等離子體生成裝置及等離子體生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及等離子體生成裝置及等離子體生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—直以來(lái)，對(duì)于將等離子體用于液體或氣體的凈化或殺菌等的技術(shù)展開了研究。例如，在專利文獻(xiàn)I中公開了通過(guò)等離子體產(chǎn)生OH原子團(tuán)等的活性種、利用產(chǎn)生的活性種來(lái)對(duì)微生物及細(xì)菌進(jìn)行殺菌的殺菌裝置。
[0003]專利文獻(xiàn)I所記載的殺菌裝置具備一對(duì)電極，向該一對(duì)電極間施加2kV/cm?50kV/cm、10Hz?20kHz的負(fù)極性的高電壓脈沖而進(jìn)行放電。利用放電的能量所導(dǎo)致的水的蒸發(fā)和伴隨著沖擊波的氣化，產(chǎn)生由水蒸氣形成的氣泡，在該氣泡中生成等離子體。
[0004]專利文獻(xiàn)1:特開2009-255027號(hào)公報(bào)
[0005]但是，在上述以往的殺菌裝置中，存在等離子體的生成效率低的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種能夠高效地生成等離子體的等離子體生成裝置及等離子體生成方法。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)方式的等離子體生成裝置，具備:流路，供液體流動(dòng)，具有形成在與所述液體接觸的內(nèi)壁面的凹部或凸部，設(shè)置有將流路內(nèi)部和流路外部的氣體所存在的外部空間連通的氣體導(dǎo)入路；送液裝置，向所述流路送出液體；第I電極及第2電極，配置在所述流路內(nèi)部；電源，向所述第I電極和所述第2電極之間施加規(guī)定的電壓；以及控制電路，控制所述送液裝置及所述電源，使所述送液裝置向所述流路送出所述液體，在通過(guò)減壓空間與所述外部空間的氣壓差從所述外部空間經(jīng)由所述氣體導(dǎo)入路向所述流路內(nèi)部的液體中導(dǎo)入了所述氣體，并且由所述氣體產(chǎn)生了氣泡的狀態(tài)下，使所述電源向所述第I電極和所述第2電極之間施加規(guī)定的電壓，所述減壓空間是通過(guò)所述液體在所述流路的形成有所述凹部或所述凸部的部分流動(dòng)而在所述流路內(nèi)部形成的。
[0008]本發(fā)明的另一方式的等離子體生成裝置，具備:流路，供液體流動(dòng)，設(shè)置有將流路內(nèi)部和流路外部的氣體所存在的外部空間連通的氣體導(dǎo)入路；送液裝置，向所述流路送出液體；第I電極及第2電極，設(shè)置于所述流路內(nèi)部；電源，向所述第I電極和所述第2電極之間施加規(guī)定的電壓；控制電路，控制所述送液裝置及所述電源，使所述送液裝置送出該液體，以使所述液體在所述流路內(nèi)部回旋，在通過(guò)減壓空間與所述外部空間的氣壓差而從所述外部空間經(jīng)由所述氣體導(dǎo)入路向所述流路內(nèi)部的液體中導(dǎo)入了所述氣體，并且由所述氣體產(chǎn)生了氣泡的狀態(tài)下，使所述電源向所述第I電極和所述第2電極之間施加規(guī)定的電壓，所述減壓空間是通過(guò)所述液體回旋而在所述流路內(nèi)部形成的。
[0009]另外，整體或具體的方式也可以通過(guò)裝置、器件、系統(tǒng)、集成電路及方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。此夕卜，整體或具體的方式也可以通過(guò)裝置、器件、系統(tǒng)、集成電路及方法的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0010]公開的實(shí)施方式的更多效果及優(yōu)點(diǎn)在說(shuō)明書及附圖中有詳細(xì)記載。效果及/或優(yōu)點(diǎn)通過(guò)說(shuō)明書及附圖所公開的各種實(shí)施方式和特征來(lái)分別提供，得到這些效果及/或優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)并不需要全部實(shí)施方式和特征。
[0011]發(fā)明的效果:
[0012]根據(jù)本發(fā)明，不使用導(dǎo)入氣體的栗就能夠向液體中導(dǎo)入氣體。此外，能夠在導(dǎo)入的氣體內(nèi)生成等離子體。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是表示實(shí)施方式I的等離子體生成裝置的構(gòu)造的圖。
[0014]圖2是表示實(shí)施方式I的第I電極的一部分及絕緣體的一部分的構(gòu)造的立體圖。
[0015]圖3A是表示實(shí)施方式I的流路的形狀的另一例的圖。
[0016]圖3B是表示實(shí)施方式I的流路的形狀的另一例的圖。
[0017]圖3C是表示實(shí)施方式I的流路的形狀的另一例的圖。
[0018]圖4是表示實(shí)施方式I的等離子體生成裝置的動(dòng)作的流程圖。
[0019]圖5是表示實(shí)施方式2的等離子體生成裝置的構(gòu)造的圖。
[0020]圖6是表不實(shí)施方式2的第I電極的一部分及絕緣體的一部分的構(gòu)造的立體圖。
[0021]符號(hào)說(shuō)明:
[0022]10、110等離子體生成裝置；11液體；12氣體；13等離子體；20、20a、20b、20c流路；21、21a凹部；21b、21c、21d凸部；22減壓空間;30外部空間;40、140第I電極；41金屬電極部；42金屬保持部；50第2電極；60絕緣體；61空隙；62開口部；70、170氣體導(dǎo)入路；80電源；90控制電路；141中空部
【具體實(shí)施方式】
[0023](本發(fā)明的概要)
[0024]為了解決上述課題，本發(fā)明的一個(gè)方式的等離子體生成裝置，具備:流路，供液體流動(dòng)，具有形成在與所述液體接觸的內(nèi)壁面的凹部或凸部，設(shè)置有將流路內(nèi)部和流路外部的氣體所存在的外部空間連通的氣體導(dǎo)入路；送液裝置，向所述流路送出液體；第I電極及第2電極，配置在所述流路內(nèi)部；電源，向所述第I電極和所述第2電極之間施加規(guī)定的電壓；以及控制電路，控制所述送液裝置及所述電源，使所述送液裝置向所述流路送出所述液體，在通過(guò)減壓空間與所述外部空間的氣壓差從所述外部空間經(jīng)由所述氣體導(dǎo)入路向所述流路內(nèi)部的液體中導(dǎo)入了所述氣體，并且由所述氣體產(chǎn)生了氣泡的狀態(tài)下，使所述電源向所述第I電極和所述第2電極之間施加規(guī)定的電壓，所述減壓空間是通過(guò)所述液體在所述流路的形成有所述凹部或所述凸部的部分流動(dòng)而在所述流路內(nèi)部形成的。
[0025]由此，不必使用栗等的氣體供給裝置，通過(guò)利用流路內(nèi)部的減壓空間與外部空間的氣壓差由流路內(nèi)部吸入外部空間的氣體，能夠向流路內(nèi)部供給氣體。由此，不必使用栗等，就能夠向流路內(nèi)部的液體中供給氣體，能夠高效地在向流路內(nèi)部供給的氣體中生成等離子體。
[0026]此外，例如也可以是，所述凹部是在相對(duì)于所述液體在所述流路內(nèi)流動(dòng)的方向垂直的截面上比周圍凹陷的部分，并且是在相對(duì)于該方向平行的截面上比周圍凹陷的部分，所述凸部是在相對(duì)于所述液體在所述流路內(nèi)流動(dòng)的方向垂直的截面上比周圍突出的部分，并且是在相對(duì)于該方向平行的截面上比周圍突出的部分。
[0027]由此，通過(guò)在流路的內(nèi)壁面設(shè)置凹部或凸部這樣的簡(jiǎn)單的構(gòu)成，能夠使在流路內(nèi)部流動(dòng)的液體回旋。因此，不需要使用例如用于使液體回旋的風(fēng)扇等，能夠?qū)崿F(xiàn)省功率化及小型化等。
[0028]此外，例如也可以是，還具備絕緣體，該絕緣體以隔著空隙包圍所述第I電極的方式配置，并且具有將所述外部空間和所述空隙和所述流路內(nèi)部連通的開口部，所述氣體導(dǎo)入路由所述空隙和所述開口部構(gòu)成。
[0029]由此，能夠?qū)⑴c覆蓋第I電極的絕緣體之間的空隙作為氣體導(dǎo)入路利用，所以導(dǎo)入的氣體容易覆蓋第I電極。因此，在氣體覆蓋第I電極的狀態(tài)下施加電壓變得容易，能夠?qū)㈦娏τ行У赜糜诘入x子體的生成，能夠有效地生成等離子體。
[0030]此外，例如也可以是，所述第I電極是具有中空部的筒狀電極，該中空部沿長(zhǎng)度方向貫通，并且將所述外部空間和所述流路內(nèi)部連通，所述氣體導(dǎo)入路由所述中空部構(gòu)成。
[0031]由此，能夠?qū)⒇炌ǖ贗電極的中空部作為氣體導(dǎo)入路利用，所以導(dǎo)入的氣體容易覆蓋第I電極。因此，在氣體覆蓋第I電極的狀態(tài)下施加電壓變得容易，能夠?qū)㈦娏τ行У赜糜诘入x子體的生成，能夠有效地生成等離子體。
[0032]此外，本發(fā)明的另一個(gè)方式的等離子體生成裝置，具備:流路，供液體流動(dòng)，設(shè)置有將流路內(nèi)部和流路外部的氣體所存在的外部空間連通的氣體導(dǎo)入路；送液裝置，向所述流路送出液體；第I電極及第2電極，設(shè)置于所述流路內(nèi)部；電源，向所述第I電極和所述第2電極之間施加規(guī)定的電壓；控制電路，控制所述送液裝置及所述電源，使所述送液裝置送出該液體，以使所述液體在所述流路內(nèi)部回旋，在通過(guò)減壓空間與所述外部空間的氣壓差而從所述外部空間經(jīng)由所述氣體導(dǎo)入路向所述流路內(nèi)部的液體中導(dǎo)入了所述氣體，并且由所述氣體產(chǎn)生了氣泡的狀態(tài)下，使所述電源向所述第I電極和所述第2電極之間施加規(guī)定的電壓，所述減壓空間是通過(guò)所述液體回旋而在所述流路內(nèi)部形成的。
[0033]由此，不必使用栗等的氣體供給裝置，利用流路內(nèi)部的減壓空間與外部空間的氣壓差由流路內(nèi)部吸入外部空間的氣體，從而向流路內(nèi)部供給氣體。由此，不必使用栗等，就能夠向流路內(nèi)部的液體中供給氣體，能夠高效地在向流路內(nèi)部供給的氣體中生成等離子體。
[0034]此外，例如也可以是，所述第I電極配置在至少一部分被經(jīng)由所述氣體導(dǎo)入路向所述流路內(nèi)部的液體中導(dǎo)入所述氣體而產(chǎn)生的氣泡覆蓋的位置。
[0035]由此，能夠在導(dǎo)入至流路內(nèi)部的氣體所形成的氣泡內(nèi)高效地生成等離子體。
[0036]此外，例如也可以是，本發(fā)明的一個(gè)方式的等離子體生成方法包括:在流路內(nèi)部使液體一邊回旋一邊流動(dòng)的步驟；以及向第I電極及第2電極間施加規(guī)定的電壓的步驟，在所述流動(dòng)的步驟中，通過(guò)所述液體在所述流路內(nèi)部回旋而在所述流路內(nèi)部形成減壓空間，通過(guò)該減壓空間與流路外部的氣體所存在的外部空間的氣壓差，經(jīng)由將所述外部空間和所述減壓空間連通的氣體導(dǎo)入路從所述外部空間向所述減壓空間導(dǎo)入所述氣體，在所述施加的步驟中，通過(guò)施加所述電壓，在導(dǎo)入的氣體中生成等離子體。
[0037]由此，不必使用栗等的氣體供給裝置，就能夠向流路內(nèi)部的液體中供給氣體，能夠高效地在向流路內(nèi)部供給的氣體中生成等離子體。因此，能夠?qū)⒁酝糜谕ㄟ^(guò)液體的蒸發(fā)來(lái)生成氣體的電力用于等離子體的生成，所以能夠?qū)崿F(xiàn)省功率化。
[0038]以下參照附圖具體地說(shuō)明實(shí)施方式。
[0039]另外，以下說(shuō)明的實(shí)施方式均為整體或具體的例子。以下的實(shí)施方式所示出的數(shù)值、形狀、材料、構(gòu)成要素、構(gòu)成要素的配置位置及連接形態(tài)、步驟、步驟的順序等只是一例，并不意圖限定本發(fā)明。此外，對(duì)于以下的實(shí)施方式的構(gòu)成要素中的、未記載于表示最上位概念的