水処理装置
【課題】スパークが発生しにくく、ストリーマ放電による水処理を長時間安定して行うことができる水処理装置を提供することを目的としている。
【解決手段】筒状をした円筒状電極３と、円筒状電極３の内部を貫通するように配置された線状電極４とを有するとともに、円筒状電極３と線状電極４との間に高電圧を印加することによって生じるストリーマ放電空間内に被処理水Ｗを１５００μ以下の水滴Ｍにして供給し、水滴Ｍ中の被処理物を分解処理するようにした水処理装置１ａであって、記円筒状電極３を、線材３１が螺旋筒状に巻回されて形成されている構成とした。
【解決手段】筒状をした円筒状電極３と、円筒状電極３の内部を貫通するように配置された線状電極４とを有するとともに、円筒状電極３と線状電極４との間に高電圧を印加することによって生じるストリーマ放電空間内に被処理水Ｗを１５００μ以下の水滴Ｍにして供給し、水滴Ｍ中の被処理物を分解処理するようにした水処理装置１ａであって、記円筒状電極３を、線材３１が螺旋筒状に巻回されて形成されている構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上水、下水、排水等に含有される有機物、無機物、微生物を放電により発生するラジカル、オゾン等の活性種により分解処理する水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器内に、円筒状電極とこの円筒状電極の円筒内を臨むように配置された線状電極とを少なくともなくとも１対有するとともに、前記円筒状電極と線状電極との間に高電圧を印加することによって生じるストリーマ放電空間内に被処理水を１５００μｍ以下の水滴として供給し、水滴中の被処理物を放電によって発生するオゾン、ＯＨラジカル、Ｏラジカル等の活性種によって分解処理するようにした水処理装置が既に提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、この水処理装置は、円筒状電極と線状電極との間に、円柱状に長いストリーマ放電空間が形成され、この円柱状に長いストリーマ放電空間内に１５００μｍ以下と細かい粒径の水滴を供給するようにしたので、水滴が長い時間放電空間内に曝されるとともに、上記活性種に接触する被処理水の総表面積が大きくなる。
したがって、この水処理装置は、水滴中の有機物が上記活性種によって効率よく分解される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４１０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、先に提案された水処理装置は、上記のように処理性能に優れたものであるが、処理水の電気伝導度が高い場合、正常な放電が行われなくなってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の発明者がその原因について検討した結果、ストリーマ放電中に円筒状電極と線状電極間で生じるスパークが大きな原因であると判った。
すなわち、スパークの発生によって、正常なストリーマ放電が阻害されるとともに、スパークが激しい場合は、線状電極がスパークの熱によって伸びる、あるいは、溶断する場合がある。
【０００７】
そこで、本発明の発明者が、スパークの発生要因を調べた結果、以下のことが判明した。
すなわち、円筒状電極は、円筒状電極が上記水滴供給手段から供給される水滴が通過可能な大きさの多数の孔を壁面に備えていることが好ましいため、先に提案された水処理装置の場合、平織り金網や溶接金網などの金網を円筒形状に形成して円筒状電極として用いている。
【０００８】
しかし、平織り金網の場合、縦線と横線とを交差させて形成されているので、電極内面が凸凹したものになり、円筒状電極と線電極との距離が均一でないため、線電極との距離が不均一になりそこでスパークが発生しやすい。
また、上記金網は、円筒の合わせ面を溶接する必要があるため、この合わせ面の溶接の善し悪しによって、溶接のバリが円筒状電極の内面に飛び出るなどによって、線電極との距離が不均一になることがあり、溶接部分がスパークの発生の原因ともなる。
一方、溶接金網の場合も、合わせ面は溶接が必要となり、平織り金網の場合と同様の問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みて、スパークが発生しにくく、ストリーマ放電による水処理を長時間安定して行うことができる水処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明にかかる水処理装置（以下、「本発明の水処理装置」と記す）は、筒状をした円筒状電極と、円筒状電極の内部を貫通するように配置された線状電極とを少なくともなくとも１対有するとともに、前記円筒状電極と線状電極との間に高電圧を印加することによって生じるストリーマ放電空間内に被処理水を１５００μ以下の水滴にして供給し、水滴中の被処理物を分解処理するようにした水処理装置であって、前記円筒状電極は、線材が螺旋筒状に巻回されて形成されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の水処理装置において、円筒状電極の螺旋ピッチ、螺旋径は、スパークが発生しなければ、特に限定されないが、全体的に径やピッチが等しくなっている円筒形のものが好ましい。
円筒状電極となる線材の材質としては、特に限定されないが、ステンレス鋼、タングステン鋼、チタン鋼などが挙げられ、円筒形状の保持と加工のし易さの観点から線径３〜１０ｍｍ（より好ましくは５〜１０ｍｍ）のステンレス鋼線を用いることが好ましい。
【００１２】
なお、ステンレス鋼線を用いる場合、形状保持のため円筒の外側、軸方向に補強の鋼線を溶接すれば、線径３ｍｍ以下でも構わない。
螺旋ピッチは、特に限定されないが、円筒状電極の側面の開口率を５０％以上とすることが好ましい。
【００１３】
本発明において、上記開口率とは、円筒状電極の周壁の全表面に占める螺旋ループする線材間の隙間部分の総面積である。
因みに、円筒状電極が上下方向で均一な径の円筒をしている場合において、円筒状電極の中心軸方向の全長をＬｍｍ、線材の線径をＤｍｍ、螺旋ピッチをＰｍｍ、巻き数をＮとするとしたとき、（Ｌ−Ｎ×Ｄ）／Ｌ×１００であらわされる。また、Ｎ＝Ｌ／Ｐの関係があるので、Ｎに代入すると、開口率は、（Ｌ−Ｌ／Ｐ×Ｄ）／Ｌ×１００とあらわすことができる。
【００１４】
したがって、開口率が５０％以上とは、（Ｌ−Ｌ／Ｐ×Ｄ）／Ｌ×１００≧５０の関係を満足するということになる。
これをＰについて解くと、Ｐ≧Ｄ／０．５となり、螺旋ピッチは線径のみで決まる。従って、例えば、線径５ｍｍの線材を用いて開口率５０％以上の円筒状電極を得るには、電極の中心軸方向の全長に関係なく、ピッチＰは５÷０．５＝１０ｍｍとなり、１０ｍｍ以上のピッチで巻けば開口率５０％以上確保できることになる。
【００１５】
円筒状電極の内径は、線状電極との間でストリーマ放電が安定して発生すれば、特に限定されないが、放電のしやすさから４０〜７０ｍｍが好ましい。
【００１６】
本発明の水処理装置において、上記線状電極の材質としては、導電性があり耐食性、耐熱性に優れたものであれば、特に限定されないが、ステンレス鋼、タングステン鋼、チタン鋼、炭素が好適である。
線電極の線径はストリーマ放電が安定に発生すれば特に限定されないが、放電のし易さ安定性から０．１ｍｍから５ｍｍが好ましい。
【００１７】
本発明において、ストリーマ放電空間に供給される水滴の粒径は、１５００μｍ以下（好ましくは１０μｍ以上１５００μｍ以下）に限定されるが、その理由は、粒径が大きくなりすぎると、ストリーマ放電空間のプラズマに接触する体積あたりの表面積が小さくなり、処理効率が悪くなるためである。
本発明において、水滴の粒径の測定方法は液浸法による。水滴はシリコーンオイルを満たしたシャーレに、シャーレの上部に設置した噴射ノズルの先端から水滴を噴霧し、噴射軸に対して垂直に置かれたシャーレにより採取した。採取した水滴は素早く撮像し、サイズ毎の粒径をカウントし、ザウター平均粒径を求め水滴の粒径とした。
【００１８】
本発明において、被処理水を水滴化して供給する手段（以下、「水滴供給手段」と記す）としては、被処理水を粒径が１５００μｍ以下の水滴にして供給することができれば、特に限定されないが、例えば、噴射ノズルが好適である。
また、上記水滴供給手段としては、被処理水を蒸気化して供給する蒸気発生装置でも構わない。この蒸気発生装置としては、特に限定されず、加熱式、超音波式及びこれらを併用したものが挙げられる。
【００１９】
上記水滴供給手段として噴射ノズルを用いる場合、その噴角は、噴射ノズルから噴射される水滴の最外縁がストリーマ放電空間の最外縁に沿うように調整されていることが好ましい。
すなわち、ストリーマ放電空間の最外縁より外側まで広がるように水滴を噴射させても効率が落ちるとともに、容器の内壁面にぶつかり、大きな水滴となり内壁面に沿って流れ落ちて効率が悪くなるおそれがある。
なお、本発明において、上記噴角（噴霧角度）とは、ノズルからミスト状の水滴にされて噴射された水滴が、放物線を描きつつ落下するため、ノズルの噴射口から出た直後の被処理水ミストの広がり角度を意味する。
【００２０】
噴射ノズルによる水滴の噴射方向は、特に限定されないが、例えば、ストリーマ放電空間の上側から下側、ストリーマ放電空間の下側から上側、あるいは、円筒状電極の側方からストリーマ放電空間方向のいずれでも構わない。
噴射ノズルの数は、特に限定されず、１つ以上備えていればよい。また、円筒状電極及び線状電極を２対以上備えるような場合は、噴射ノズルは２つ以上備えていてもよい。
【００２１】
本発明の水処理装置は、円筒状電極及び線状電極は、処理効率を考えると２対以上備えていることが好ましい。
例えば、円筒状電極及び線状電極を２対以上、円筒電極の中心軸を平行にして配置すれば、上記のように円筒状電極が、線材を螺旋円筒状に巻回して形成され、螺旋ピッチ間に隙間が形成されているため、噴射ノズルから噴射された水滴が、螺旋ピッチ間の隙間を水通過する。したがって、円筒状電極の内側に一旦入った水滴がこの隙間を介して一旦外側に出て、隣接する円筒状電極内に入り、再び円筒状電極内で形成されるストリーマ放電空間を通過し、効率よく処理が行なわれる。
【００２２】
また、上記のように、円筒状電極及び線状電極を複数対設けた場合、噴射ノズルの噴射軸方向が、各円筒状電極の中心軸に平行になっていて、噴射ノズルの噴射軸から遠い位置に配置された円筒状電極の噴射ノズル側端面が、前記噴射軸に近い位置に配置された円筒状電極の噴射ノズル側端面に比べ、前記噴射ノズルから遠い位置に設けられている構成とすると、噴射ノズルから噴射された水滴が、効率よく各円筒状電極内、すなわち、ストリーマ放電空間内に供給できる。
【００２３】
また、上記水滴供給手段として、噴射ノズルを用い、この噴射ノズルから噴射されるミスト状になった水滴の最外縁がストリーマ放電空間の最外縁に沿うように噴射ノズルの噴角を調整すれば、被処理水を円筒状電極の径に併せて効率的にストリーマ放電空間に供給することができ、より効率的に処理を行うことができる。
また、上記のように円筒電極及び線状電極を２対以上備えている構成の場合、ストリーマ放電空間へ無駄なく、被処理水ミストを供給して効率よく処理することができるように、噴射ノズルの噴射軸方向と、各円筒状電極の中心軸とが平行になっていて、噴射ノズルの噴射軸から遠い位置に配置された円筒状電極の噴射ノズル側端面が噴射軸に近い位置に配置された円筒状電極の噴射ノズル側端面に比べ、噴射ノズルから遠い位置に設けられているように円筒状電極を配置してもよい。
【００２４】
さらに、本発明の水処理装置においては、円筒状電極と線状電極との間に高電圧を印加する高圧電源や、ストリーマ放電空間を通過してきた水滴を受けて貯める貯水槽と、この貯水槽に貯められた水を被処理水として水滴供給手段に送るポンプとからなる被処理水循環構造を備えていてもよい。
さらに、上記貯水槽に貯められた水を被処理水として水滴供給手段に送るポンプとからなる被処理水循環構造を備えていれば、被処理水中の有機物の分解率を向上させることができる。
【００２５】
円筒状電極と線状電極との間に印加される充電電圧は、ストリーマ放電が起きる電圧であれば、特に限定されない。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の水処理装置は、以上のように、筒状をした円筒状電極と、円筒状電極の内部を貫通するように配置された線状電極とを少なくともなくとも１対有するとともに、前記円筒状電極と線状電極との間に高電圧を印加することによって生じるストリーマ放電空間内に被処理水を１５００μ以下の水滴にして供給し、水滴中の被処理物を分解処理するようにした水処理装置であって、前記円筒状電極は、線材が螺旋筒状に巻回されて形成されているので、円筒状電極にスパークの原因となる溶接部分や電極面の凹凸をなくすことができ、スパークの発生を抑えることができる。
したがって、スパークによってストリーマ放電を阻害することがなくなり、長時間安定した水処理能力を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の水処理装置の第１の実施の形態を模式的にあらわした図である。
【図２】図１の水処理装置の円筒状電極の斜視図である。
【図３】本発明の水処理装置の第２の実施の形態を模式的にあらわした図である。
【図４】本発明の水処理装置の第３の実施の形態を模式的にあらわした図である。
【図５】本発明の水処理装置の第４の実施の形態を模式的にあらわした図である。
【図６】本発明の水処理装置の第５の実施の形態を模式的にあらわした図である。
【図７】本発明の水処理装置の第６の実施の形態を模式的にあらわした図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は、本発明の水処理装置の第１の実施の形態をあらわしている。
【００２９】
図１に示すように、この水処理装置１ａは、容器（処理槽）２と、円筒状電極３と、線状電極４と、被処理水タンク５と、被処理水ポンプ７０と、噴射ノズル７と、被処理水供給ホース７１と、高圧電源であるパルスパワー発生装置８とを備えている。
容器２は、例えば、アクリル樹脂、ＦＲＰの絶縁材料や、内面が絶縁材で被覆されたステンレス鋼などの金属材料で形成されている。
【００３０】
円筒状電極３は、図２に示すように、例えば、ステンレス鋼製の線径Ｄが３〜１０ｍｍの線材３１が、開口率５０％以上となる螺旋ピッチＰで、全長Ｌが５〜１００ｃｍ、内径が４０〜７０ｍｍの螺旋円筒形状に巻回されて形成されている。
【００３１】
そして、円筒状電極３は、中心軸が、後述する噴射ノズル７の噴射軸方向に一致するように、円筒状電極３の上下に設けられた円筒状電極固定治具（図示せず）を介して支持されている。
円筒状電極固定治具は、絶縁性の高い材料（例えば、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂）で形成され、噴射ノズル７から噴射される被処理水ミストＭの円筒状電極３内へ供給を阻害しないように設けられている。
【００３２】
線状電極４は、ステンレス鋼製の線径０．１〜５ｍｍの線材によって形成されていて、円筒状電極３の上下に配置された線状電極固定治具４１を介して、円筒状電極３の中心軸に沿うように支持され、円筒状電極３と絶縁された状態になっている。
線状電極固定治具４１は、例えば、線状電極４の挿通孔を備えた袋ナットを、治具本体の割りを設けたねじ筒部に締め込むことによって、ねじ筒部を縮径させて線状電極４の端部をねじ筒部の内面で着脱可能に把持できる構造になっている。
【００３３】
被処理水タンク５は、容器２内に噴射された水滴を容器２の下方で受けて貯めるようになっている。
被処理水ポンプ７０は、被処理水タンク５内の被処理水Ｗを、被処理水供給ホース(硬質の管でもよい)７１を介して噴射ノズル７に送るようになっている。
【００３４】
噴射ノズル７は、被処理水供給ホース７１を介して送られてきた被処理水を粒径が１５００μｍ以下の水滴からなる被処理水ミストＭにして円筒状電極３の上部開口に向かって噴射するようになっている。
また、噴射ノズル７の噴角は、噴射される被処理水ミストＭの最大広がり部でストリーマ放電空間の最外縁である円筒状電極３の内壁面に沿うような角度に調整されている。
【００３５】
パルスパワー発生装置８は、放射状円筒状電極３が陰極、線状電極４が陽極となるように放射状円筒状電極３及び線状電極４に接続され、円筒状電極３と線状電極４との間にパルス状に高電圧を印加して円筒状電極３と線状電極４との間でストリーマ放電を起こすようになっている。
【００３６】
この水処理装置１ａは、上記のようになっており、被処理水タンク５に有機物等を含む被処理水Ｗを仕込むとともに、パルスパワー発生装置８によって、放射状円筒状電極３と線状電極４との間に、高電圧をパルス状に印加し、円筒状電極３内に上下方向に円柱状となったストリーマ放電空間を形成する。
そして、被処理水ポンプ７０を駆動させて、被処理水タンク５内の被処理水Ｗを、ホース７１を介して噴射ノズル７に送り、放射状円筒状電極３の上方から放射状円筒状電極３の中心軸方向に向かって噴射することによって被処理水Ｗを循環しながら処理するようになっている。
【００３７】
すなわち、ストリーマ放電によって、オゾン、ＯＨラジカル、Ｏラジカル等の活性種がストリーマ放電空間内に発生し、噴射ノズル７から噴射された被処理水ミストＭ中の水滴が円筒状をしたストリーマ放電空間内を落下していく間にこれら活性種に接触し、各水滴中の有機物が効率よく酸化分解処理される。
しかも、この水処理装置１ａは、円筒状電極３が、線材３１を螺旋円筒状に巻回して形成されているので、円筒状電極にスパークの原因となる溶接部分や電極面の凹凸をなくすことができ、スパークの発生を抑えることができる。
したがって、スパークによってストリーマ放電を阻害することがなくなり、長時間安定した水処理能力を確保できる。すなわち、被処理水中の有機物などを効率よく分解処理することができるとともに、長時間その処理能力を持続できる。
【００３８】
図３は、本発明にかかる水処理装置の第２の実施の形態をあらわしている。
図３に示すように、この水処理装置１ｂは、同じサイズ及び同じ形状の円筒状電極３及び線状電極４が４対容器２内で水平方向に並ぶように配置されている以外は、上記水処理装置１ａと同様になっている。
【００３９】
図４は、本発明にかかる水処理装置の第３の実施の形態をあらわしている。
図４に示すように、この水処理装置１ｃは、噴射ノズル７が円筒状電極３の下方に設けられ、被処理水ミストを垂直上向き噴射するようにした以外は、上記水処理装置１ｂと同様になっている。
【００４０】
この水処理装置１ｃによれば、被処理水ミストＭが、放電空間の下側から放電空間に向かって噴射されるので、被処理水ミストＭ中の各水滴が一旦上昇した後、その重力により下降することにより、放電空間での滞留時間が増加し、より効率的に処理することができる。
【００４１】
図５は、本発明にかかる水処理装置の第４の実施の形態をあらわしている。
図５に示すように、この水処理装置１ｄは、噴射ノズル７を円筒状電極３の側方に設け、被処理水ミストＭを円筒状電極３の側面から水平方向に噴射するようにした以外は、上記水処理装置１ａと同様になっている。
【００４２】
図６は、本発明にかかる水処理装置の第５の実施の形態をあらわしている。
図６に示すように、この水処理装置１ｅは、噴射ノズル７の噴射軸Ｃに近い側の２本の円筒状電極３ａより、遠い側の２本の円筒状電極３ｂの中心軸方向の長さが短くなっているとともに、短い円筒状電極３ｂの上端面を長い円筒状電極３ａの上端面より噴射ノズル７から離れた位置、すなわち、下方に位置するように配置し、噴射ノズル７から噴射された被処理水ミストＭの最外縁が短い円筒状電極３ｂ内に確実に納まるように調整した以外は、上記水処理装置１ｂと同様になっている。
【００４３】
図７は、本発明にかかる水処理装置の第６の実施の形態をあらわしている。
図７に示すように、この水処理装置１ｆは、円筒状電極３及び線状電極４からなる電極対を６対備え、１つの電極対を線状電極４が容器本体２１の中心軸に一致するように配置し、他の５つの電極対をその周囲を放射状に囲むように同一円周上に等間隔で並ぶように配置した以外は、上記水処理装置１ａと同様になっている。
【００４４】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、上記の実施の形態では、パルスパワー発生装置を備えていたが、パルスパワー発生装置は市販のものを別途容易するようにしても構わない。
上記第６の実施の形態の水処理装では、１つの電極対の周囲を５つの電極対で囲む２重構造であったが、さらに外側に多くの電極対を３重、４重に配置するようにしても構わないし、第５の実施の形態の水処理装置のように容器本体の外側に配置されたらせん状円筒電極の上端面の位置を内側に配置された円筒状電極の上端面より下方に設けるようにしても構わない。
また、上記第４の実施の形態では、容器内に１つの電極対しか設けられていなかったが、容器を大きくし、容器の周壁全周に沿って平行に多数の電極対を設けるとともに、被処理水をこれらの電極対の中央の空間部に配置された噴射ノズルから周囲の各電極対に向かって噴射するようにしても構わない。
【００４５】
以下に、本発明の具体的な実施例を比較例と対比させて説明する。
【００４６】
（実施例１）
図１に示す水処理装置１ａと同じ形状をした水処理装置を用い、以下の実験条件で脱色性評価及、スパーク発生評価および連続運転時間評価を実施した。
〔実験条件〕
容器：透明アクリル樹脂製
被処理水：精製水にインジゴカルミンが２０ｐｐｍの濃度に成るように調整し、更に電気伝導度が３．０ｍＳ／ｃｍになるようにＮａＣｌを溶解させた水溶液
被処理水量：１５リットル
被処理水の噴射速度（循環速度）：１２〜１５Ｌ/分
充電電圧：２５ｋV
放電回数：１００回/秒
円筒状電極３の材質：線径５ｍｍのステンレス鋼線
円筒状電極３の螺旋ピッチ：２０ｍｍ
円筒状電極３の内径：３９．５ｍｍ
円筒状電極３の長さ：３００ｍｍ
円筒状電極３の開口率７５％
線状電極の材質、外径１mm、長さ５００mmのタングステン鋼線
噴射ノズル７の噴角：３０°
噴射ノズル７から円筒状電極３までの距離：被処理水ミストの最外縁が円筒状電極３の上端最外縁にほぼ一致するように調整した。
（脱色性評価）
上記の実験条件で処理開始からのインジゴカルミンの分解完了時間を測定した。なお、分解完了時間は、紫外可視分光光度計（島津製作所社製商品名ＵＶｍｉｎｉ−１２４０）を用いて６１０ｎｍでの被処理水の吸光度を調べ、吸光度が０になった時間を分解完了時間とした。
（スパーク発生評価）
脱色性評価終了後そのまま運転し運転開始から１時間ごとに６時間まで３分間のスパークの回数を容器２の外側から目視で数え、６回の平均値を求めた。
（連続運転時間評価）
脱色性評価終了後そのまま４８時間運転し、運転開始から線状電極４が伸びる、あるいは、溶断する時間を測定した。
【００４７】
（実施例２）
円筒状電極３として、実施例１の円筒状電極３に代えて、以下の条件のものを用いた以外は、上記実施例１と同様にして、脱色性評価及、スパーク発生評価および連続運転時間評価を実施した。
円筒状電極３の材質：線径５ｍｍのステンレス鋼線
円筒状電極３の螺旋ピッチ：１０ｍｍ
円筒状電極３の内径：３９．５ｍｍ
円筒状電極３の長さ：３００ｍｍ
円筒状電極３の開口率：５０％
【００４８】
（実施例３）
実施例１と同じ円筒状電極３及び線状電極４を４対備えた図２に示す水処理装置１ｂと同じ形状をして、噴射ノズル７の噴角及び噴射ノズル７から円筒状電極３までの距離が以下のとおりである水処理装置を用いた以外は実施例１と同様の条件で行い脱色性評価、スパーク発生評価および連続運転時間評価を実施した。
噴角：９０°
噴射ノズル７から円筒状電極３までの距離：被処理水ミストＭの最外縁が外側の円筒状電極３の上端最外縁にほぼ一致するように調整した。
【００４９】
（比較例１）
実施例１の円筒状電極に代えて、平編み金網（２．５メッシュ、線径１．１ｍｍ）にて以下の形状になるようにした円筒状電極を用いた以外は実施例１と同様にして脱色性評価、スパーク発生評価および連続運転時間評価を行った。
円筒状電極の開口率：７９．５％
円筒状電極の内径：３９．５ｍｍ
円筒状電極の長さ（中心軸方向の長さ）：３００ｍｍ
【００５０】
上記実施例１〜３及び比較例１で評価した脱色性評価、スパーク発生評価および連続運転時間評価の結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
上記表１から、本発明の水処理装置のようにすれば有機物が短時間で効率よく分解処理でき、かつストリーマ放電中にスパークが発生しないため、線状電極が伸びたり、溶断したりせず、長時間連続して水処理を行えることがよくわかる。
また、実施例３のように、円筒状電極３と、線状電極４とを複数対設けるようにすれば、より処理効率が向上することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の水処理装置は、特に限定されないが、例えば、有機物を含む排水の浄化、汚染水の殺菌などに用いることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ 水処理装置
２ 容器
３，３ａ，３ｂ 円筒状電極
４ 線状電極
５ 被処理水タンク
７ 噴射ノズル
８ パルスパワー発生装置（高圧電源）
Ｗ 被処理水
Ｍ 被処理水ミスト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上水、下水、排水等に含有される有機物、無機物、微生物を放電により発生するラジカル、オゾン等の活性種により分解処理する水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器内に、円筒状電極とこの円筒状電極の円筒内を臨むように配置された線状電極とを少なくともなくとも１対有するとともに、前記円筒状電極と線状電極との間に高電圧を印加することによって生じるストリーマ放電空間内に被処理水を１５００μｍ以下の水滴として供給し、水滴中の被処理物を放電によって発生するオゾン、ＯＨラジカル、Ｏラジカル等の活性種によって分解処理するようにした水処理装置が既に提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、この水処理装置は、円筒状電極と線状電極との間に、円柱状に長いストリーマ放電空間が形成され、この円柱状に長いストリーマ放電空間内に１５００μｍ以下と細かい粒径の水滴を供給するようにしたので、水滴が長い時間放電空間内に曝されるとともに、上記活性種に接触する被処理水の総表面積が大きくなる。
したがって、この水処理装置は、水滴中の有機物が上記活性種によって効率よく分解される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４１０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、先に提案された水処理装置は、上記のように処理性能に優れたものであるが、処理水の電気伝導度が高い場合、正常な放電が行われなくなってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の発明者がその原因について検討した結果、ストリーマ放電中に円筒状電極と線状電極間で生じるスパークが大きな原因であると判った。
すなわち、スパークの発生によって、正常なストリーマ放電が阻害されるとともに、スパークが激しい場合は、線状電極がスパークの熱によって伸びる、あるいは、溶断する場合がある。
【０００７】
そこで、本発明の発明者が、スパークの発生要因を調べた結果、以下のことが判明した。
すなわち、円筒状電極は、円筒状電極が上記水滴供給手段から供給される水滴が通過可能な大きさの多数の孔を壁面に備えていることが好ましいため、先に提案された水処理装置の場合、平織り金網や溶接金網などの金網を円筒形状に形成して円筒状電極として用いている。
【０００８】
しかし、平織り金網の場合、縦線と横線とを交差させて形成されているので、電極内面が凸凹したものになり、円筒状電極と線電極との距離が均一でないため、線電極との距離が不均一になりそこでスパークが発生しやすい。
また、上記金網は、円筒の合わせ面を溶接する必要があるため、この合わせ面の溶接の善し悪しによって、溶接のバリが円筒状電極の内面に飛び出るなどによって、線電極との距離が不均一になることがあり、溶接部分がスパークの発生の原因ともなる。
一方、溶接金網の場合も、合わせ面は溶接が必要となり、平織り金網の場合と同様の問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みて、スパークが発生しにくく、ストリーマ放電による水処理を長時間安定して行うことができる水処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明にかかる水処理装置（以下、「本発明の水処理装置」と記す）は、筒状をした円筒状電極と、円筒状電極の内部を貫通するように配置された線状電極とを少なくともなくとも１対有するとともに、前記円筒状電極と線状電極との間に高電圧を印加することによって生じるストリーマ放電空間内に被処理水を１５００μ以下の水滴にして供給し、水滴中の被処理物を分解処理するようにした水処理装置であって、前記円筒状電極は、線材が螺旋筒状に巻回されて形成されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の水処理装置において、円筒状電極の螺旋ピッチ、螺旋径は、スパークが発生しなければ、特に限定されないが、全体的に径やピッチが等しくなっている円筒形のものが好ましい。
円筒状電極となる線材の材質としては、特に限定されないが、ステンレス鋼、タングステン鋼、チタン鋼などが挙げられ、円筒形状の保持と加工のし易さの観点から線径３〜１０ｍｍ（より好ましくは５〜１０ｍｍ）のステンレス鋼線を用いることが好ましい。
【００１２】
なお、ステンレス鋼線を用いる場合、形状保持のため円筒の外側、軸方向に補強の鋼線を溶接すれば、線径３ｍｍ以下でも構わない。
螺旋ピッチは、特に限定されないが、円筒状電極の側面の開口率を５０％以上とすることが好ましい。
【００１３】
本発明において、上記開口率とは、円筒状電極の周壁の全表面に占める螺旋ループする線材間の隙間部分の総面積である。
因みに、円筒状電極が上下方向で均一な径の円筒をしている場合において、円筒状電極の中心軸方向の全長をＬｍｍ、線材の線径をＤｍｍ、螺旋ピッチをＰｍｍ、巻き数をＮとするとしたとき、（Ｌ−Ｎ×Ｄ）／Ｌ×１００であらわされる。また、Ｎ＝Ｌ／Ｐの関係があるので、Ｎに代入すると、開口率は、（Ｌ−Ｌ／Ｐ×Ｄ）／Ｌ×１００とあらわすことができる。
【００１４】
したがって、開口率が５０％以上とは、（Ｌ−Ｌ／Ｐ×Ｄ）／Ｌ×１００≧５０の関係を満足するということになる。
これをＰについて解くと、Ｐ≧Ｄ／０．５となり、螺旋ピッチは線径のみで決まる。従って、例えば、線径５ｍｍの線材を用いて開口率５０％以上の円筒状電極を得るには、電極の中心軸方向の全長に関係なく、ピッチＰは５÷０．５＝１０ｍｍとなり、１０ｍｍ以上のピッチで巻けば開口率５０％以上確保できることになる。
【００１５】
円筒状電極の内径は、線状電極との間でストリーマ放電が安定して発生すれば、特に限定されないが、放電のしやすさから４０〜７０ｍｍが好ましい。
【００１６】
本発明の水処理装置において、上記線状電極の材質としては、導電性があり耐食性、耐熱性に優れたものであれば、特に限定されないが、ステンレス鋼、タングステン鋼、チタン鋼、炭素が好適である。
線電極の線径はストリーマ放電が安定に発生すれば特に限定されないが、放電のし易さ安定性から０．１ｍｍから５ｍｍが好ましい。
【００１７】
本発明において、ストリーマ放電空間に供給される水滴の粒径は、１５００μｍ以下（好ましくは１０μｍ以上１５００μｍ以下）に限定されるが、その理由は、粒径が大きくなりすぎると、ストリーマ放電空間のプラズマに接触する体積あたりの表面積が小さくなり、処理効率が悪くなるためである。
本発明において、水滴の粒径の測定方法は液浸法による。水滴はシリコーンオイルを満たしたシャーレに、シャーレの上部に設置した噴射ノズルの先端から水滴を噴霧し、噴射軸に対して垂直に置かれたシャーレにより採取した。採取した水滴は素早く撮像し、サイズ毎の粒径をカウントし、ザウター平均粒径を求め水滴の粒径とした。
【００１８】
本発明において、被処理水を水滴化して供給する手段（以下、「水滴供給手段」と記す）としては、被処理水を粒径が１５００μｍ以下の水滴にして供給することができれば、特に限定されないが、例えば、噴射ノズルが好適である。
また、上記水滴供給手段としては、被処理水を蒸気化して供給する蒸気発生装置でも構わない。この蒸気発生装置としては、特に限定されず、加熱式、超音波式及びこれらを併用したものが挙げられる。
【００１９】
上記水滴供給手段として噴射ノズルを用いる場合、その噴角は、噴射ノズルから噴射される水滴の最外縁がストリーマ放電空間の最外縁に沿うように調整されていることが好ましい。
すなわち、ストリーマ放電空間の最外縁より外側まで広がるように水滴を噴射させても効率が落ちるとともに、容器の内壁面にぶつかり、大きな水滴となり内壁面に沿って流れ落ちて効率が悪くなるおそれがある。
なお、本発明において、上記噴角（噴霧角度）とは、ノズルからミスト状の水滴にされて噴射された水滴が、放物線を描きつつ落下するため、ノズルの噴射口から出た直後の被処理水ミストの広がり角度を意味する。
【００２０】
噴射ノズルによる水滴の噴射方向は、特に限定されないが、例えば、ストリーマ放電空間の上側から下側、ストリーマ放電空間の下側から上側、あるいは、円筒状電極の側方からストリーマ放電空間方向のいずれでも構わない。
噴射ノズルの数は、特に限定されず、１つ以上備えていればよい。また、円筒状電極及び線状電極を２対以上備えるような場合は、噴射ノズルは２つ以上備えていてもよい。
【００２１】
本発明の水処理装置は、円筒状電極及び線状電極は、処理効率を考えると２対以上備えていることが好ましい。
例えば、円筒状電極及び線状電極を２対以上、円筒電極の中心軸を平行にして配置すれば、上記のように円筒状電極が、線材を螺旋円筒状に巻回して形成され、螺旋ピッチ間に隙間が形成されているため、噴射ノズルから噴射された水滴が、螺旋ピッチ間の隙間を水通過する。したがって、円筒状電極の内側に一旦入った水滴がこの隙間を介して一旦外側に出て、隣接する円筒状電極内に入り、再び円筒状電極内で形成されるストリーマ放電空間を通過し、効率よく処理が行なわれる。
【００２２】
また、上記のように、円筒状電極及び線状電極を複数対設けた場合、噴射ノズルの噴射軸方向が、各円筒状電極の中心軸に平行になっていて、噴射ノズルの噴射軸から遠い位置に配置された円筒状電極の噴射ノズル側端面が、前記噴射軸に近い位置に配置された円筒状電極の噴射ノズル側端面に比べ、前記噴射ノズルから遠い位置に設けられている構成とすると、噴射ノズルから噴射された水滴が、効率よく各円筒状電極内、すなわち、ストリーマ放電空間内に供給できる。
【００２３】
また、上記水滴供給手段として、噴射ノズルを用い、この噴射ノズルから噴射されるミスト状になった水滴の最外縁がストリーマ放電空間の最外縁に沿うように噴射ノズルの噴角を調整すれば、被処理水を円筒状電極の径に併せて効率的にストリーマ放電空間に供給することができ、より効率的に処理を行うことができる。
また、上記のように円筒電極及び線状電極を２対以上備えている構成の場合、ストリーマ放電空間へ無駄なく、被処理水ミストを供給して効率よく処理することができるように、噴射ノズルの噴射軸方向と、各円筒状電極の中心軸とが平行になっていて、噴射ノズルの噴射軸から遠い位置に配置された円筒状電極の噴射ノズル側端面が噴射軸に近い位置に配置された円筒状電極の噴射ノズル側端面に比べ、噴射ノズルから遠い位置に設けられているように円筒状電極を配置してもよい。
【００２４】
さらに、本発明の水処理装置においては、円筒状電極と線状電極との間に高電圧を印加する高圧電源や、ストリーマ放電空間を通過してきた水滴を受けて貯める貯水槽と、この貯水槽に貯められた水を被処理水として水滴供給手段に送るポンプとからなる被処理水循環構造を備えていてもよい。
さらに、上記貯水槽に貯められた水を被処理水として水滴供給手段に送るポンプとからなる被処理水循環構造を備えていれば、被処理水中の有機物の分解率を向上させることができる。
【００２５】
円筒状電極と線状電極との間に印加される充電電圧は、ストリーマ放電が起きる電圧であれば、特に限定されない。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の水処理装置は、以上のように、筒状をした円筒状電極と、円筒状電極の内部を貫通するように配置された線状電極とを少なくともなくとも１対有するとともに、前記円筒状電極と線状電極との間に高電圧を印加することによって生じるストリーマ放電空間内に被処理水を１５００μ以下の水滴にして供給し、水滴中の被処理物を分解処理するようにした水処理装置であって、前記円筒状電極は、線材が螺旋筒状に巻回されて形成されているので、円筒状電極にスパークの原因となる溶接部分や電極面の凹凸をなくすことができ、スパークの発生を抑えることができる。
したがって、スパークによってストリーマ放電を阻害することがなくなり、長時間安定した水処理能力を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の水処理装置の第１の実施の形態を模式的にあらわした図である。
【図２】図１の水処理装置の円筒状電極の斜視図である。
【図３】本発明の水処理装置の第２の実施の形態を模式的にあらわした図である。
【図４】本発明の水処理装置の第３の実施の形態を模式的にあらわした図である。
【図５】本発明の水処理装置の第４の実施の形態を模式的にあらわした図である。
【図６】本発明の水処理装置の第５の実施の形態を模式的にあらわした図である。
【図７】本発明の水処理装置の第６の実施の形態を模式的にあらわした図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は、本発明の水処理装置の第１の実施の形態をあらわしている。
【００２９】
図１に示すように、この水処理装置１ａは、容器（処理槽）２と、円筒状電極３と、線状電極４と、被処理水タンク５と、被処理水ポンプ７０と、噴射ノズル７と、被処理水供給ホース７１と、高圧電源であるパルスパワー発生装置８とを備えている。
容器２は、例えば、アクリル樹脂、ＦＲＰの絶縁材料や、内面が絶縁材で被覆されたステンレス鋼などの金属材料で形成されている。
【００３０】
円筒状電極３は、図２に示すように、例えば、ステンレス鋼製の線径Ｄが３〜１０ｍｍの線材３１が、開口率５０％以上となる螺旋ピッチＰで、全長Ｌが５〜１００ｃｍ、内径が４０〜７０ｍｍの螺旋円筒形状に巻回されて形成されている。
【００３１】
そして、円筒状電極３は、中心軸が、後述する噴射ノズル７の噴射軸方向に一致するように、円筒状電極３の上下に設けられた円筒状電極固定治具（図示せず）を介して支持されている。
円筒状電極固定治具は、絶縁性の高い材料（例えば、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂）で形成され、噴射ノズル７から噴射される被処理水ミストＭの円筒状電極３内へ供給を阻害しないように設けられている。
【００３２】
線状電極４は、ステンレス鋼製の線径０．１〜５ｍｍの線材によって形成されていて、円筒状電極３の上下に配置された線状電極固定治具４１を介して、円筒状電極３の中心軸に沿うように支持され、円筒状電極３と絶縁された状態になっている。
線状電極固定治具４１は、例えば、線状電極４の挿通孔を備えた袋ナットを、治具本体の割りを設けたねじ筒部に締め込むことによって、ねじ筒部を縮径させて線状電極４の端部をねじ筒部の内面で着脱可能に把持できる構造になっている。
【００３３】
被処理水タンク５は、容器２内に噴射された水滴を容器２の下方で受けて貯めるようになっている。
被処理水ポンプ７０は、被処理水タンク５内の被処理水Ｗを、被処理水供給ホース(硬質の管でもよい)７１を介して噴射ノズル７に送るようになっている。
【００３４】
噴射ノズル７は、被処理水供給ホース７１を介して送られてきた被処理水を粒径が１５００μｍ以下の水滴からなる被処理水ミストＭにして円筒状電極３の上部開口に向かって噴射するようになっている。
また、噴射ノズル７の噴角は、噴射される被処理水ミストＭの最大広がり部でストリーマ放電空間の最外縁である円筒状電極３の内壁面に沿うような角度に調整されている。
【００３５】
パルスパワー発生装置８は、放射状円筒状電極３が陰極、線状電極４が陽極となるように放射状円筒状電極３及び線状電極４に接続され、円筒状電極３と線状電極４との間にパルス状に高電圧を印加して円筒状電極３と線状電極４との間でストリーマ放電を起こすようになっている。
【００３６】
この水処理装置１ａは、上記のようになっており、被処理水タンク５に有機物等を含む被処理水Ｗを仕込むとともに、パルスパワー発生装置８によって、放射状円筒状電極３と線状電極４との間に、高電圧をパルス状に印加し、円筒状電極３内に上下方向に円柱状となったストリーマ放電空間を形成する。
そして、被処理水ポンプ７０を駆動させて、被処理水タンク５内の被処理水Ｗを、ホース７１を介して噴射ノズル７に送り、放射状円筒状電極３の上方から放射状円筒状電極３の中心軸方向に向かって噴射することによって被処理水Ｗを循環しながら処理するようになっている。
【００３７】
すなわち、ストリーマ放電によって、オゾン、ＯＨラジカル、Ｏラジカル等の活性種がストリーマ放電空間内に発生し、噴射ノズル７から噴射された被処理水ミストＭ中の水滴が円筒状をしたストリーマ放電空間内を落下していく間にこれら活性種に接触し、各水滴中の有機物が効率よく酸化分解処理される。
しかも、この水処理装置１ａは、円筒状電極３が、線材３１を螺旋円筒状に巻回して形成されているので、円筒状電極にスパークの原因となる溶接部分や電極面の凹凸をなくすことができ、スパークの発生を抑えることができる。
したがって、スパークによってストリーマ放電を阻害することがなくなり、長時間安定した水処理能力を確保できる。すなわち、被処理水中の有機物などを効率よく分解処理することができるとともに、長時間その処理能力を持続できる。
【００３８】
図３は、本発明にかかる水処理装置の第２の実施の形態をあらわしている。
図３に示すように、この水処理装置１ｂは、同じサイズ及び同じ形状の円筒状電極３及び線状電極４が４対容器２内で水平方向に並ぶように配置されている以外は、上記水処理装置１ａと同様になっている。
【００３９】
図４は、本発明にかかる水処理装置の第３の実施の形態をあらわしている。
図４に示すように、この水処理装置１ｃは、噴射ノズル７が円筒状電極３の下方に設けられ、被処理水ミストを垂直上向き噴射するようにした以外は、上記水処理装置１ｂと同様になっている。
【００４０】
この水処理装置１ｃによれば、被処理水ミストＭが、放電空間の下側から放電空間に向かって噴射されるので、被処理水ミストＭ中の各水滴が一旦上昇した後、その重力により下降することにより、放電空間での滞留時間が増加し、より効率的に処理することができる。
【００４１】
図５は、本発明にかかる水処理装置の第４の実施の形態をあらわしている。
図５に示すように、この水処理装置１ｄは、噴射ノズル７を円筒状電極３の側方に設け、被処理水ミストＭを円筒状電極３の側面から水平方向に噴射するようにした以外は、上記水処理装置１ａと同様になっている。
【００４２】
図６は、本発明にかかる水処理装置の第５の実施の形態をあらわしている。
図６に示すように、この水処理装置１ｅは、噴射ノズル７の噴射軸Ｃに近い側の２本の円筒状電極３ａより、遠い側の２本の円筒状電極３ｂの中心軸方向の長さが短くなっているとともに、短い円筒状電極３ｂの上端面を長い円筒状電極３ａの上端面より噴射ノズル７から離れた位置、すなわち、下方に位置するように配置し、噴射ノズル７から噴射された被処理水ミストＭの最外縁が短い円筒状電極３ｂ内に確実に納まるように調整した以外は、上記水処理装置１ｂと同様になっている。
【００４３】
図７は、本発明にかかる水処理装置の第６の実施の形態をあらわしている。
図７に示すように、この水処理装置１ｆは、円筒状電極３及び線状電極４からなる電極対を６対備え、１つの電極対を線状電極４が容器本体２１の中心軸に一致するように配置し、他の５つの電極対をその周囲を放射状に囲むように同一円周上に等間隔で並ぶように配置した以外は、上記水処理装置１ａと同様になっている。
【００４４】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、上記の実施の形態では、パルスパワー発生装置を備えていたが、パルスパワー発生装置は市販のものを別途容易するようにしても構わない。
上記第６の実施の形態の水処理装では、１つの電極対の周囲を５つの電極対で囲む２重構造であったが、さらに外側に多くの電極対を３重、４重に配置するようにしても構わないし、第５の実施の形態の水処理装置のように容器本体の外側に配置されたらせん状円筒電極の上端面の位置を内側に配置された円筒状電極の上端面より下方に設けるようにしても構わない。
また、上記第４の実施の形態では、容器内に１つの電極対しか設けられていなかったが、容器を大きくし、容器の周壁全周に沿って平行に多数の電極対を設けるとともに、被処理水をこれらの電極対の中央の空間部に配置された噴射ノズルから周囲の各電極対に向かって噴射するようにしても構わない。
【００４５】
以下に、本発明の具体的な実施例を比較例と対比させて説明する。
【００４６】
（実施例１）
図１に示す水処理装置１ａと同じ形状をした水処理装置を用い、以下の実験条件で脱色性評価及、スパーク発生評価および連続運転時間評価を実施した。
〔実験条件〕
容器：透明アクリル樹脂製
被処理水：精製水にインジゴカルミンが２０ｐｐｍの濃度に成るように調整し、更に電気伝導度が３．０ｍＳ／ｃｍになるようにＮａＣｌを溶解させた水溶液
被処理水量：１５リットル
被処理水の噴射速度（循環速度）：１２〜１５Ｌ/分
充電電圧：２５ｋV
放電回数：１００回/秒
円筒状電極３の材質：線径５ｍｍのステンレス鋼線
円筒状電極３の螺旋ピッチ：２０ｍｍ
円筒状電極３の内径：３９．５ｍｍ
円筒状電極３の長さ：３００ｍｍ
円筒状電極３の開口率７５％
線状電極の材質、外径１mm、長さ５００mmのタングステン鋼線
噴射ノズル７の噴角：３０°
噴射ノズル７から円筒状電極３までの距離：被処理水ミストの最外縁が円筒状電極３の上端最外縁にほぼ一致するように調整した。
（脱色性評価）
上記の実験条件で処理開始からのインジゴカルミンの分解完了時間を測定した。なお、分解完了時間は、紫外可視分光光度計（島津製作所社製商品名ＵＶｍｉｎｉ−１２４０）を用いて６１０ｎｍでの被処理水の吸光度を調べ、吸光度が０になった時間を分解完了時間とした。
（スパーク発生評価）
脱色性評価終了後そのまま運転し運転開始から１時間ごとに６時間まで３分間のスパークの回数を容器２の外側から目視で数え、６回の平均値を求めた。
（連続運転時間評価）
脱色性評価終了後そのまま４８時間運転し、運転開始から線状電極４が伸びる、あるいは、溶断する時間を測定した。
【００４７】
（実施例２）
円筒状電極３として、実施例１の円筒状電極３に代えて、以下の条件のものを用いた以外は、上記実施例１と同様にして、脱色性評価及、スパーク発生評価および連続運転時間評価を実施した。
円筒状電極３の材質：線径５ｍｍのステンレス鋼線
円筒状電極３の螺旋ピッチ：１０ｍｍ
円筒状電極３の内径：３９．５ｍｍ
円筒状電極３の長さ：３００ｍｍ
円筒状電極３の開口率：５０％
【００４８】
（実施例３）
実施例１と同じ円筒状電極３及び線状電極４を４対備えた図２に示す水処理装置１ｂと同じ形状をして、噴射ノズル７の噴角及び噴射ノズル７から円筒状電極３までの距離が以下のとおりである水処理装置を用いた以外は実施例１と同様の条件で行い脱色性評価、スパーク発生評価および連続運転時間評価を実施した。
噴角：９０°
噴射ノズル７から円筒状電極３までの距離：被処理水ミストＭの最外縁が外側の円筒状電極３の上端最外縁にほぼ一致するように調整した。
【００４９】
（比較例１）
実施例１の円筒状電極に代えて、平編み金網（２．５メッシュ、線径１．１ｍｍ）にて以下の形状になるようにした円筒状電極を用いた以外は実施例１と同様にして脱色性評価、スパーク発生評価および連続運転時間評価を行った。
円筒状電極の開口率：７９．５％
円筒状電極の内径：３９．５ｍｍ
円筒状電極の長さ（中心軸方向の長さ）：３００ｍｍ
【００５０】
上記実施例１〜３及び比較例１で評価した脱色性評価、スパーク発生評価および連続運転時間評価の結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
上記表１から、本発明の水処理装置のようにすれば有機物が短時間で効率よく分解処理でき、かつストリーマ放電中にスパークが発生しないため、線状電極が伸びたり、溶断したりせず、長時間連続して水処理を行えることがよくわかる。
また、実施例３のように、円筒状電極３と、線状電極４とを複数対設けるようにすれば、より処理効率が向上することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の水処理装置は、特に限定されないが、例えば、有機物を含む排水の浄化、汚染水の殺菌などに用いることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ 水処理装置
２ 容器
３，３ａ，３ｂ 円筒状電極
４ 線状電極
５ 被処理水タンク
７ 噴射ノズル
８ パルスパワー発生装置（高圧電源）
Ｗ 被処理水
Ｍ 被処理水ミスト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をした円筒状電極と、円筒状電極の内部を貫通するように配置された線状電極とを少なくともなくとも１対有するとともに、前記円筒状電極と線状電極との間に高電圧を印加することによって生じるストリーマ放電空間内に被処理水を１５００μ以下の水滴にして供給し、水滴中の被処理物を分解処理するようにした水処理装置であって、
前記円筒状電極は、線材が螺旋筒状に巻回されて形成されていることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
円筒状電極の開口率が５０％以上である請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
円筒状電極がステンレス鋼線で形成されている請求項１または請求項２に記載の水処理装置。
【請求項１】
筒状をした円筒状電極と、円筒状電極の内部を貫通するように配置された線状電極とを少なくともなくとも１対有するとともに、前記円筒状電極と線状電極との間に高電圧を印加することによって生じるストリーマ放電空間内に被処理水を１５００μ以下の水滴にして供給し、水滴中の被処理物を分解処理するようにした水処理装置であって、
前記円筒状電極は、線材が螺旋筒状に巻回されて形成されていることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
円筒状電極の開口率が５０％以上である請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
円筒状電極がステンレス鋼線で形成されている請求項１または請求項２に記載の水処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２３６１２９（Ｐ２０１２−２３６１２９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０５８５３（Ｐ２０１１−１０５８５３）
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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