液體處理裝置、液體處理方法以及等離子體處理液的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及通過在液中生成等離子體來進行液體的處理特別是對水進行處理的等離子體處理裝置、液體處理方法以及等離子體處理液。
【背景技術】
[0002]作為現(xiàn)有的液體處理裝置，有使用了高電壓脈沖放電的液體處理裝置(例如參照專利文獻I)。圖8是現(xiàn)有的液體處理裝置(殺菌裝置)的構成圖。圖8所示的殺菌裝置I由將棒狀的高電壓電極2和板狀的接地電極3作為一對的放電電極6來構成。高電壓電極2除了前端部2a的端面之外被絕緣體4覆蓋，從而形成了高電壓電極部5。此外，高電壓電極2的前端部2a和接地電極3之間設置給定的電極間隔，在處理槽7內以浸漬于被處理液8的狀態(tài)而對置配置。進而，高電壓電極2和接地電極3被連接至產生高電壓脈沖的電源9。在兩者的電極間施加2?50kV、10Hz?20kHz的負極性的高電壓脈沖來進行放電。通過其能量所引起的水的蒸發(fā)、以及沖擊波所伴隨的氣化，將產生由水蒸氣構成的氣泡10 (瞬間沸騰現(xiàn)象)。此外，通過在高電壓電極2附近生成的等離子體來產生0Η、Η、0、02_、0_、H2O2，對微生物、細菌進行殺菌。
[0003]在現(xiàn)有的其他液體處理裝置中，從管型電極向處理槽內供給氣體，形成被處理液和氣泡介于電極間的狀態(tài)，在電極間施加高電壓脈沖來產生等離子體，進行液體的處理(例如參照專利文獻2)。在該其他液體處理裝置中，被施加于電極間的高電壓脈沖即便在較低的電壓下也能夠產生等離子體來處理液體，從而可以降低耗電量。此外，公開了如下的液體污染物去除裝置，即，在液體中配置一連串的脈沖狀電弧產生電極，通過一個電極來注入氣體，由此來促進液體內的電弧(例如參照專利文獻3)。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本專利第4784624號說明書
[0007]專利文獻2:日本專利第4041224號說明書
[0008]專利文獻3:日本專利第3983282號說明書

【發(fā)明內容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]然而，在上述的現(xiàn)有構成的裝置中，存在等離子體的產生效率低且處理液體需要較長時間的問題。
[0011]因此，本申請用于解決前述現(xiàn)有課題，其目的在于提供一種效率良好地產生等離子體且短時間地處理液體的液體處理裝置、液體處理方法及其被進行了等離子體處理的液體。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]本申請的液體處理裝置具備:第一電極；第二電極，其被配置在被處理液中；絕緣體，其被設置為隔著空間來包圍所述第一電極，并且在與所述被處理液接觸的位置具有開口部；電源，其在所述第一電極與所述第二電極之間施加電壓，以在所述絕緣體的所述開口部附近產生等離子體；和供給裝置，其在所述電源施加電壓之前向所述空間供給液體。
[0014]上述的概括性且特定的形態(tài)也可以通過液體處理裝置、液體處理方法、以及液體處理裝置和液體處理方法的任意組合來實現(xiàn)。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本申請所涉及的液體處理裝置、液體處理方法及其被進行了等離子體處理的液體，能夠效率良好地產生等離子體且短時間地處理液體。
【附圖說明】
[0017]圖1是表示本申請的實施方式I所涉及的液體處理裝置的整體構成的簡要圖。
[0018]圖2是表示本申請的實施方式I中的第一金屬電極的周邊的電極構成的剖視圖。
[0019]圖3是表示本申請的實施方式I中的其他第一金屬電極的周邊的電極構成的剖視圖。
[0020]圖4是表示本申請的實施方式I中的第一金屬電極與絕緣體之間所形成的空間被氣體充滿的狀態(tài)的圖。
[0021]圖5是表示本申請的實施方式I中的第一金屬電極與絕緣體之間所形成的空間被液體充滿的狀態(tài)的圖。
[0022]圖6是表示本申請的實施方式I中的等離子體處理液中所含的N03_濃度的時間依賴性的圖。
[0023]圖7是表示本申請的實施方式I中的等離子體處理液中所含的CH3COOlt度的時間依賴性的圖。
[0024]圖8是表示現(xiàn)有的使用了高電壓脈沖放電的殺菌裝置的整體構成的簡要圖。
【具體實施方式】
[0025]本申請的第I形態(tài)所涉及的液體處理裝置具備:第一電極；第二電極，其被配置在被處理液中；絕緣體，其被設置為隔著空間來包圍所述第一電極，并且在與所述被處理液接觸的位置具有開口部；電源，其在所述第一電極與所述第二電極之間施加電壓，以在所述絕緣體的所述開口部附近產生等離子體；和供給裝置，其在所述電源施加電壓之前向所述空間供給液體。
[0026]根據(jù)這種構成，與現(xiàn)有的裝置相比，能夠效率良好地生成等離子體，并且能夠生成長壽命的OH原子團，因此能夠短時間地進行被處理液的處理。此外，能夠根據(jù)由供給裝置供給的液體來控制由等離子體生成的生成物，能夠根據(jù)其生成物來效率良好且短時間地分解被處理液中的物質。
[0027]在本申請的第2形態(tài)所涉及的液體處理裝置中，在所述第I形態(tài)中的所述供給裝置向所述空間供給所述液體而形成了由液體充滿所述空間的狀態(tài)之后，所述電源在所述第一電極與所述第二電極之間施加電壓，使所述空間內的所述液體氣化來產生氣體，在所述氣體從所述絕緣體的所述開口部被釋放到所述被處理液中時進行放電，由此產生所述等離子體。
[0028]根據(jù)這種構成，由于第一金屬電極與絕緣體之間所形成的空間被液體充滿，因此能夠去除空間內的空氣。其結果，與空間內用空氣充滿的情況相比，能夠減少由等離子體生成的氮化合物的量。即，通過使用從供給裝置供給的液體、例如被處理液，能夠控制由等離子體生成的氮化合物的量。如此，通過減少所生成的氮化合物，等離子體的能量在生成氮化合物的工序中未被消耗，能夠效率良好地生成OH原子團。其結果，能夠短時間地對被處理液進行處理。
[0029]本申請的第3形態(tài)所涉及的液體處理裝置具備:第一電極；第二電極，其被配置在被處理液中；絕緣體，其被設置為隔著空間來包圍所述第一電極，并且在與所述被處理液接觸的位置具有開口部；電源，其在所述第一電極與所述第二電極之間施加電壓，以在所述絕緣體的所述開口部附近產生等離子體；和供給裝置，其在所述電源施加電壓之前向所述空間供給氣體，在所述供給裝置向所述空間供給所述氣體而形成了由氣體充滿所述空間的狀態(tài)之后，所述電源在所述第一電極與所述第二電極之間施加電壓，由此在所述氣體從所述絕緣體的所述開口部被釋放到所述被處理液中時進行放電，從而產生所述等離子體。
[0030]根據(jù)這種構成，能夠效率良好地產生等離子體。此外，能夠根據(jù)從供給裝置供給的氣體，根據(jù)被處理液來控制由等離子體生成的生成物。例如，在作為從供給裝置供給的氣體而使用了抱、02的情況下，作為生成物而能夠生成!1 202。如此，能夠生成與被處理液中的想要分解的物質相應的生成物，因此能夠短時間地對被處理液進行處理。
[0031]在本申請的第4形態(tài)所涉及的液體處理裝置中，還具備保持所述第I?3的任一形態(tài)中的所述第一電極并與所述絕緣體連接的保持塊，所述保持塊具有密封所述第一電極的構造。
[0032]根據(jù)這種構成，在對保持塊和第一電極進行連接的連接部能夠抑制液體或者氣體從空間內漏出至外部。其結果，能僅從絕緣體的開口部釋放氣體，因此能夠在存在于絕緣體的開口部的氣體內可靠地產生等離子體，能夠效率良好且短時間地對被處理液進行處理。
[0033]在本申請的第5形態(tài)所涉及的液體處理裝置中，所述第4形態(tài)中的所述保持塊具備對在所述第一電極與所述絕緣體之間形成的所述空間和所述供給裝置進行連接的流路。
[0034]根據(jù)這種構成，能夠在保持塊安裝供給裝置，能夠經(jīng)由流路而容易地將液體或者氣體供給至第一電極與絕緣體之間的空間。此外，由于保持塊以易于加工的材料來形成，因此能夠抑制用于設置流路的加工成本。
[0035]在本申請的第6形態(tài)所涉及的液體處理裝置中，所述第I?5的任一形態(tài)中的所述第一電極在內部具備對在所述第一電極與所述絕緣體之間形成的所述空間和所述供給裝置進行連接的流路。
[0036]根據(jù)這種構成，能夠在第一電極安裝供給裝置，能夠經(jīng)由流路而容易地將液體或者氣體供給至第一電極與絕緣體之間的空間。
[0037]在本申請的第7形態(tài)所涉及的液體處理裝置中，所述第I?6的任一形態(tài)中的所述絕緣體的所述開口部被設置為開口方向相對于所述絕緣體的側面而成為垂直上方方向。
[0038]根據(jù)這種構成，因為能夠抑制開口部附近處的氣泡的泡沫堵塞，所以能夠效率良好地產生等離子體。
[0039]在本申請的第8形態(tài)所涉及的液體處理裝置中，所述第I?7的任一形態(tài)中的所述絕緣體的所述開口部在所述絕緣體設置有多個。
[0040]根據(jù)這種構成，因為能夠從多個開口部產生等離子體，因此能夠進一步效率良好地產生等離子體。
[0041]在本申請的第9形態(tài)所涉及的液體處理裝置中，還具備儲存所述第I?8的任一形態(tài)中的所述被處理液的第一槽。
[0042]根據(jù)這種構成，能夠提供便利性更良好的液體處理裝置。
[0043]在本申請的第10形態(tài)所涉及的液體處理裝置中，還具備通過循環(huán)泵和配管而與所述第9形態(tài)中的所述第一槽進行連接的第二槽。
[0044]根據(jù)這種構成，能夠進一步增大液體處理裝置所能處理的被處理液的容量。
[0045]在本申請的第11形態(tài)所涉及的液體處理裝置中，所述第10形態(tài)中的所述第二槽被接地。
[0046]根據(jù)這種構成，本申請的液體處理裝置能夠抑制觸電。
[0047]在本申請的第12形態(tài)所涉及的液體處理裝置中，帶清洗或凈化功能的系統(tǒng)具備所述第I?11的任一形態(tài)中的液體處理裝置。
[0048]根據(jù)這種構成，在具備本申請的液體處理裝置的帶清洗或凈化功能的系統(tǒng)中，能夠效率良好且短時間地進行被處理液的處理。
[0049]本申請的第13形態(tài)所涉及的液體處理方法，在向第一電極、與被設置為包圍所述第一電極且按照和被處理液接觸的方式具備開口部的絕緣體之間所形成的空間供給液體之后，在所述第一電極與被配置于所述被處理液中的第二電極之間施加電壓，以在所述絕緣體的開口部產生等離子體。
[0050]根據(jù)這種構成，能夠效率良好地生成等離子體，并且能夠生成長壽命的OH原子團，因此能夠短時間地進行被處理液的處理。此外，通過向由第一電極和絕緣體形成的空間供給液體，從而能夠控制由等離子體生成的生成物。