電壓即可，不局限于方波，也可以是正弦波等。
[0043]上述放電部件34是板狀絕緣部件。放電部件34例如由陶瓷等電絕緣材料構(gòu)成。需要說明的是，陶瓷為氮化鋁、氮化硅或氧化鋁。放電部件34布置為塞住形成在將第一水道21a和第二水道21b分隔開來的隔板15上的孔部16。在放電部件34的大致中央處形成有微小的放電孔35。放電孔35被設(shè)計為例如電阻成為幾兆歐姆。該放電孔35構(gòu)成電極31和電極32之間的電流路徑。如所上述的放電孔35成為使電極對31、32之間的電流路徑的電流密度上升的電流密度集中部。如圖6所示，當電壓施加在電極31和電極32上時，在放電部件34的放電孔35內(nèi)，電流路徑的電流密度上升，從而水因為焦耳熱而汽化且形成氣泡C。這樣一來，電極31、32和水成為相同電位，氣泡C與水之間的界面成為電極而產(chǎn)生放電(火花放電)。也就是說，在該放電中，由于上述電極31和電極32不會成為放電電極，因此能夠抑制電極31、32因為放電而劣化。
[0044]上述噴霧裝置40與水管3相連接，用于使從該水管3的流入部3a流入的水霧狀噴出后供向處理槽11，該噴霧裝置40構(gòu)成本發(fā)明所涉及的絕緣部。噴霧裝置40具備噴嘴集管41以及與各水道21a?22b相對應(yīng)的多個噴霧嘴42。
[0045]上述噴嘴集管41形成為細長的管狀，水管3連接在該噴嘴集管41的側(cè)面，該噴嘴集管41用于使來自該水管3的水分流到各噴霧嘴42。
[0046]沿著噴嘴集管41的長度方向，按規(guī)定的間隔設(shè)置有多個上述噴霧嘴42。噴霧嘴42是與各水道21a?22b對應(yīng)著設(shè)置的。在水管3中流動的水從流入部3a流入噴嘴集管41，以粒狀(液滴)的形態(tài)從噴霧嘴42向著對應(yīng)的水道21a?22b霧狀噴出。此時，從噴霧嘴42霧狀噴出的水成為粒狀(液滴)，從而空氣存在于各粒水之間(各液滴之間)，電阻上升。這樣一來，從水管3的流入部3a流入的水與在處理槽11中流動的水之間成為電絕緣。需要說明的是，通過利用噴霧嘴42來將水霧狀噴出，在水管3的流入部3a的水和處理槽11的水之間的電阻會達到幾百兆歐姆以上。
[0047]上述下游槽50設(shè)置在上述處理槽11的水流出側(cè)，用于供從該處理槽11流下來而成為水滴狀的水流入。下游槽50形成為俯視時近似長方形的箱體，該下游槽50是由外壁部51圍出一內(nèi)部空間而形成的。下游槽50的外壁部51的高度與處理槽11的長壁部13和流入側(cè)的短壁部14a的高度相同。水管3的流出部3b與下游槽50相連接。下游槽50和處理槽11由處理槽11的流出側(cè)的短壁部14b分隔開來。由于該短壁部14b上設(shè)有流出口部17，因此在處理槽11內(nèi)水滿之前，貯存在處理槽11中的水就會決堤般地從流出口部17向著下游槽50的底部如瀑布那樣流下來。此時，在流出口部17與下游槽50的底部或貯存在下游槽50的水的液面之間具有一定的高度。為此，處理槽11中的水在從流出口部17往下游槽50流下來時會成為水滴。向下游槽50流下來的水成為水滴(粒狀或液滴狀)，從而空氣存在于各粒水之間(液滴之間)，電阻上升。這樣一來，貯存在處理槽11中的水與在下游槽50中流動的水之間成為電絕緣。需要說明的是，處理槽11與下游槽50之間的電阻在幾百兆歐姆以上。之后，在下游槽50中流動的水從水管3的流出部3b流出。需要說明的是，供從上述流出口部17成為粒狀地流下來的水流入的下游槽50構(gòu)成本發(fā)明所涉及的絕緣部。
[0048]一工作情況一
[0049]在本實施方式所涉及的水處理裝置Ia中，在水管3中流動的水在水處理部10被處理。
[0050]在水處理部10開始工作之前，將水循環(huán)回路I的開關(guān)閥4、4打開，貯水箱2的水在水管3中流動。在水管3中流動的水經(jīng)由泵5從流入部3a流入噴嘴集管41內(nèi)，并從噴霧嘴42向著各水道21a?22b霧狀噴出，水貯存在處理槽11內(nèi)。此時，由于霧狀噴出的水成為粒狀(液滴)，因此空氣存在于在各液滴之間，從而電阻上升。為此，從水管3的流入部3a流入的水與在處理槽11中流動水之間成為電絕緣。
[0051]當水處理部10開始工作時，處理槽11內(nèi)成為浸水狀態(tài)。當從高電壓產(chǎn)生部33向電極對31、32施加極性的比例相等的方波電壓時，放電部件34的放電孔35的電流路徑的電流密度上升。
[0052]—旦放電孔35內(nèi)的電流路徑的電流密度上升，放電孔35內(nèi)的焦耳熱就會變大。其結(jié)果是，在放電部件34中，在放電孔35內(nèi)部和放電孔35的出入口附近，促進了水的汽化，從而形成作為氣體相的氣泡C。如圖6所示，該氣泡C覆蓋了放電孔35的整個區(qū)域。在這樣的狀態(tài)下，氣泡C作為阻止電極31與電極32之間經(jīng)由水而導電的電阻發(fā)揮作用。這樣一來，在電極31、32與水之間幾乎不存在電位差，氣泡C與水之間的界面成為電極。于是，在氣泡C內(nèi)會產(chǎn)生絕緣破壞，從而產(chǎn)生放電(火花放電)。
[0053]—旦在氣泡C內(nèi)如上述那樣進行放電，在處理槽11內(nèi)的水中就會產(chǎn)生殺菌因子(羥自由基等活性種)。需要說明的是，羥自由基構(gòu)成本發(fā)明所涉及的殺菌因子。
[0054]之后，在處理槽11的各水道21a?22b中流動的水從流出口部17向下游槽50流下來。此時，由于從流出口部17向下游槽50流下來的水成為水滴，因此空氣存在于各粒水之間(液滴之間)，從而電阻上升。這樣一來，貯存在處理槽11中的水與在下游槽50中流動的水之間成為電絕緣。
[0055]一實施方式的效果一
[0056]根據(jù)上述實施方式，由于使用交變型的高電壓產(chǎn)生部33，因此向電極對31、32施加的電壓的正負每隔規(guī)定的時間就相互交替。因此，能夠使放電孔35中不產(chǎn)生輝光放電，而是產(chǎn)生火花放電。也就是說，在向電極對31、32施加直流電的情況下，放電方式會隨著電流增加而從火花放電轉(zhuǎn)移到輝光放電，但是在本實施方式中，向電極對31、32施加的電壓的正負在放電方式轉(zhuǎn)移到輝光放電之前就會交替，因此能夠使放電孔35內(nèi)不產(chǎn)生輝光放電，而是持續(xù)地產(chǎn)生火花放電。這樣一來，能夠抑制輝光放電對放電孔35造成的熱破壞，從而能夠抑制放電孔35的孔徑擴大。因此，能夠穩(wěn)定地進行放電。
[0057]此外，根據(jù)上述實施方式，由于使電壓波形中的正極側(cè)和負極側(cè)的比例相等，因此能夠使兩個電極31、32相同程度地進行氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。因此，能夠抑制氧化反應(yīng)所引起的各電極31、32的溶解，其結(jié)果是能夠穩(wěn)定地進行放電。
[0058]此外，根據(jù)上述實施方式，由于使電壓波形為方波，因此與例如正弦波等相比，能夠不受水的導電率的影響地產(chǎn)生放電。因此，能夠穩(wěn)定地進行放電。
[0059]另外，根據(jù)上述實施方式，由于使在水管3和處理槽11之間流動的水滴下來，因此能夠使空氣存在于成為粒狀的水(液滴)中的各粒水之間(各液滴之間)。這樣一來，由于電阻上升，能夠使在水管3中流動的水和在處理槽11中流動的水之間成為電絕緣。
[0060]另外，因為設(shè)置了噴霧裝置40，所以能夠使在水管3中流動的水霧狀噴出后供向處理槽11。因此，能夠使水成為粒狀(液滴)并使空氣存在于各粒水之間(各液滴之間)。這樣一來，由于能夠使電阻上升，因此能夠使在水管3中流動的水和在處理槽11在中流動的水之間成為電絕緣。
[0061]而且，由于在處理槽11的水流出側(cè)設(shè)置了用于使貯存在該處理槽11中的水以水滴狀滴下來后貯存起來的下游槽50，因此能夠使貯存在處理槽11中的水以水滴狀滴下來并供向下游槽50。因此，能夠使空氣存在于水滴(粒狀或液滴狀)中的各水滴之間(各液滴之間)。由于這能夠使電阻上升，因此能夠使貯存在處理槽11中的水和在下游槽50的水流出側(cè)的水通路3中流動的水之間成為電絕緣。
[0062]另外，由于向電極對31、32施加的電壓的正負每隔規(guī)定的時間就相互交替，因此能夠抑制金屬等從各電極31、32析出。
[0063]最后，由于設(shè)置了第一水道?第四水道21a?22b，因此能夠根據(jù)水道21a?22b的數(shù)量來調(diào)節(jié)在水處理裝置Ia中進行處理的水的量。
[0064]在上述實施方式中，放電部件34中的放電孔35的形狀也可以是如圖7所示的形狀。也就是說，在圖7所示的放電孔35中，該放電孔35兩側(cè)的開口端部35a呈朝外側(cè)逐漸擴大的錐形。形成在放電孔35的氣泡C有向上浮起的趨勢，但在圖7的型態(tài)下，氣泡C的一部分與開口端部35a的錐面相抵而阻止氣泡C向上浮起。因此，能夠使在放電孔35形成的氣泡C長時間地停留在放電孔35，其結(jié)果是能夠更穩(wěn)定地進行放電。需要說明的是，也可以不使放電孔35兩側(cè)的開口端部都成為錐形，而是只有一側(cè)的開口端部35a成為錐形。
[0065]一產(chǎn)業(yè)實用性一
[0066]如上所述，本發(fā)明對于具有設(shè)在水中的電極對的放電單元是有用的。
[0067]—符號說明一
[0068]15 隔板
[0069]31電極(火線側(cè))
[0070]32電極(零線側(cè))
[0071]33高電壓產(chǎn)生部(電源)
[0072] 35放電孔(通孔)
【主權(quán)項】
1.一種放電單元，其特征在于具備: 交變型電源(33)； 電極對(31、32)，其設(shè)置在水中，電壓自上述電源(33)施加在該電極對(31、32)上；以及 絕緣性隔板(15)，其在上述水中將上述電極對(31、32)分隔開來，在該隔板(15)上形成有構(gòu)成上述電極對(31、32)之間的電流路徑的微小通孔(35)，通過向上述電極對(31、32)施加電壓而在上述通孔(35)內(nèi)產(chǎn)生放電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電單元，其特征在于: 上述電源(33)的電壓波形是每個周期中的正極側(cè)與負極側(cè)的比例相等的波形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放電單元，其特征在于: 上述電源(33)的電壓波形是方波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項所述的放電單元，其特征在于: 上述通孔(35)的一側(cè)或兩側(cè)的開口端部(35a)呈朝外側(cè)逐漸擴大的錐形。
【專利摘要】放電單元具備：交變型高電壓產(chǎn)生部(33)；電極對(31、32)，其設(shè)置在水中，電壓自高電壓產(chǎn)生部(33)施加在該電極對(31、32)上；以及絕緣性隔板(15)，其在水中將電極對(31、32)分隔開來，在該隔板(15)上形成有構(gòu)成電極對(31、32)之間的電流路徑的微小放電孔(35)，通過向電極對(31、32)施加電壓而在放電孔(35)內(nèi)產(chǎn)生放電。
【IPC分類】C02F1-48
【公開號】CN104661968
【申請?zhí)枴緾N201380050100
【發(fā)明人】西村政彌, 香川謙吉, 大堂維大, 齋藤智己, 山口幸子
【申請人】大金工業(yè)株式會社
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年9月24日
【公告號】EP2902369A1, US20150239755, WO2014050080A1