被處理水中的覆蓋第一電極的導(dǎo)電體露出部的氣泡內(nèi)產(chǎn)生等離子體，高效地生成自由基。因此，液體處理裝置能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行液體的處理。
[0028]在本發(fā)明的一個(gè)方式的液體處理裝置中，例如，所述介電管可以對(duì)流路設(shè)置如下:所述被處理水由第二電極向第一電極流通，且所述被處理水和所述氣泡由所述第一電極向下游流通。
[0029]由此，在第一電極附近生成的自由基能夠在第一電極的下游的部分與被處理水接觸。由此，可以提高液體的處理效率和縮短處理時(shí)間。
[0030]本發(fā)明的一個(gè)方式的液體處理裝置例如也可以進(jìn)一步具備絕緣體，所述絕緣體以在所述第一電極的周圍形成空間的方式配置，具有以將所述介電管與所述空間連通的方式設(shè)置的開口部，所述氣體供給部通過向所述空間供給所述氣體，由所述絕緣體的所述開口部向所述被處理水中產(chǎn)生所述氣泡。
[0031]通過這樣的結(jié)構(gòu)，液體處理裝置能夠簡單地形成第一電極被氣泡覆蓋的狀態(tài)。液體處理裝置通過在該狀態(tài)下產(chǎn)生等離子體，能夠高效地生成自由基。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行液體的處理。
[0032]在本發(fā)明的一個(gè)方式的液體處理裝置中，例如，所述第一電極也可以具備配置在所述介電管內(nèi)的金屬電極部、和將所述第一電極固定并與所述電源連接的金屬固定部，所述金屬電極部和所述金屬固定部可以由不同的材料形成。
[0033]通過這樣的結(jié)構(gòu)，液體處理裝置例如能夠在金屬電極部中使用等離子體耐受性高的金屬材料，同時(shí)在金屬固定部中使用易于加工的金屬材料。此時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)具有等離子體耐受性、同時(shí)制造成本低、特性穩(wěn)定化的第一電極。
[0034]在本發(fā)明的一個(gè)方式的液體處理裝置中，例如，所述金屬固定部也可以具有由所述氣體供給部向所述空間供給氣體的貫通孔。
[0035]通過這樣的結(jié)構(gòu)，液體處理裝置能夠簡單地形成第一電極被氣泡覆蓋的狀態(tài)。液體處理裝置通過在該狀態(tài)下產(chǎn)生等離子體，能夠高效地生成自由基，能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行液體的處理。
[0036]本發(fā)明的一個(gè)方式的液體處理裝置，例如，也可以進(jìn)一步具備與所述第一電極的外周面相接而配置的絕緣體，所述第一電極為具有開口部、和與所述開口部連通的中空的空間的筒狀，所述氣體供給部通過向所述空間供給所述氣體，由所述第一電極的開口部向所述被處理水中產(chǎn)生所述氣泡。
[0037]通過這樣的結(jié)構(gòu)，液體處理裝置能夠簡單地形成第一電極被氣體覆蓋的狀態(tài)。液體處理裝置通過在該狀態(tài)下產(chǎn)生等離子體，能夠高效地生成自由基，能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行液體的處理。
[0038]本發(fā)明的一個(gè)方式的液體處理方法包括:準(zhǔn)備介電管、至少一部分配置在所述介電管內(nèi)的第一電極、以及至少一部分配置在所述介電管內(nèi)的第二電極的工序；在所述介電管內(nèi)以所述第二電極成為所述第一電極的上游的方向流通被處理水的工序；供給氣體的工序，所述氣體用于產(chǎn)生覆蓋所述第一電極的導(dǎo)電體露出部的氣泡；以及在所述第一電極與所述第二電極之間施加電壓的工序。
[0039]本發(fā)明的液體處理方法能夠提高液體(被處理水)的處理效率，能夠在短時(shí)間內(nèi)處理在介電管內(nèi)流通的液體(被處理水)。
[0040]在本發(fā)明的一個(gè)方式的液體處理方法中，例如，也可以在施加所述電壓的工序中，使所述氣泡內(nèi)放電，產(chǎn)生等離子體。
[0041 ] 由此，液體處理方法能夠在被處理水中的覆蓋第一電極的導(dǎo)電體露出部的氣泡內(nèi)產(chǎn)生等離子體，高效地生成自由基。因此，液體處理方法能夠在短時(shí)間內(nèi)處理液體。
[0042](得到本發(fā)明的一個(gè)方式的經(jīng)過)
[0043]如前述的“【背景技術(shù)】”欄所述，專利文獻(xiàn)I中所示的現(xiàn)有的滅菌裝置利用瞬間沸騰現(xiàn)象使液體瞬間氣化，在相互對(duì)置的圓柱狀的電極與板狀的接地電極之間放電，從而產(chǎn)生等離子體。但是，為了引起瞬間沸騰現(xiàn)象，必須施加使液體氣化的能量，因此具有不能高效地產(chǎn)生等離子體、液體的處理花費(fèi)較長時(shí)間的課題。
[0044]此外，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的裝置由于在儲(chǔ)存被處理水的處理槽中配置電極，進(jìn)行液體的處理，因此具有難以將裝置小型化的課題。
[0045]于是，本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了在介電管內(nèi)配置第一電極和第二電極，將第一電極與氣體供給部連接，配置了用于在第一電極與第二電極之間施加電壓的電源的液體處理裝置的結(jié)構(gòu)，完成了本發(fā)明。通過這樣的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的液體處理裝置能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行液體的處理，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。
[0046]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在以下全部圖中，對(duì)于同一部分或相當(dāng)部分賦予同一符號(hào)，有時(shí)省略重復(fù)的說明。
[0047]此外，以下所說明的實(shí)施方式均表示概括性的或具體的例子。以下的實(shí)施方式所示的數(shù)值、形狀、材料、構(gòu)成要素、構(gòu)成要素的配置以及連接方式等均為一個(gè)例子，其主旨并非限定本發(fā)明。此外，以下的實(shí)施方式中的構(gòu)成要素中，對(duì)于表示最上位概念的獨(dú)立權(quán)利要求中未記載的構(gòu)成要素，作為任選的構(gòu)成要素進(jìn)行說明。
[0048](實(shí)施方式I)
[0049][整體結(jié)構(gòu)]
[0050]對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I的液體處理裝置100的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0051]圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的液體處理裝置100的整體結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的示意圖。如圖1所示，實(shí)施方式I的液體處理裝置100具備介電管101、第一電極102、第二電極103、電源104、以及氣體供給部105。
[0052