放电单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发涉及一种在水中产生放电来将水净化的放电单元。
【背景技术】
[0002]迄今为止，通过在水中产生放电来将水净化的水处理用放电单元已广为人知，例如在专利文献I中公开了这种放电单元。该专利文献I中的放电单元具备:设置在水中的电极对，规定的电压自直流电源施加在该电极对上；以及绝缘性隔板，该隔板在水中将电极对分隔开来，并且在该隔板上形成有构成电极对的电流路径的通孔。在该放电单元中，当直流电压自直流电源施加在电极对上时，在隔板的通孔内的电流路径中电流密度会上升而产生放电。通过产生放电，在水中会产生羟自由基等杀菌因子，从而将水净化。
[0003]专利文献1:日本公开专利公报特开2011 — 92920号公报
【发明内容】
[0004]一发明要解决的技术问题一
[0005]然而，在上述放电单元中，可能会发生下述状况:电流路径即隔板的通孔的孔径渐渐地扩大，这导致通孔的电阻降低而无法确保放电所需要的电流密度，从而无法稳定地产生放电。也就是说，存在下述问题，即:如果一定的直流电压经常施加在电极对上，在通孔内就会产生温度较高的辉光放电，该辉光放电所产生的放电热对通孔造成热破坏，从而孔径扩大。
[0006]本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于:抑制隔板上的通孔的孔径扩大来稳定地进行放电。
[0007]一用以解决技术问题的技术方案一
[0008]第一方面的发明所涉及的放电单元具备:交变型电源33 ;电极对31、32，其设置在水中，电压自上述电源33施加在该电极对31、32上；以及绝缘性隔板15，其在上述水中将上述电极对31、32分隔开来，在该隔板15上形成有构成上述电极对31、32之间的电流路径的微小通孔35，通过向上述电极对31、32施加电压而在上述通孔35内产生放电。
[0009]在上述第一方面的发明中，通过自电源33向电极对31、32施加电压，在电极对31、32之间的电流路径即通孔35中的电流密度上升，从而产生放电。在本发明中，由于电源33为交变型的电源，因此向电极对31、32施加的电压的正负每隔规定的时间就相互交替。因此，在通孔35中不会产生辉光放电，而是会产生火花放电。也就是说，在向电极对31、32施加直流电的情况下，放电方式会随着电流增加而从火花放电转移到辉光放电，但是在本发明中，向电极对31、32施加的电压的正负在放电方式转移到辉光放电之前就会交替，因此能够使通孔35内持续地产生火花放电。这样一来，能够抑制辉光放电对通孔35造成的热破坏，从而能够抑制通孔35的孔径扩大。
[0010]第二方面的发明是在第一方面的发明的基础上，具有下述特征:上述电源33的电压波形是每个周期中的正极侧与负极侧的比例相等的波形。
[0011]在上述第二方面的发明中，由于电压波形的每个周期中的正极侧和负极侧的比例相等，因此氧化反应和还原反应在两个电极31、32上相同程度地进行。
[0012]第三方面的发明是在第一或第二方面的发明的基础上，具有下述特征:上述电源33的电压波形是方波。
[0013]在上述第三方面的发明中，通过使电压波形为方波，与例如正弦波等相比，能够不受水的导电率的影响地产生放电。
[0014]第四方面的发明是在第一到第三中任一方面的发明的基础上，具有下述特征:上述通孔35的一侧或两侧的开口端部35a呈朝外侧逐渐扩大的锥形。
[0015]自电源33向电极对31、32施加电压，从而电极对31、32之间的电流路径即通孔35中的电流密度上升，水汽化而形成气泡。在气泡内，气泡与水之间的界面成为电极而产生放电(火花放电)。形成在通孔35的气泡有向上浮起的趋势，但在本发明中，如图7所示，由于气泡的一部分与开口端部35a的锥面相抵，因此能抑制气泡向上浮起。
[0016]—发明的效果一
[0017]如上所述，根据本发明，由于使用交变型电源33，因此能够使通孔35内不产生辉光放电，而是产生温度较低温的火花放电。由此，能够抑制通孔35的孔径扩大，其结果是能够稳定地进行放电。
[0018]根据第二方面的发明，由于使电压波形的每个周期中的正极侧和负极侧的比例相等，因此能够使两个电极31、32相同程度地进行氧化反应和还原反应。因此，能够抑制氧化反应所引起的电极对31、32的溶解，其结果是能够稳定地进行放电。
[0019]根据第三方面的发明，由于使电压波形为方波，因此与例如正弦波等相比，能够不受水的导电率的影响地产生放电。因此，能够稳定地进行放电。
[0020]根据第四方面的发明，由于使通孔35的一侧或两侧的开口端部35a呈朝外侧逐渐扩大的锥形，因此能够抑制通过向电极对31、32施加电压而在通孔35产生的气泡向上浮起。这样一来，能够使在通孔35形成的气泡长时间地停留在通孔35，其结果是能够更稳定地进行放电。
【附图说明】
[0021]图1是示出实施方式所涉及的贮水箱和水循环回路的管道系统图。
[0022]图2是示出实施方式所涉及的水处理部的图。
[0023]图3是示意地示出实施方式所涉及的水处理部的图。
[0024]图4是示出实施方式所涉及的放电单元的简要剖视图。
[0025]图5是示出实施方式所涉及的电压波形的图。
[0026]图6是扩大地示出实施方式所涉及的放电单元的一部分的图。
[0027]图7是扩大地示出实施方式所涉及的放电单元的一部分的图。
【具体实施方式】
[0028]下面，根据附图对本发明的实施方式进行详细的说明。需要说明的是，以下实施方式是本质上优选的示例，并没有意图对本发明、其应用对象或其用途的范围加以限制。
[0029]如图1所示，本发明的第一实施方式所涉及的水处理装置Ia具备水循环回路I和贮水箱2。
[0030]上述贮水箱2中贮存有水(包括热水，以下相同)。水循环回路1、第一流路管6以及第二流路管7与贮水箱2相连接。
[0031]上述水循环回路I用于使贮水箱2内的水进行循环来搅拌该贮水箱2内的水。水管3、两个开关阀4、4、两个泵5、5、以及水处理部10连接在水循环回路I中。需要说明的是，水处理部10的详细结构后述。
[0032]上述水管3是水能够在内部流动的管。水管3的一端与贮水箱2的、在图中左侧的侧面相连接，而另一端与贮水箱2的、在图中右侧的侧面相连接。上述的两个泵5、5、两个开关阀4、4、以及水处理部10连接在水管3的中途。
[0033]上述开关阀4、4构成为能够将水管3的流路打开、关闭的阀。两个开关阀4、4中的一个开关阀4设置在水处理部10的水流入侧，另一个开关阀4设置在水处理部10的水流出侧。两个泵5、5中的一个泵5设置在贮水箱2和位于水处理部10的流入侧的开关阀4之间，另一个泵5设置在水处理部10和位于该水处理部10的流出侧的开关阀4之间。如果打开各开关阀4、4，水就会在水管3内部流动，另一方面，如果关闭各开关阀4、4，水就会停止在水管3内部流动。
[0034]—水处理部的结构一
[0035]如图2和图3所示，水处理部10用于将从水管3的流入部3a流入的水净化后使水从水管3的流出部3b流出。该水处理部10具备喷雾装置40、处理槽11、下游槽50以及多个放电单元30a、30b。水处理部10构成为:由喷雾装置40将从水管3流入的水供向处理槽11，在该处理槽11内利用由放电单元30a、30b产生的杀菌因子对水进行净化，并将净化后的水供向下游槽50，再使水从下游槽50流向水管3。
[0036]上述处理槽11是箱体状水槽，形成为俯视时近似长方形。具体而言，处理槽11是由下述部分形成的，即:底部12，其形成为俯视时近似长方形的平板；长壁部13、13，其形成为横向长度较长的、近似长方形的平板，且从底部12的两个长边分别向上方延伸；短壁部14a、14b，形成为纵向长度较长的、近似长方形的平板，且从底部12的两个短边分别向上方延伸。处理槽11的长度方向上的另一端侧(也就是说水的流出侧)的短壁部14b形成为其高度低于处理槽11的长度方向的一端侧(也就是说水的流入侧)的短壁部14a和长壁部13、13，从而形成流出口部17。
[0037]在上述处理槽11的内部，沿着该处理槽11的宽度方向按规定间隔布置有多个隔板15。各隔板15形成为横向长度较长的、近似长方形的平板，各隔板15沿着处理槽11的长度方向布置好，从而将该处理槽11的内部分隔成多个水道21a?22b。各隔板15由具有电绝缘性的材料形成。此外，在布置于后述的第一流路21和第二流路22中的隔板15、15上分别形成有沿着厚度方向贯穿该隔板15、15的孔部16。在上述处理槽11中，由各隔板15形成有从图2中的跟前侧起依序排列的第一水道?第四水道21a?22b。需要说明的是，在处理槽11中形成的水道21a?22b的数量是示例，能够根据水处理部10所净化的水量任意地改变水道21a?22b的数量。此外，隔板15构成本发明所涉及的分隔部件。
[0038]各水道21a?22b中，第一水道21a和第二水道21b配成一对而形成第一流路21，第三水道22a和第四水道22b配成一对而形成第二流路22。
[0039]如图4所示，上述多个放电单元30a、30b由第一放电单元30a和第二放电单元30b构成。在每一对上述水道21a、21b、22a、22b中各设置有一个放电单元30a、30b。
[0040]上述第一放电单元30a用于净化第一流路21中的水。第一放电单元30a具备:电极对31、32 ;与该电极对31、32相连接，用于向该电极对31、32施加规定的电压的高电压产生部33;以及形成有上述孔部16的隔板15。在隔板15上设有放电部件34。此外，第二放电单元30b用于净化第二流路22的水。由于第二放电单元30b的具体结构与上述第一放电单元30a相同，因此省略说明。
[0041 ] 上述电极对31、32用于在水中产生放电，由火线侧的电极31和零线侧的电极32构成。电极31形成为扁平的板状，并且布置在第一水道21a中。电极31与高电压产生部33相连接。上述电极32形成为扁平的板状，并且布置在第二水道21b内。电极32与高电压产生部33相连接。电极31和电极32设置为相互大致平行。需要说明的是，这些电极31、32例如由耐腐蚀性较高的金属材料构成。
[0042]上述高电压产生部33由向电极对31、32施加规定的电压的电源构成。在本实施方式中，作为示例，如图5所示，高电压产生部33向电极对31、32施加具有正负交替的交变波形的电压。该交变波形(方波)的占空比(Duty)被调节为正极侧与负极侧的比例相等。需要说明的是，向电极对31、32施加的电压是示例，只要是交变型的