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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-07
(45)【発行日】2023-07-18
(54)【発明の名称】二酸化炭素削減装置、二酸化炭素削減方法
(51)【国際特許分類】
B01D 53/32 20060101AFI20230710BHJP
B01J 19/08 20060101ALI20230710BHJP
B01J 19/00 20060101ALI20230710BHJP
B01D 53/62 20060101ALI20230710BHJP
【ＦＩ】
B01D53/32
B01J19/08 A
B01J19/00 A
B01D53/62
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2023527454
(86)(22)【出願日】2023-02-07
(86)【国際出願番号】 JP2023004040
【審査請求日】2023-05-08
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】316000943
【氏名又は名称】株式会社ナノシード
(74)【代理人】
【識別番号】100108604
【弁理士】
【氏名又は名称】村松 義人
(72)【発明者】
【氏名】細萱 武彦
(72)【発明者】
【氏名】田代 哲
【審査官】河野 隆一朗
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｄ ５３／３２
Ｂ０１Ｄ ５３／６２
Ｂ０１Ｊ １９／０８
Ｂ０１Ｊ １９／００
Ｈ０１Ｔ ２３／００
Ｆ２４Ｆ ７／００３
Ｆ２４Ｆ ８／３０
Ａ６１Ｌ ９／０４
Ａ６１Ｌ ９／１４
Ａ６１Ｌ ９／２２
Ｂ６０Ｈ ３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
その底にナトリウムイオンを含む水溶液が貯められるようにされているとともに、その内部に空気を導入するための開口である吸気口と、その内部から空気を排出するための開口である排気口とを備える容器と、前記吸気口と前記容器の底との間に設けられた電極である下陰極と、
前記下陰極に対して相対的にプラスの電位が印加される、前記下陰極と対にされた、前記下陰極に対して下側に位置する電極である下陽極と、
前記下陰極と、前記下陽極との間にコロナ放電を生じさせる電位のパルス電圧を印加するパルス電源装置と、
を備えており、
前記下陰極と前記下陽極との間に生じさせたコロナ放電によって生じるイオン風を、当該イオン風によって加速させた空気ごと前記容器の底に貯められた前記水溶液に衝突させるようになっている二酸化炭素削減装置であって、
前記パルス電源装置は、３０Ｈｚから５００Ｈｚで４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を、前記下陰極と前記下陽極との間に前記パルス電圧として印加するようになっている、
二酸化炭素削減装置。
【請求項2】
前記パルス電源装置は、４０００Ｖから１２０００Ｖの間の所定の電位である基準電位差の高電圧を生成する高電圧電源装置と、前記高電圧電源装置に、前記高電圧電源装置が出力する前記パルス電圧の周波数とデューティー比を決定するパルス波形を入力するパルス波形決定装置と、を含んで構成されており、前記パルス波形決定装置は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が、高電圧電源装置が出力する前記パルス電圧が前記基準電位差の８５％以上となる値である前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっている、
請求項１記載の二酸化炭素削減装置。
【請求項3】
前記パルス波形決定装置は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が２０％以下である前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっている、請求項２記載の二酸化炭素削減装置。
【請求項4】
前記パルス波形決定装置は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が１０％以下である前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっている、請求項２記載の二酸化炭素削減装置。
【請求項5】
前記パルス波形決定装置は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が５％以上である前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっている、請求項２から４のいずれかに記載の二酸化炭素削減装置。
【請求項6】
前記パルス波形決定装置は、周波数が４０Ｈｚから６０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が、前記高電圧電源装置が出力する前記パルス電圧が前記基準電位差の８５％以上となる値である前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっている、請求項２から４のいずれかに記載の二酸化炭素削減装置。
【請求項7】
前記下陰極は、針状電極である、請求項１記載の二酸化炭素削減装置。
【請求項8】
前記下陽極は、上下が開放した円筒形状の電極である、請求項１又は７記載の二酸化炭素削減装置。
【請求項9】
前記排気口の近傍に設けられた電極である上陽極と、前記上陽極に対して相対的にマイナスの電位が印加される、前記上陽極と対にされた、前記上陽極に対して相対的に容器の中心側に位置する電極である上陰極と、
を備えているとともに、
前記パルス電源装置は、前記上陰極と、前記上陽極との間にコロナ放電を生じさせる電位のパルス電圧を印加するようになっており、
前記上陰極と上陽極との間に生じさせたコロナ放電によって生じるイオン風を、当該イオン風によって加速させた空気ごと前記排気口から排出させるようになっている、
請求項２記載の二酸化炭素削減装置。
【請求項10】
前記上陰極は、針状電極である、請求項９記載の二酸化炭素削減装置。
【請求項11】
前記上陽極は、両端が開放した円筒形状の電極であり、前記排気口にはめ込まれている、請求項９記載の二酸化炭素削減装置。
【請求項12】
前記下陰極と前記上陰極とは、一連の針状電極である、請求項９記載の二酸化炭素削減装置。
【請求項13】
その底にナトリウムイオンを含む水溶液が貯められるようにされているとともに、その内部に空気を導入するための開口である吸気口と、その内部から空気を排出するための開口である排気口とを備える容器と、前記吸気口と前記容器の底との間に設けられた電極である下陰極と、
前記下陰極に対して相対的にプラスの電位が印加される、前記下陰極と対にされた、前記下陰極に対して下側に位置する電極である下陽極と、
前記下陰極と、前記下陽極との間にコロナ放電を生じさせる電位のパルス電圧を印加するパルス電源装置と、
を備えている二酸化炭素削減装置を用いて実行される二酸化炭素削減方法であって、
前記容器内に、前記水溶液を貯める過程、
前記パルス電源装置が、３０Ｈｚから５００Ｈｚで４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を、前記下陰極と前記下陽極との間に前記パルス電圧として印加することにより、前記下陰極と前記下陽極との間に生じさせたコロナ放電によって生じるイオン風を、当該イオン風によって加速させた空気ごと前記容器の底に貯められた前記水溶液に衝突させる過程、
を含む、二酸化炭素削減方法。
【請求項14】
前記水溶液として、亜塩素酸ナトリウム水溶液、または、塩化ナトリウム水溶液を用いる、請求項１３記載の二酸化炭素削減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、住宅の居間などの室内、自動車等の乗り物の車内などのような区画された空間内における二酸化炭素（ＣＯ２）を削減させるための技術に関する。
【背景技術】
【0002】
所定の空間内における二酸化炭素の量を削減する、或いは二酸化炭素濃度を下げることが好ましいことはよく知られている。この場合の空間とは例えば、不動産における外部と区切られた空間（オフィスビルにおける執務室、学校における教室等）や、自動車、飛行機、船舶等の外部と区切られた室内の空間を意味する。室内の二酸化炭素濃度が上がると、そこにいる人間の体調に影響を与えることがあり、仕事や学習の効率を下げることがある。
そのようなことを考慮し、例えば、日本の厚生労働省が定める建築物環境衛生管理基準でも、室内環境における好ましい二酸化炭素濃度の基準が定められている。
そのようなことを考慮し、例えば、日本の厚生労働省が定める建築物環境衛生管理基準でも、室内環境における好ましい二酸化炭素濃度の基準が定められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
二酸化炭素濃度を低下させるための方法として一般的に採用されているのは換気である。しかしながら換気は、空間内の冷暖房の効率を下げるため、エネルギー効率或いはコストの面で課題がある。
また、換気は、自動的に実行されるのであればそのような問題は生じないが、手動で行われる場合には、換気を行うことが忘れられることによりそもそも換気が行われないということが頻繁に生じうる。
また、換気は、自動的に実行されるのであればそのような問題は生じないが、手動で行われる場合には、換気を行うことが忘れられることによりそもそも換気が行われないということが頻繁に生じうる。
【0004】
ある空間内の二酸化炭素を削減する、或いは二酸化炭素濃度を低減させるための技術は理論的には種々存在するものの、実用的なものは存在せず、少なくともそのような目的の製品が存在していないというのが現状である。
【0005】
本願発明は、空間内の二酸化炭素を削減するための実用的な技術を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述の課題を解決するための本願発明は以下のような経緯でなされた。
本願出願人は、ナトリウムイオンを含む水溶液をガス化してイオンを放出する装置に関する発明に係る特許出願をし、既に特許化し（特許文献１：特許第５８１９５６０号公報）ている。また、本願出願人は予てから当該発明の実施品であるイオン放出装置を製造販売している。
本願出願人は、ナトリウムイオンを含む水溶液をガス化してイオンを放出する装置に関する発明に係る特許出願をし、既に特許化し（特許文献１：特許第５８１９５６０号公報）ている。また、本願出願人は予てから当該発明の実施品であるイオン放出装置を製造販売している。
【0007】
このイオン放出装置は、概ね以下のように構成されている。
イオン放出装置は、その底にナトリウムイオンを含む水溶液が貯められるようにされているとともに、その内部に空気を導入するための開口である吸気口と、その内部から空気を排出するための排気口とを備える容器を備えている。容器の内部には、吸気口と容器の底との間に設けられた電極である下陰極と、下陰極に対して相対的にプラスの電位が印加される、下陰極と対にされた、下陰極に対して下側に位置する電極である下陽極とが設けられている。
イオン放出装置は電源装置を備えており、電源装置により、下陰極と、下陽極との間には、それらの間でコロナ放電を生じさせる程度に高い一定の電位の電圧が印加される。
一対の下陰極と下陽極との間にコロナ放電が生じる程の大きな電圧をかけると、吸気口から容器内に入ってきた空気の中でイオン風が生じる。イオン風の向きは下陰極から下陽極に向かう向きとなるので、イオン風は容器内で下向きとなる。これにより、イオン風と空気は、容器の底に貯められた水溶液に衝突する。それにより、水溶液の一部が蒸散し、溶液から、マイナスの電荷を帯びた微細な溶液の粒が多数生じる。マイナスの電荷を帯びたその粒は、容器の排出口から排出され、例えば、所定の室内の空間に放出される。
マイナスの電荷を帯びた溶液の粒を室内の空間等に放出することによって、空間除菌が実現される。
つまり、本願出願人が先に出願した特許出願に係るイオン放出装置は、空間除菌を目的とした装置であった。
イオン放出装置は、その底にナトリウムイオンを含む水溶液が貯められるようにされているとともに、その内部に空気を導入するための開口である吸気口と、その内部から空気を排出するための排気口とを備える容器を備えている。容器の内部には、吸気口と容器の底との間に設けられた電極である下陰極と、下陰極に対して相対的にプラスの電位が印加される、下陰極と対にされた、下陰極に対して下側に位置する電極である下陽極とが設けられている。
イオン放出装置は電源装置を備えており、電源装置により、下陰極と、下陽極との間には、それらの間でコロナ放電を生じさせる程度に高い一定の電位の電圧が印加される。
一対の下陰極と下陽極との間にコロナ放電が生じる程の大きな電圧をかけると、吸気口から容器内に入ってきた空気の中でイオン風が生じる。イオン風の向きは下陰極から下陽極に向かう向きとなるので、イオン風は容器内で下向きとなる。これにより、イオン風と空気は、容器の底に貯められた水溶液に衝突する。それにより、水溶液の一部が蒸散し、溶液から、マイナスの電荷を帯びた微細な溶液の粒が多数生じる。マイナスの電荷を帯びたその粒は、容器の排出口から排出され、例えば、所定の室内の空間に放出される。
マイナスの電荷を帯びた溶液の粒を室内の空間等に放出することによって、空間除菌が実現される。
つまり、本願出願人が先に出願した特許出願に係るイオン放出装置は、空間除菌を目的とした装置であった。
【0008】
ところで、特許文献１に記載されたイオン放出装置において、溶液からマイナスの電荷を帯びた微細な溶液の粒が生じる詳しい機序は少なくとも特許文献１の出願の時点では良くわかっていなかった。もっといえば、イオン放出装置から放出されるマイナスの電荷を帯びた微細な溶液の粒がどのようなものなのか、例えば、粒は１種類だけなのか、それとも性質の異なる複数種類の粒が存在するのか、ということも明確になっていなかった。
そこで、本願出願人は、イオン放出装置の更なる改良を行うにあたり、イオン放出装置の内部でどのような現象、或いは化学反応が生じているか、また、その結果イオン放出装置から放出される微細な粒がどのようなものであるか、ということについて解析を進めた。
その結果、イオン放出装置から放出される物質の中に、微量ではあるが炭酸ナトリウム（ＮａＣＯ３）や、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）が含まれるという事実を確認した。
そこで、本願出願人は、イオン放出装置の更なる改良を行うにあたり、イオン放出装置の内部でどのような現象、或いは化学反応が生じているか、また、その結果イオン放出装置から放出される微細な粒がどのようなものであるか、ということについて解析を進めた。
その結果、イオン放出装置から放出される物質の中に、微量ではあるが炭酸ナトリウム（ＮａＣＯ３）や、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）が含まれるという事実を確認した。
【0009】
ここで、出願人はあることに気付いた。炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムには共通して炭素（Ｃ）が含まれている。
ところが、イオン放出装置の溶液には炭素を含む物質がそもそも存在していない。そうすると、この炭素は、イオン放出装置に取り込まれた空気に含まれる物質に由来するものであると考えられるが、空気中に存在する炭素は、殆ど無視できる量の一酸化炭素を除けば事実上、二酸化炭素中の炭素しか存在しない。
そうすると、上述したイオン放出装置は、マイナスの電荷を帯びた溶液の粒を空間内に放出する過程の少なくとも一部で、二酸化炭素中の炭素を炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムに固定する、或いはそれに伴い二酸化炭素を削減しているということになる。
つまり、上述したイオン放出装置は、二酸化炭素削減装置としても機能していることが判明した。
ところが、イオン放出装置の溶液には炭素を含む物質がそもそも存在していない。そうすると、この炭素は、イオン放出装置に取り込まれた空気に含まれる物質に由来するものであると考えられるが、空気中に存在する炭素は、殆ど無視できる量の一酸化炭素を除けば事実上、二酸化炭素中の炭素しか存在しない。
そうすると、上述したイオン放出装置は、マイナスの電荷を帯びた溶液の粒を空間内に放出する過程の少なくとも一部で、二酸化炭素中の炭素を炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムに固定する、或いはそれに伴い二酸化炭素を削減しているということになる。
つまり、上述したイオン放出装置は、二酸化炭素削減装置としても機能していることが判明した。
【0010】
しかしながら、従来のイオン放出装置を稼働させた場合に、放出される物質の中に炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムとが含まれるものの、その量は極めて微量である。これは、削減される二酸化炭素の量が微量であるということを意味する。
したがって、従来のイオン放出装置を、空気中の二酸化炭素を削減することを目的とする二酸化炭素削減装置として利用しようとすると、効率が低すぎて実用には不向きであるということになる。
そこで、本願発明者がイオン放出装置について更に解析、研究を進めたところ、イオン放出装置において空気中の二酸化炭素中に含まれる炭素を利用して炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムが生じる反応が最も多く生じるのは、一対の下陰極と下陽極との間に大きな電位差が生じる瞬間（横軸に時間、縦軸に電位差を取ったグラフを書いたときにおけるグラフの立ち上がりが生じる瞬間）である、ということが判明した。
本願発明は、このような知見に基づいてなされた。
したがって、従来のイオン放出装置を、空気中の二酸化炭素を削減することを目的とする二酸化炭素削減装置として利用しようとすると、効率が低すぎて実用には不向きであるということになる。
そこで、本願発明者がイオン放出装置について更に解析、研究を進めたところ、イオン放出装置において空気中の二酸化炭素中に含まれる炭素を利用して炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムが生じる反応が最も多く生じるのは、一対の下陰極と下陽極との間に大きな電位差が生じる瞬間（横軸に時間、縦軸に電位差を取ったグラフを書いたときにおけるグラフの立ち上がりが生じる瞬間）である、ということが判明した。
本願発明は、このような知見に基づいてなされた。
【0011】
上述の如き知見に基づいてなされた本願発明は、次のようなものである。
本願発明は、その底にナトリウムイオンを含む水溶液が貯められるようにされているとともに、その内部に空気を導入するための開口である吸気口と、その内部から空気を排出するための開口である排気口とを備える容器と、前記吸気口と前記容器の底との間に設けられた電極である下陰極と、前記下陰極に対して相対的にプラスの電位が印加される、前記下陰極極と対にされた、前記下陰極に対して下側に位置する電極である下陽極と、前記下陰極と、前記下陽極との間にコロナ放電を生じさせる電位のパルス電圧を印加するパルス電源装置と、を備えており、前記下陰極と前記下陽極との間に生じさせたコロナ放電によって生じるイオン風を、当該イオン風によって加速させた空気ごと前記容器の底に貯められた前記水溶液に衝突させるようになっている二酸化炭素削減装置である。
そして、この二酸化炭素削減装置における、前記パルス電源装置は、３０Ｈｚから５００Ｈｚで４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を、前記下陰極と前記下陽極との間にパルス電圧として印加するようになっている。
この二酸化炭素削減装置は、容器を備えている。容器は、気密であり、その底にナトリウムイオンを含む水溶液が貯められるようにされている。また、その内部に空気を導入するための開口である吸気口と、その内部から空気を排出するための開口である排気口とを備えている。容器内の吸気口と容器の底との間には下陰極が設けられており、また、下陰極に対して相対的にプラスの電位が印加される、下陰極と対にされた、下陰極に対して下側に位置する電極である下陽極とが設けられている。二酸化炭素削減装置は、また、下陰極と、下陽極との間にコロナ放電を生じさせる電位のパルス電圧を印加するパルス電源装置、を備えている。パルス電源装置が下陰極と下陽極との間にパルス電圧を印加することにより生じさせたコロナ放電によって生じるイオン風は、イオン風によって加速させた空気とともに、容器の底に貯められた水溶液に衝突させられるようになっている。
この二酸化炭素削減装置は基本的に特許文献１に記載のイオン放出装置と同様の構成とされている。したがって、この二酸化炭素削減装置は、イオン放出装置が持っていた空間除菌の効果をそのまま持つ。
従来のイオン放出装置と本願発明による二酸化炭素削減装置との間で相違するのは、特許文献１に記載のイオン放出装置における下陰極と下陽極との間に印加される電圧は、定電圧である（つまり、電圧を印加するための電源は、定電圧電源装置である）のに対して、本願発明の二酸化炭素削減装置では、下陰極と下陽極との間に印加される電圧は、パルス電圧である（つまり、電圧を印加するための電源は、パルス電源装置である）という点である。
この相違点についての構成は、「イオン放出装置において空気中にある二酸化炭素中に含まれる炭素を利用して炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムが生じる反応が最も多く生じるのは、一対の下陰極と下陽極との間に大きな電位が生じる瞬間である」という上述の知見に基づいて、本願発明の二酸化炭素削減装置に採用された。
下陰極と下陽極との間に印加される電圧をパルス電圧（パルス状の高電圧）とすることによって、下陰極と下陽極との間に大きな電位差が生じる瞬間を、パルスの個数と同数回繰り返し生じさせることができることになる。それに伴い、本願発明による二酸化炭素削減装置では、空気中の二酸化炭素中に含まれる炭素を利用して炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムが生じる反応（以下、「特定反応」と称する場合がある。）が生じることになり、結果的に空気中の二酸化炭素が多く削減されることになる。
本願発明による二酸化炭素削減装置における、パルス電源装置は、３０Ｈｚから５００Ｈｚで４０００Ｖから１１００００Ｖのパルス状の高電圧を、下陰極と下陽極との間に印加するようになっている。
パルス電圧の電位の下限を４０００Ｖとするのは、それよりも下陰極と下陽極の間の電位差が小さいとコロナ放電が生じたときにおける放電量が少なく、特定反応が十分に生じなくなるおそれがあるからである。なお、本願で言うコロナ放電には、暗流放電も含む。パルス電圧の電位の上限を１１０００Ｖとするのは、それよりも下陰極と下陽極の間の電位差が大きいと、下陰極と下陽極との間で生じる放電が火花を伴う火花放電となるため、消費電力が大きくなったり、下陰極と下陽極、或いはその周囲の部品の劣化が激しくなるおそれがあるからである。パルス電圧の周波数の下限を上述の値とするのは、３０Ｈｚつまり、１秒間に３０回の特定反応を生じさせれば、二酸化炭素削減の効果がある程度大きくなるからである。他方、パルス電圧の周波数の上限を上述の値とするのは、それ以上の周波数のパルス電圧を生成するのは極めて難しいからである。
本願発明は、その底にナトリウムイオンを含む水溶液が貯められるようにされているとともに、その内部に空気を導入するための開口である吸気口と、その内部から空気を排出するための開口である排気口とを備える容器と、前記吸気口と前記容器の底との間に設けられた電極である下陰極と、前記下陰極に対して相対的にプラスの電位が印加される、前記下陰極極と対にされた、前記下陰極に対して下側に位置する電極である下陽極と、前記下陰極と、前記下陽極との間にコロナ放電を生じさせる電位のパルス電圧を印加するパルス電源装置と、を備えており、前記下陰極と前記下陽極との間に生じさせたコロナ放電によって生じるイオン風を、当該イオン風によって加速させた空気ごと前記容器の底に貯められた前記水溶液に衝突させるようになっている二酸化炭素削減装置である。
そして、この二酸化炭素削減装置における、前記パルス電源装置は、３０Ｈｚから５００Ｈｚで４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を、前記下陰極と前記下陽極との間にパルス電圧として印加するようになっている。
この二酸化炭素削減装置は、容器を備えている。容器は、気密であり、その底にナトリウムイオンを含む水溶液が貯められるようにされている。また、その内部に空気を導入するための開口である吸気口と、その内部から空気を排出するための開口である排気口とを備えている。容器内の吸気口と容器の底との間には下陰極が設けられており、また、下陰極に対して相対的にプラスの電位が印加される、下陰極と対にされた、下陰極に対して下側に位置する電極である下陽極とが設けられている。二酸化炭素削減装置は、また、下陰極と、下陽極との間にコロナ放電を生じさせる電位のパルス電圧を印加するパルス電源装置、を備えている。パルス電源装置が下陰極と下陽極との間にパルス電圧を印加することにより生じさせたコロナ放電によって生じるイオン風は、イオン風によって加速させた空気とともに、容器の底に貯められた水溶液に衝突させられるようになっている。
この二酸化炭素削減装置は基本的に特許文献１に記載のイオン放出装置と同様の構成とされている。したがって、この二酸化炭素削減装置は、イオン放出装置が持っていた空間除菌の効果をそのまま持つ。
従来のイオン放出装置と本願発明による二酸化炭素削減装置との間で相違するのは、特許文献１に記載のイオン放出装置における下陰極と下陽極との間に印加される電圧は、定電圧である（つまり、電圧を印加するための電源は、定電圧電源装置である）のに対して、本願発明の二酸化炭素削減装置では、下陰極と下陽極との間に印加される電圧は、パルス電圧である（つまり、電圧を印加するための電源は、パルス電源装置である）という点である。
この相違点についての構成は、「イオン放出装置において空気中にある二酸化炭素中に含まれる炭素を利用して炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムが生じる反応が最も多く生じるのは、一対の下陰極と下陽極との間に大きな電位が生じる瞬間である」という上述の知見に基づいて、本願発明の二酸化炭素削減装置に採用された。
下陰極と下陽極との間に印加される電圧をパルス電圧（パルス状の高電圧）とすることによって、下陰極と下陽極との間に大きな電位差が生じる瞬間を、パルスの個数と同数回繰り返し生じさせることができることになる。それに伴い、本願発明による二酸化炭素削減装置では、空気中の二酸化炭素中に含まれる炭素を利用して炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムが生じる反応（以下、「特定反応」と称する場合がある。）が生じることになり、結果的に空気中の二酸化炭素が多く削減されることになる。
本願発明による二酸化炭素削減装置における、パルス電源装置は、３０Ｈｚから５００Ｈｚで４０００Ｖから１１００００Ｖのパルス状の高電圧を、下陰極と下陽極との間に印加するようになっている。
パルス電圧の電位の下限を４０００Ｖとするのは、それよりも下陰極と下陽極の間の電位差が小さいとコロナ放電が生じたときにおける放電量が少なく、特定反応が十分に生じなくなるおそれがあるからである。なお、本願で言うコロナ放電には、暗流放電も含む。パルス電圧の電位の上限を１１０００Ｖとするのは、それよりも下陰極と下陽極の間の電位差が大きいと、下陰極と下陽極との間で生じる放電が火花を伴う火花放電となるため、消費電力が大きくなったり、下陰極と下陽極、或いはその周囲の部品の劣化が激しくなるおそれがあるからである。パルス電圧の周波数の下限を上述の値とするのは、３０Ｈｚつまり、１秒間に３０回の特定反応を生じさせれば、二酸化炭素削減の効果がある程度大きくなるからである。他方、パルス電圧の周波数の上限を上述の値とするのは、それ以上の周波数のパルス電圧を生成するのは極めて難しいからである。
【0012】
本願の二酸化炭素削減装置におけるパルス電源装置は、上述したように、３０Ｈｚから５０００Ｈｚで４０００Ｖから１１００００Ｖのパルス状の高電圧を、下陰極と下陽極との間にパルス電圧として印加するようになっていれば良い。
例えば、前記パルス電源装置は、４０００Ｖから１２０００Ｖの間の所定の電位である基準電位差の高電圧を生成する高電圧電源装置と、前記高電圧電源装置に、前記高電圧電源装置が出力する前記パルス電圧の周波数とデューティー比を決定するパルス波形を入力するパルス波形決定装置と、を含んで構成されていてもよい。そして、この場合における前記パルス波形決定装置は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が、前記高電圧電源装置が出力する前記パルス電圧が前記基準電位差の８５％以上（好ましくは９０％以上）となる値である前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっていてもよい。
これは、３０Ｈｚから７０Ｈｚで４０００Ｖから１１００００Ｖのパルス状の高電圧を、下陰極と下陽極との間にパルス電圧として印加するための工夫である。
上述のような、周波数が３０Ｈｚから５００Ｈｚで４０００Ｖから１１０００Ｖの高電圧のパルス電圧を発生させる装置は存在するものの、そのような装置は一般的に高価である。
他方、あるパルス波形を入力した場合に、そのパルス波形に応じた高電圧のパルス電圧を発生する高電圧電源装置は公知或いは周知であり、比較的安価で市販もされている。また、高電圧電源装置から出力される高電圧パルスの周波数とデューティー比を決定するパルス波形を高電圧電源装置に入力するパルス波形決定装置も公知或いは周知であり、市販もされている比較的安価なコンピュータ装置等を用いて簡単に製作することが可能である。そのような共に比較的安価なパルス波形決定装置と高電圧電源装置とを組み合わせて、パルス波形決定装置からパルス波形を入力させることにより、安価な高電圧電源装置によって、３０Ｈｚから７０Ｈｚで４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を、下陰極と下陽極との間に印加するようなパルス電圧を発生させることが可能となる。つまり、このような構成によれば、パルス電圧周波数の上限には制限が生じるものの、高電圧電源装置を安価にすることが可能となり、ひいては二酸化炭素削減装置を安価にすることができるようになる。
ここで、パルス波形決定装置が決定するパルス波形は、高電圧電源装置（或いはパルス波形決定装置と高電圧電源装置との組合せによるパルス電源装置）から出力されるパルス電圧の波形と対応したものとなる。
高電圧電源装置（或いはパルス波形決定装置と高電圧電源装置との組合せによるパルス電源装置）から出力されるパルス電圧の波形におけるＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換わる部分は、グラフにした場合には垂直に近い状態で立ち上がる方が（つまり、なるべく素早く立ち上がる方が）、特定反応を促すのに好ましい。
パルス電圧が下陰極と下陽極との間に与える電位差は、高電圧電源装置が発生させる基準電位差と一致する場合もあるが、基準電位差よりも小さい場合もある。パルス電圧においてＯＦＦ状態が維持される時間が短い場合、ＯＮ状態のときに下陰極と下陽極との間に与えられた電位差が、ＯＦＦ状態の間に十分に下がりきらないことがあり得る。そうすると、次のＯＮ状態開始時においては、その下がりきっていない電位から基準電位差まで電位が上がることになるので、その場合にはパルス電圧が下陰極と下陽極との間に与える電位差が、高電圧電源装置が発生させる基準電位差よりも小さくなる。
いずれにせよ、パルス波形決定装置は、パルス電圧の波形を決定するパルス波形におけるデューティー比を、高電圧電源装置が出力する前記パルス電圧が基準電位差の８５％以上となる値に決定するようになっている。これは平たく言えば、パルス波形決定装置が、デューティー比をある程度より小さく決定するようになっているということである。そうすることにより、パルス電圧のＯＦＦ状態の時間を長く稼げるようになり、それにより、次のＯＮ状態を開始する時点における高電圧電源装置から出力されるパルス電圧の電位を十分に小さくすることができるようになる。そうすることにより、次のＯＮ状態が開始されるときに立ち上がるパルス電圧の電位差を基準電位差に近づけることが可能となり、特定反応を生じさせるに必要な程度に大きなものとすることができるようになる。
例えば、前記パルス電源装置は、４０００Ｖから１２０００Ｖの間の所定の電位である基準電位差の高電圧を生成する高電圧電源装置と、前記高電圧電源装置に、前記高電圧電源装置が出力する前記パルス電圧の周波数とデューティー比を決定するパルス波形を入力するパルス波形決定装置と、を含んで構成されていてもよい。そして、この場合における前記パルス波形決定装置は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が、前記高電圧電源装置が出力する前記パルス電圧が前記基準電位差の８５％以上（好ましくは９０％以上）となる値である前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっていてもよい。
これは、３０Ｈｚから７０Ｈｚで４０００Ｖから１１００００Ｖのパルス状の高電圧を、下陰極と下陽極との間にパルス電圧として印加するための工夫である。
上述のような、周波数が３０Ｈｚから５００Ｈｚで４０００Ｖから１１０００Ｖの高電圧のパルス電圧を発生させる装置は存在するものの、そのような装置は一般的に高価である。
他方、あるパルス波形を入力した場合に、そのパルス波形に応じた高電圧のパルス電圧を発生する高電圧電源装置は公知或いは周知であり、比較的安価で市販もされている。また、高電圧電源装置から出力される高電圧パルスの周波数とデューティー比を決定するパルス波形を高電圧電源装置に入力するパルス波形決定装置も公知或いは周知であり、市販もされている比較的安価なコンピュータ装置等を用いて簡単に製作することが可能である。そのような共に比較的安価なパルス波形決定装置と高電圧電源装置とを組み合わせて、パルス波形決定装置からパルス波形を入力させることにより、安価な高電圧電源装置によって、３０Ｈｚから７０Ｈｚで４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を、下陰極と下陽極との間に印加するようなパルス電圧を発生させることが可能となる。つまり、このような構成によれば、パルス電圧周波数の上限には制限が生じるものの、高電圧電源装置を安価にすることが可能となり、ひいては二酸化炭素削減装置を安価にすることができるようになる。
ここで、パルス波形決定装置が決定するパルス波形は、高電圧電源装置（或いはパルス波形決定装置と高電圧電源装置との組合せによるパルス電源装置）から出力されるパルス電圧の波形と対応したものとなる。
高電圧電源装置（或いはパルス波形決定装置と高電圧電源装置との組合せによるパルス電源装置）から出力されるパルス電圧の波形におけるＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換わる部分は、グラフにした場合には垂直に近い状態で立ち上がる方が（つまり、なるべく素早く立ち上がる方が）、特定反応を促すのに好ましい。
パルス電圧が下陰極と下陽極との間に与える電位差は、高電圧電源装置が発生させる基準電位差と一致する場合もあるが、基準電位差よりも小さい場合もある。パルス電圧においてＯＦＦ状態が維持される時間が短い場合、ＯＮ状態のときに下陰極と下陽極との間に与えられた電位差が、ＯＦＦ状態の間に十分に下がりきらないことがあり得る。そうすると、次のＯＮ状態開始時においては、その下がりきっていない電位から基準電位差まで電位が上がることになるので、その場合にはパルス電圧が下陰極と下陽極との間に与える電位差が、高電圧電源装置が発生させる基準電位差よりも小さくなる。
いずれにせよ、パルス波形決定装置は、パルス電圧の波形を決定するパルス波形におけるデューティー比を、高電圧電源装置が出力する前記パルス電圧が基準電位差の８５％以上となる値に決定するようになっている。これは平たく言えば、パルス波形決定装置が、デューティー比をある程度より小さく決定するようになっているということである。そうすることにより、パルス電圧のＯＦＦ状態の時間を長く稼げるようになり、それにより、次のＯＮ状態を開始する時点における高電圧電源装置から出力されるパルス電圧の電位を十分に小さくすることができるようになる。そうすることにより、次のＯＮ状態が開始されるときに立ち上がるパルス電圧の電位差を基準電位差に近づけることが可能となり、特定反応を生じさせるに必要な程度に大きなものとすることができるようになる。
【0013】
前記パルス波形決定装置は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が２０％以下である前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっていてもよい。
周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚでありデューティー比が２０％以下であるパルス波形を高電圧電源装置に入力することにより、高電圧電源装置に、下陰極と下陽極との間に、３０Ｈｚから７０Ｈｚの周波数で４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を印加するようなパルス電圧を出力させることが可能となる。
前記パルス波形決定装置は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が１０％以下である前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっているのが更に好ましい。そうすることにより、高電圧電源装置に、下陰極と下陽極との間に、３０Ｈｚから７０Ｈｚの周波数で４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を印加するようなパルス電圧を出力させることが可能となるだけでなく、パルス電圧における各ＯＮ状態において下陰極と下陽極に与えられる電位差を、基準電位差に近い理想的な値（或いは基準電圧そのもの）に近づけることが可能となるから、次のＯＮ状態が開始されるときに立ち上がるパルス電圧の電位差を、特定反応を生じさせるに必要な程度に大きなものとすることができるようになる。また、デューティー比を小さくすることは、消費電力の抑制にも効果がある。
前記パルス波形決定装置は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が５％以上である前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっていてもよい。
デューティー比がこれ以上小さくなると、高電圧電源装置にて発生されたパルス波形に基づいて高電圧電源装置がパルス電圧を出力する場合におけるパルス電圧のＯＮ状態において、十分に電圧を立ち上げられなくなることが考えられるからである。
前記パルス波形決定装置は、周波数が４０Ｈｚから６０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が、前記高電圧電源装置が出力する前記パルス電圧が前記基準電位差の８５％以上となる値であるである前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっていてもよい。
パルス波形の周波数はこれまで説明したように、３０Ｈｚから７０Ｈｚとすることができる。ただし、周波数を４０Ｈｚから６０Ｈｚとした場合には、特定反応を生じさせる回数の多さと、消費電力の損失の小ささとの双方を実現することができる。
周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚでありデューティー比が２０％以下であるパルス波形を高電圧電源装置に入力することにより、高電圧電源装置に、下陰極と下陽極との間に、３０Ｈｚから７０Ｈｚの周波数で４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を印加するようなパルス電圧を出力させることが可能となる。
前記パルス波形決定装置は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が１０％以下である前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっているのが更に好ましい。そうすることにより、高電圧電源装置に、下陰極と下陽極との間に、３０Ｈｚから７０Ｈｚの周波数で４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を印加するようなパルス電圧を出力させることが可能となるだけでなく、パルス電圧における各ＯＮ状態において下陰極と下陽極に与えられる電位差を、基準電位差に近い理想的な値（或いは基準電圧そのもの）に近づけることが可能となるから、次のＯＮ状態が開始されるときに立ち上がるパルス電圧の電位差を、特定反応を生じさせるに必要な程度に大きなものとすることができるようになる。また、デューティー比を小さくすることは、消費電力の抑制にも効果がある。
前記パルス波形決定装置は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が５％以上である前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっていてもよい。
デューティー比がこれ以上小さくなると、高電圧電源装置にて発生されたパルス波形に基づいて高電圧電源装置がパルス電圧を出力する場合におけるパルス電圧のＯＮ状態において、十分に電圧を立ち上げられなくなることが考えられるからである。
前記パルス波形決定装置は、周波数が４０Ｈｚから６０Ｈｚであり、且つ前記デューティー比が、前記高電圧電源装置が出力する前記パルス電圧が前記基準電位差の８５％以上となる値であるである前記パルス波形を、前記高電圧電源装置に入力するようになっていてもよい。
パルス波形の周波数はこれまで説明したように、３０Ｈｚから７０Ｈｚとすることができる。ただし、周波数を４０Ｈｚから６０Ｈｚとした場合には、特定反応を生じさせる回数の多さと、消費電力の損失の小ささとの双方を実現することができる。
【0014】
下陰極と下陽極は、それらの間にコロナ放電を発生させることが可能であり、それにより下向きのイオン風を生成し、イオン風と空気を容器の底に溜まった水溶液に衝突させるためのものである。それが可能な限り、下陰極と下陽極の構成は自由である。
これには限られないが、前記下陰極は、針状電極とすることができる。また、前記下陽極を、上下が開放した円筒形状の電極とすることができる。
例えば、下陽極を上下が開放した円筒形状の電極とすることで、下向きのイオン風の流れを円筒形状とされた下陽極の中を通すことができるようになる。下陰極を例えば下向きの針状電極とし、下陰極を円筒形状とされた下陽極と同軸に配すると、イオン風の流れを円筒形状とされた下陽極の中を通る、事実上の鉛直下向きとすることが可能となる。
これは、イオン風と空気を効率良く水溶液に衝突させるのに役立つ。
これには限られないが、前記下陰極は、針状電極とすることができる。また、前記下陽極を、上下が開放した円筒形状の電極とすることができる。
例えば、下陽極を上下が開放した円筒形状の電極とすることで、下向きのイオン風の流れを円筒形状とされた下陽極の中を通すことができるようになる。下陰極を例えば下向きの針状電極とし、下陰極を円筒形状とされた下陽極と同軸に配すると、イオン風の流れを円筒形状とされた下陽極の中を通る、事実上の鉛直下向きとすることが可能となる。
これは、イオン風と空気を効率良く水溶液に衝突させるのに役立つ。
【0015】
他方、本願発明は、下陰極と下陽極とに加え、上陰極と上陽極とを備えていても良い。下陰極と下陽極とは、水溶液の近くに対で存在することが必要であるため、上陰極と上陽極とは、その名称にも関わらず必ずしも下陰極と下陽極よりも上に位置することが必須ではないが、通常下陰極と下陽極よりも相対的に上に位置する。
例えば、本願発明による二酸化炭素削減装置は、前記排気口の近傍に設けられた電極である上陽極と、前記上陽極に対して相対的にマイナスの電位が印加される、前記上陽極と対にされた、前記上陽極に対して相対的に容器の中心側に位置する電極である上陰極とを備えていても良い。
その場合、前記パルス電源装置は、前記上陰極と、前記上陽極との間にコロナ放電を生じさせる電位のパルス電圧を印加するようになっている。それにより、前記上陰極と上陽極との間に生じさせたコロナ放電によって生じるイオン風は、当該イオン風によって加速させた空気ごと前記排気口から排出させるようになっている。
つまり、下陰極と下陽極とは、イオン風と空気を水溶液に効率良く衝突させるためのものであったが、上陰極と上陽極は、イオン風と空気（空気には特定反応等によって生じた物質等が混ざっている）を、排気口から効率よくケース外に排出させられるようにするという機能を持つ。
これは、ケース内を負圧化させることで、吸気口から空気をケース内に効率よく吸入させることにも繋がり、イオン風と空気を効率良く水溶液に衝突させるのにも役立つ。
ここで、前記上陰極は、針状電極であってもよい。また、前記上陽極は、両端が開放した円筒形状の電極であり、前記排気口にはめ込まれていてもよい。
例えば、上陽極を両端が開放した円筒形状の電極とし、更に排気口にはめ込むことで、所定の向きのイオン風の流れを円筒形状とされた上陽極の中、つまり排気口の中を通すことができるようになる。上陰極を例えば円筒形状とされた上陽極の軸に平行な長さ方向を持つ針状電極とし、上陰極を円筒形状とされた上陽極と同軸に配すると、イオン風の流れを事実上円筒形状とされた上陽極の中を通る方向とすることが可能である。これにより、イオン風の流れが円筒形状とされた上陽極の中、つまり排気口の中を自然に通ることになり、容器からの排気が進むようになる。
下陰極と上陰極とがともに針状電極である場合、前記下陰極と前記上陰極とは、一連の針状電極であってもよい。下陰極と上陰極とを一体とすることにより、回路構成を単純化することができる。
この場合、上下に伸びる一本の針状電極の下側を下陰極と、上側を上陰極とすることができる。その場合、典型的には、下陰極と上陰極とを兼ねる針状電極と同軸な位置であって針状電極の下側の位置に、上下が開口した円筒形状とされた下陽極が、針状電極と同軸な位置であって針状電極の上側の位置に、上下が開口した円筒形状とされた上陽極が配置されることになる。
例えば、本願発明による二酸化炭素削減装置は、前記排気口の近傍に設けられた電極である上陽極と、前記上陽極に対して相対的にマイナスの電位が印加される、前記上陽極と対にされた、前記上陽極に対して相対的に容器の中心側に位置する電極である上陰極とを備えていても良い。
その場合、前記パルス電源装置は、前記上陰極と、前記上陽極との間にコロナ放電を生じさせる電位のパルス電圧を印加するようになっている。それにより、前記上陰極と上陽極との間に生じさせたコロナ放電によって生じるイオン風は、当該イオン風によって加速させた空気ごと前記排気口から排出させるようになっている。
つまり、下陰極と下陽極とは、イオン風と空気を水溶液に効率良く衝突させるためのものであったが、上陰極と上陽極は、イオン風と空気（空気には特定反応等によって生じた物質等が混ざっている）を、排気口から効率よくケース外に排出させられるようにするという機能を持つ。
これは、ケース内を負圧化させることで、吸気口から空気をケース内に効率よく吸入させることにも繋がり、イオン風と空気を効率良く水溶液に衝突させるのにも役立つ。
ここで、前記上陰極は、針状電極であってもよい。また、前記上陽極は、両端が開放した円筒形状の電極であり、前記排気口にはめ込まれていてもよい。
例えば、上陽極を両端が開放した円筒形状の電極とし、更に排気口にはめ込むことで、所定の向きのイオン風の流れを円筒形状とされた上陽極の中、つまり排気口の中を通すことができるようになる。上陰極を例えば円筒形状とされた上陽極の軸に平行な長さ方向を持つ針状電極とし、上陰極を円筒形状とされた上陽極と同軸に配すると、イオン風の流れを事実上円筒形状とされた上陽極の中を通る方向とすることが可能である。これにより、イオン風の流れが円筒形状とされた上陽極の中、つまり排気口の中を自然に通ることになり、容器からの排気が進むようになる。
下陰極と上陰極とがともに針状電極である場合、前記下陰極と前記上陰極とは、一連の針状電極であってもよい。下陰極と上陰極とを一体とすることにより、回路構成を単純化することができる。
この場合、上下に伸びる一本の針状電極の下側を下陰極と、上側を上陰極とすることができる。その場合、典型的には、下陰極と上陰極とを兼ねる針状電極と同軸な位置であって針状電極の下側の位置に、上下が開口した円筒形状とされた下陽極が、針状電極と同軸な位置であって針状電極の上側の位置に、上下が開口した円筒形状とされた上陽極が配置されることになる。
【0016】
本願発明者は、二酸化炭素削減を行う二酸化炭素削減方法をも本願発明の一態様として提案する。二酸化炭素削減方法の効果は、以上に述べた二酸化炭素削減装置の効果に等しい。
一例となる二酸化炭素削減方法は、その底にナトリウムイオンを含む水溶液が貯められるようにされているとともに、その内部に空気を導入するための開口である吸気口と、その内部から空気を排出するための開口である排気口とを備える容器と、前記吸気口と前記容器の底との間に設けられた電極である下陰極と、前記下陰極に対して相対的にプラスの電位が印加される、前記下陰極と対にされた、前記下陰極に対して下側に位置する電極である下陽極と、前記下陰極と、前記下陽極との間にコロナ放電を生じさせる電位のパルス電圧を印加するパルス電源装置と、を備えている二酸化炭素削減装置を用いて実行される二酸化炭素削減方法である。
そして、この二酸化炭素削減方法は、前記容器内に、前記水溶液を貯める過程、前記パルス電源装置が、３０Ｈｚから５００Ｈｚで４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を、前記下陰極と下陽極との間に前記パルス電圧として印加することにより、前記下陰極と前記下陽極との間に生じさせたコロナ放電によって生じるイオン風を、当該イオン風によって加速させた空気ごと前記容器の底に貯められた前記水溶液に衝突させる過程、を含む。
この二酸化炭素削減方法では、前記水溶液として、亜塩素酸ナトリウム水溶液、または、塩化ナトリウム水溶液を用いることができる。
一例となる二酸化炭素削減方法は、その底にナトリウムイオンを含む水溶液が貯められるようにされているとともに、その内部に空気を導入するための開口である吸気口と、その内部から空気を排出するための開口である排気口とを備える容器と、前記吸気口と前記容器の底との間に設けられた電極である下陰極と、前記下陰極に対して相対的にプラスの電位が印加される、前記下陰極と対にされた、前記下陰極に対して下側に位置する電極である下陽極と、前記下陰極と、前記下陽極との間にコロナ放電を生じさせる電位のパルス電圧を印加するパルス電源装置と、を備えている二酸化炭素削減装置を用いて実行される二酸化炭素削減方法である。
そして、この二酸化炭素削減方法は、前記容器内に、前記水溶液を貯める過程、前記パルス電源装置が、３０Ｈｚから５００Ｈｚで４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を、前記下陰極と下陽極との間に前記パルス電圧として印加することにより、前記下陰極と前記下陽極との間に生じさせたコロナ放電によって生じるイオン風を、当該イオン風によって加速させた空気ごと前記容器の底に貯められた前記水溶液に衝突させる過程、を含む。
この二酸化炭素削減方法では、前記水溶液として、亜塩素酸ナトリウム水溶液、または、塩化ナトリウム水溶液を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】一実施形態による二酸化炭素削減装置の構造を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0018】
一実施形態における二酸化炭素削減装置について図面を用いて説明する。
図１に、二酸化炭素削減装置の構造を模式的に示す断面図を示す。
図１に、二酸化炭素削減装置の構造を模式的に示す断面図を示す。
【0019】
二酸化炭素削減装置は、図１に示したように容器１０を備えている。容器１０は、気密であり水密であり、これには限られないが、この実施形態では、円筒形状とされている。容器１０は、例えば、樹脂、或いは金属により構成することができる。
容器１０のこれには限られないが側面には、開口である吸気口１１が設けられている。吸気口１１の大きさ、形状は適宜に定めることができるが、この実施形態では、吸気口１１は適当な径の円形とされている。
吸気口１１の縁には、管であるダクト１２の基端側の縁が隙間なく接続されている。ダクト１２は気密な素材、例えば、容器１０と同じ素材で構成することができ、この実施形態では必ずしもそうする必要はないが、容器１０と同じ素材で構成されている。ダクト１２は、その基端側から水平に、容器１０の軸にまで至り、容器１０の軸の部分で鉛直下向きに曲折するように構成されている。ダクト１２の先端側を下方に向けて開口させているのは、後述するようにして、イオン風と空気を、後述する水溶液に衝突させ易くするためである。ダクト１２のダクト１２が容器１０の軸と交わる部分よりも基端側の水平な部分は、吸気口１１が円形であることもあり、吸気口１１の径とその内径が同径な円筒形状とされている。ダクト１２のダクト１２が容器１０の軸と交わる部分よりも先端側の鉛直な部分は、それよりも基端側の部分よりも大径の円筒形状とされている。ただし、ダクト１２はその全長にわたって、断面形状が同じとされていても構わない。なお、ダクト１２の鉛直な部分の下端の開口は円形であるが、その中心は容器１０の軸の上に乗っている。
容器１０の上方には、開口である排気口１３が設けられている。排気口１３の大きさ、形状は適宜に定めることができるが、この実施形態では、排気口１３は適当な径の円形とされている。容器１０の上方の排気口１３に連なる部分は、この実施形態では漏斗を逆さまにしたような状態で上方に向けて絞られているが、これは必ずしもこの限りではない。また、これには限られないがこの実施形態では、円形である排気口１３の中心は、容器１０の軸が通過する位置に位置させられている。
容器１０のこれには限られないが側面には、開口である吸気口１１が設けられている。吸気口１１の大きさ、形状は適宜に定めることができるが、この実施形態では、吸気口１１は適当な径の円形とされている。
吸気口１１の縁には、管であるダクト１２の基端側の縁が隙間なく接続されている。ダクト１２は気密な素材、例えば、容器１０と同じ素材で構成することができ、この実施形態では必ずしもそうする必要はないが、容器１０と同じ素材で構成されている。ダクト１２は、その基端側から水平に、容器１０の軸にまで至り、容器１０の軸の部分で鉛直下向きに曲折するように構成されている。ダクト１２の先端側を下方に向けて開口させているのは、後述するようにして、イオン風と空気を、後述する水溶液に衝突させ易くするためである。ダクト１２のダクト１２が容器１０の軸と交わる部分よりも基端側の水平な部分は、吸気口１１が円形であることもあり、吸気口１１の径とその内径が同径な円筒形状とされている。ダクト１２のダクト１２が容器１０の軸と交わる部分よりも先端側の鉛直な部分は、それよりも基端側の部分よりも大径の円筒形状とされている。ただし、ダクト１２はその全長にわたって、断面形状が同じとされていても構わない。なお、ダクト１２の鉛直な部分の下端の開口は円形であるが、その中心は容器１０の軸の上に乗っている。
容器１０の上方には、開口である排気口１３が設けられている。排気口１３の大きさ、形状は適宜に定めることができるが、この実施形態では、排気口１３は適当な径の円形とされている。容器１０の上方の排気口１３に連なる部分は、この実施形態では漏斗を逆さまにしたような状態で上方に向けて絞られているが、これは必ずしもこの限りではない。また、これには限られないがこの実施形態では、円形である排気口１３の中心は、容器１０の軸が通過する位置に位置させられている。
【0020】
容器１０には３つの電極が設けられている。針状電極２１、第１筒状電極２２、第２筒状電極２３である。針状電極２１、第１筒状電極２２、第２筒状電極２３はいずれも、導電性のある金属、例えば鉄や銅によって構成可能である。
これらのうち、針状電極２１には、第１筒状電極２２と第２筒状電極２３に比較して、相対的にマイナスの電位が与えられる。
針状電極２１は、上下方向に伸びる針状の電極である。針状電極２１は、これには限られないがこの実施形態では、ダクト１２の上側の部分を貫通するようにして、容器１０と同軸の位置に設けられている。針状電極２１のダクト１２の内部に位置している部分２１Ａが、本願における下陰極に相当し（以下、その部分を下陰極２１Ａと称する。）、針状電極２１のダクト１２の外側（上側）に露出している部分２１Ｂが、本願における上陰極に相当する（以下、その部分を上陰極２１Ｂと称する。）。この実施形態では、下陰極２１Ａと上陰極２１Ｂとを一つの針状電極２１の一部と残部として一体化しているが、これは必ずしも必須ではない。
第１筒状電極２２は、針状電極２１に対して相対的に下側に位置しており、これには限られないがこの実施形態では、ダクト１２の鉛直な部分の下端の内側に嵌っている。第１筒状電極２２は筒状或いはリング状であり、その外面の径がダクト１２の鉛直な部分の内面の径と等しくなっている。それにより、ダクト１２の内面にその外面を隙間なく接触させた状態で、第１筒状電極２２は、ダクト１２の鉛直な部分の下端の内側に取付けられている。平面視で円形である第１筒状電極２２の中心は、容器１０の軸の上に乗っている。したがって、第１筒状電極２２の中心は、針状電極２１の真下に位置している。
第２筒状電極２３は、針状電極２１に対して相対的に排気口１３の近くに位置している。第２筒状電極２３は、針状電極２１の上側に位置しており、これには限られないがこの実施形態では、排気口１３の内側に嵌っている。第２筒状電極２３は筒状或いはリング状であり、その外面の径が排気口１３の内面の径と等しくなっている。それにより、排気口１３の内面にその外面を隙間なく接触させた状態で、第２筒状電極２３は、排気口１３の内側に取付けられている。平面視で円形である第２筒状電極２３の中心は、容器１０の軸の上に乗っている。したがって、第２筒状電極２３の中心は、針状電極２１の真上に位置している。
これらのうち、針状電極２１には、第１筒状電極２２と第２筒状電極２３に比較して、相対的にマイナスの電位が与えられる。
針状電極２１は、上下方向に伸びる針状の電極である。針状電極２１は、これには限られないがこの実施形態では、ダクト１２の上側の部分を貫通するようにして、容器１０と同軸の位置に設けられている。針状電極２１のダクト１２の内部に位置している部分２１Ａが、本願における下陰極に相当し（以下、その部分を下陰極２１Ａと称する。）、針状電極２１のダクト１２の外側（上側）に露出している部分２１Ｂが、本願における上陰極に相当する（以下、その部分を上陰極２１Ｂと称する。）。この実施形態では、下陰極２１Ａと上陰極２１Ｂとを一つの針状電極２１の一部と残部として一体化しているが、これは必ずしも必須ではない。
第１筒状電極２２は、針状電極２１に対して相対的に下側に位置しており、これには限られないがこの実施形態では、ダクト１２の鉛直な部分の下端の内側に嵌っている。第１筒状電極２２は筒状或いはリング状であり、その外面の径がダクト１２の鉛直な部分の内面の径と等しくなっている。それにより、ダクト１２の内面にその外面を隙間なく接触させた状態で、第１筒状電極２２は、ダクト１２の鉛直な部分の下端の内側に取付けられている。平面視で円形である第１筒状電極２２の中心は、容器１０の軸の上に乗っている。したがって、第１筒状電極２２の中心は、針状電極２１の真下に位置している。
第２筒状電極２３は、針状電極２１に対して相対的に排気口１３の近くに位置している。第２筒状電極２３は、針状電極２１の上側に位置しており、これには限られないがこの実施形態では、排気口１３の内側に嵌っている。第２筒状電極２３は筒状或いはリング状であり、その外面の径が排気口１３の内面の径と等しくなっている。それにより、排気口１３の内面にその外面を隙間なく接触させた状態で、第２筒状電極２３は、排気口１３の内側に取付けられている。平面視で円形である第２筒状電極２３の中心は、容器１０の軸の上に乗っている。したがって、第２筒状電極２３の中心は、針状電極２１の真上に位置している。
【0021】
容器１０の適当な位置、この実施形態では、図１における左側の側面には、制御部３０が設けられている。
制御部３０の外側には操作スイッチ３１（図１では図示を省略するが、図２に記載がある。）が設けられている。操作スイッチ３１は、後述するようにしてユーザが二酸化炭素削減装置の動作をＯＮ・ＯＦＦするために用いられる。操作スイッチ３１は、その移動によってＯＮ・ＯＦＦの切換えを行う物理スイッチ、タッチすることによりＯＮ・ＯＦＦの切換えを行うタッチパネル等、公知又は周知の適宜のものを採用すれば良い。
制御部３０の内側は、中空となっており、そこには電源装置であるパルス電源装置４０が配置されている。パルス電源装置４０は、針状電極２１と、第１筒状電極２２、第２筒状電極２３との間に、より詳細には、下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間と、上陰極２１Ｂと第２筒状電極２３との間とに、パルス状の高電圧である後述するようなパルス電圧をかけるための電源装置である。パルス電源装置４０は、３０Ｈｚから５００Ｈｚで４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を、下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間にパルス電圧として印加するようになっている。高価な電源装置を用いれば、そのようなパルス電圧を生成することが可能である。
そのような電圧を印加することが可能なように、パルス電源装置４０は、針状電極２１と、第１筒状電極２２、第２筒状電極２３とのうちの必要なものと、導線によって接続されている。
制御部３０の外側には操作スイッチ３１（図１では図示を省略するが、図２に記載がある。）が設けられている。操作スイッチ３１は、後述するようにしてユーザが二酸化炭素削減装置の動作をＯＮ・ＯＦＦするために用いられる。操作スイッチ３１は、その移動によってＯＮ・ＯＦＦの切換えを行う物理スイッチ、タッチすることによりＯＮ・ＯＦＦの切換えを行うタッチパネル等、公知又は周知の適宜のものを採用すれば良い。
制御部３０の内側は、中空となっており、そこには電源装置であるパルス電源装置４０が配置されている。パルス電源装置４０は、針状電極２１と、第１筒状電極２２、第２筒状電極２３との間に、より詳細には、下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間と、上陰極２１Ｂと第２筒状電極２３との間とに、パルス状の高電圧である後述するようなパルス電圧をかけるための電源装置である。パルス電源装置４０は、３０Ｈｚから５００Ｈｚで４０００Ｖから１１０００Ｖのパルス状の高電圧を、下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間にパルス電圧として印加するようになっている。高価な電源装置を用いれば、そのようなパルス電圧を生成することが可能である。
そのような電圧を印加することが可能なように、パルス電源装置４０は、針状電極２１と、第１筒状電極２２、第２筒状電極２３とのうちの必要なものと、導線によって接続されている。
【0022】
パルス電源装置４０の回路図を図２に示す。図２中、操作スイッチ３１、針状電極２１、第１筒状電極２２、第２筒状電極２３を除く部分がパルス電源装置４０である。
この実施形態におけるパルス電源装置４０は、後述するように高電圧電源装置を含んでいる。パルス電源装置４０のうち、高電圧電源装置よりも前段の部分が本願でいうパルス波形決定装置である。つまり、この実施形態におけるパルス電源装置は、本願発明のうち、パルス波形決定装置と、高電圧電源装置とを含む態様に相当する。
パルス電源装置４０は、図２に示したようにコンピュータ４１を備えている。コンピュータ４１は、情報処理を行う装置であり、インストールされるソフトウエアによってそれが行う情報処理を自由に変化させることが可能である。コンピュータ４１は、それが可能なのであればパーソナルコンピュータの如きコンピュータ装置であっても良いし、英国ラズベリーパイ財団が製造販売するラズベリーパイの如きシングルボードコンピュータであっても良いし、ＩＣ（集積回路）であってもよい。この実施形態におけるコンピュータ４１は、いずれにせよ、ある周波数で、あるデューティー比の矩形波である基準矩形波を出力するようになっている。コンピュータ４１はまた、操作スイッチ３１と接続され操作スイッチ３１からの入力を受取るようになっている。コンピュータ４１は、操作スイッチ３１からの入力、例えば二酸化炭素削減装置の動作を開始する旨の入力（ＯＮ入力）を受取ると、それをきっかけとして基準矩形波を生成して出力するとともに、後述する高電圧電源装置の電源を入れる。コンピュータ４１はまた、操作スイッチ３１からの入力、例えば二酸化炭素削減装置の動作を終了する旨の入力（ＯＦＦ入力）を受取ると、それをきっかけとして基準矩形波の生成を中止するとともに、後述する高電圧電源装置の電源を切る。
以上のような情報処理を行うことのできるコンピュータ４１は、コンピュータ４１がコンピュータ装置であろうと、シングルボードコンピュータであろうと、ＩＣであろうと公知或いは周知であることは当然であるため、これ以上の説明は省略する。
この実施形態におけるパルス電源装置４０は、後述するように高電圧電源装置を含んでいる。パルス電源装置４０のうち、高電圧電源装置よりも前段の部分が本願でいうパルス波形決定装置である。つまり、この実施形態におけるパルス電源装置は、本願発明のうち、パルス波形決定装置と、高電圧電源装置とを含む態様に相当する。
パルス電源装置４０は、図２に示したようにコンピュータ４１を備えている。コンピュータ４１は、情報処理を行う装置であり、インストールされるソフトウエアによってそれが行う情報処理を自由に変化させることが可能である。コンピュータ４１は、それが可能なのであればパーソナルコンピュータの如きコンピュータ装置であっても良いし、英国ラズベリーパイ財団が製造販売するラズベリーパイの如きシングルボードコンピュータであっても良いし、ＩＣ（集積回路）であってもよい。この実施形態におけるコンピュータ４１は、いずれにせよ、ある周波数で、あるデューティー比の矩形波である基準矩形波を出力するようになっている。コンピュータ４１はまた、操作スイッチ３１と接続され操作スイッチ３１からの入力を受取るようになっている。コンピュータ４１は、操作スイッチ３１からの入力、例えば二酸化炭素削減装置の動作を開始する旨の入力（ＯＮ入力）を受取ると、それをきっかけとして基準矩形波を生成して出力するとともに、後述する高電圧電源装置の電源を入れる。コンピュータ４１はまた、操作スイッチ３１からの入力、例えば二酸化炭素削減装置の動作を終了する旨の入力（ＯＦＦ入力）を受取ると、それをきっかけとして基準矩形波の生成を中止するとともに、後述する高電圧電源装置の電源を切る。
以上のような情報処理を行うことのできるコンピュータ４１は、コンピュータ４１がコンピュータ装置であろうと、シングルボードコンピュータであろうと、ＩＣであろうと公知或いは周知であることは当然であるため、これ以上の説明は省略する。
【0023】
基準矩形波は、コンピュータ４１から第１接続線４２Ａを介して、ＮＰＮトランジスタ４３のベースに入力されるようになっている。ＮＰＮトランジスタ４３のエミッタは接地（ＧＲＤ）されている。ＮＰＮトランジスタ４３のコレクタは、その途中に抵抗４４が設けられた第２接続線４２Ｂを介して、ＰＮＰトランジスタ４５のベースに接続されている。
ＰＮＰトランジスタ４５のエミッタは、１２Ｖの電源に接続されている。ＰＮＰトランジスタ４５のコレクタは、第３接続線４２Ｃにより高電圧電源装置４６に接続されている。
高電圧電源装置４６は、第３接続線４２Ｃを介して入力される後述するパルス波形に応じたパルス状の高電圧を出力する公知、或いは周知の装置である。高電圧電源装置４６は、接地（ＧＲＤ）されており、ＧＮＤの電位を基準の０Ｖとした高電圧を発生させるようになっている。この実施形態では、これには限られないが高電圧電源装置４６が発生させることのできる電圧は－４０００Ｖから－１２０００Ｖの間とされるが、これには限られないがこの実施形態では－８０００Ｖである。これが本願でいう基準電位差に当たる。
高電圧電源装置４６は第４接続線４２Ｄによって針状電極２１に接続されている。高電圧電源装置４６が生成したパルス状の高電圧は、第４接続線４２Ｄを介して針状電極２１に送られるようになっている。
他方、針状電極２１の下と上にはそれぞれ、既に説明した第１筒状電極２２と第２筒状電極２３とが設けられている。第１筒状電極２２と、第２筒状電極２３とはいずれも接地（ＧＲＤ）されている。これには限られないが、この実施形態では、第１筒状電極２２と、第２筒状電極２３とは互いに第５接続線４２Ｅによって接続されており、第５接続線４２Ｅを介して接地されている。
なお、説明する必要もないであるが、第１接続線４２Ａから第５接続線４２Ｅはいずれも、導電性を持つ導線である。
ＰＮＰトランジスタ４５のエミッタは、１２Ｖの電源に接続されている。ＰＮＰトランジスタ４５のコレクタは、第３接続線４２Ｃにより高電圧電源装置４６に接続されている。
高電圧電源装置４６は、第３接続線４２Ｃを介して入力される後述するパルス波形に応じたパルス状の高電圧を出力する公知、或いは周知の装置である。高電圧電源装置４６は、接地（ＧＲＤ）されており、ＧＮＤの電位を基準の０Ｖとした高電圧を発生させるようになっている。この実施形態では、これには限られないが高電圧電源装置４６が発生させることのできる電圧は－４０００Ｖから－１２０００Ｖの間とされるが、これには限られないがこの実施形態では－８０００Ｖである。これが本願でいう基準電位差に当たる。
高電圧電源装置４６は第４接続線４２Ｄによって針状電極２１に接続されている。高電圧電源装置４６が生成したパルス状の高電圧は、第４接続線４２Ｄを介して針状電極２１に送られるようになっている。
他方、針状電極２１の下と上にはそれぞれ、既に説明した第１筒状電極２２と第２筒状電極２３とが設けられている。第１筒状電極２２と、第２筒状電極２３とはいずれも接地（ＧＲＤ）されている。これには限られないが、この実施形態では、第１筒状電極２２と、第２筒状電極２３とは互いに第５接続線４２Ｅによって接続されており、第５接続線４２Ｅを介して接地されている。
なお、説明する必要もないであるが、第１接続線４２Ａから第５接続線４２Ｅはいずれも、導電性を持つ導線である。
【0024】
以上で説明した二酸化炭素削減装置の使用方法、及び動作について説明する。
ユーザが二酸化炭素削減装置を使用するには、二酸化炭素削減装置を例えば室内の適宜の位置に配置する。二酸化炭素削減装置が配置される「室内」とは典型的には、不動産の室内や自動車の室内である。二酸化炭素削減装置は持ち運び可能な程度に小型化、軽量化が可能である。
二酸化炭素削減装置を室内の適宜の位置に配置するのと前後して、ユーザは、容器１０の底に水溶液５０を貯める。水溶液５０は、ナトリウムイオンＮａ＋を含んでいる。水溶液５０は例えば、亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２）水溶液、または、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）水溶液とすることができ、この実施形態ではこれには限られないが、塩化ナトリウム水溶液を用いる。水溶液５０は例えば、排気口１３からホースを用いて容器１０の底に注ぐことができる。或いは、容器１０に水溶液５０を注入するための開閉自在な注入口を、容器１０の底付近に設けておきそこから容器１０の内部に水溶液５０を注入してもよい。容器１０の底に貯められる水溶液５０は、その水面５１が第１筒状電極２２に接触しないようにする。
室内の適宜の位置に二酸化炭素削減装置を配置したら、ユーザは操作スイッチ３１を操作し、二酸化炭素削減装置の動作を開始させるための入力であるＯＮ入力を入力する。ＯＮ入力は、コンピュータ４１に入力される。
ユーザが二酸化炭素削減装置を使用するには、二酸化炭素削減装置を例えば室内の適宜の位置に配置する。二酸化炭素削減装置が配置される「室内」とは典型的には、不動産の室内や自動車の室内である。二酸化炭素削減装置は持ち運び可能な程度に小型化、軽量化が可能である。
二酸化炭素削減装置を室内の適宜の位置に配置するのと前後して、ユーザは、容器１０の底に水溶液５０を貯める。水溶液５０は、ナトリウムイオンＮａ＋を含んでいる。水溶液５０は例えば、亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２）水溶液、または、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）水溶液とすることができ、この実施形態ではこれには限られないが、塩化ナトリウム水溶液を用いる。水溶液５０は例えば、排気口１３からホースを用いて容器１０の底に注ぐことができる。或いは、容器１０に水溶液５０を注入するための開閉自在な注入口を、容器１０の底付近に設けておきそこから容器１０の内部に水溶液５０を注入してもよい。容器１０の底に貯められる水溶液５０は、その水面５１が第１筒状電極２２に接触しないようにする。
室内の適宜の位置に二酸化炭素削減装置を配置したら、ユーザは操作スイッチ３１を操作し、二酸化炭素削減装置の動作を開始させるための入力であるＯＮ入力を入力する。ＯＮ入力は、コンピュータ４１に入力される。
【0025】
ＯＮ入力を受取った、コンピュータ４１は、ある周波数で、あるデューティー比の矩形波である基準矩形波を出力する。コンピュータ４１が出力する矩形波の周波数とデューティー比とは、常に同じであっても、例えば操作スイッチ３１からの入力により変化するようになっていても良いが、この実施形態ではそれらは常に同じであるものとする。矩形波の周波数とデューティー比とは、例えばコンピュータ４１に備えられているメモリに記録されていた周波数とデューティー比とをそれぞれ特定するデータによって一意に決定される。
ＯＮ入力を受取ったコンピュータ４１は、また、高電圧電源装置４６の電源を入れる。それにより、高電圧電源装置４６は、後述するパルス波形を入力された場合に、パルス状の高電圧であるパルス電圧を発生させられる状態となる。
ＯＮ入力を受取ったコンピュータ４１は、また、高電圧電源装置４６の電源を入れる。それにより、高電圧電源装置４６は、後述するパルス波形を入力された場合に、パルス状の高電圧であるパルス電圧を発生させられる状態となる。
【0026】
コンピュータ４１は、矩形波である基準矩形波を生成する。概念的に、図２にＸの符号を付して基準矩形波を示す。
基準矩形波は、コンピュータ４１から第１接続線４２Ａを介して、ＮＰＮトランジスタ４３のベースに入力されるようになっている。基準矩形波の電圧（ＯＮ状態の部分とＯＦＦ状態の部分との電位差）はこれには限られないが５Ｖとなっている。ＮＰＮトランジスタ４３のコレクタからは、コンピュータ４１が作った基準矩形波と周波数とデューティー比は同じであるが、電圧が１２Ｖに増幅された基準波形が出力される。増幅された基準波形は、ＮＰＮトランジスタ４３のコレクタから第２接続線４２Ｂに出力され、抵抗４４を通ってＰＮＰトランジスタ４５のベースに入力される。
ＰＮＰトランジスタ４５のコレクタからは、コンピュータ４１が作った基準矩形波と周波数とデューティー比は同じであるが、電流が増幅された基準波形が出力される。この基準波形は、本願でいうパルス波形である。パルス波形を概念的に、図２にＹの符号を付して示す。パルス波形Ｙは、上述したようにコンピュータ４１が作った基準波形と、周波数及びデューティー比という点で同じであるが、矩形波ではなくなっている。パルス波形Ｙは、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換わる部分での立ち上がり（横軸に時間、縦軸に電位差を取った波形を書いたときにおける当該波形における立ち上がり）は垂直に近く、ＯＮ状態では略一定の電位を保つが、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わっても直ちには電位が落ちず、電位は略直線的に下がっていく。
パルス波形の波形が、コンピュータ４１が生成した基準矩形波形と異なるものとなるのは、コンピュータ４１と高電圧電源装置４６との間にあるＮＰＮトランジスタ４３とＰＮＰトランジスタ４５とが、コンデンサーのように機能するからである。
基準矩形波は、コンピュータ４１から第１接続線４２Ａを介して、ＮＰＮトランジスタ４３のベースに入力されるようになっている。基準矩形波の電圧（ＯＮ状態の部分とＯＦＦ状態の部分との電位差）はこれには限られないが５Ｖとなっている。ＮＰＮトランジスタ４３のコレクタからは、コンピュータ４１が作った基準矩形波と周波数とデューティー比は同じであるが、電圧が１２Ｖに増幅された基準波形が出力される。増幅された基準波形は、ＮＰＮトランジスタ４３のコレクタから第２接続線４２Ｂに出力され、抵抗４４を通ってＰＮＰトランジスタ４５のベースに入力される。
ＰＮＰトランジスタ４５のコレクタからは、コンピュータ４１が作った基準矩形波と周波数とデューティー比は同じであるが、電流が増幅された基準波形が出力される。この基準波形は、本願でいうパルス波形である。パルス波形を概念的に、図２にＹの符号を付して示す。パルス波形Ｙは、上述したようにコンピュータ４１が作った基準波形と、周波数及びデューティー比という点で同じであるが、矩形波ではなくなっている。パルス波形Ｙは、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換わる部分での立ち上がり（横軸に時間、縦軸に電位差を取った波形を書いたときにおける当該波形における立ち上がり）は垂直に近く、ＯＮ状態では略一定の電位を保つが、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わっても直ちには電位が落ちず、電位は略直線的に下がっていく。
パルス波形の波形が、コンピュータ４１が生成した基準矩形波形と異なるものとなるのは、コンピュータ４１と高電圧電源装置４６との間にあるＮＰＮトランジスタ４３とＰＮＰトランジスタ４５とが、コンデンサーのように機能するからである。
【0027】
高電圧電源装置４６には、ＰＮＰトランジスタ４５のコレクタから、第３接続線４２Ｃを介して、パルス波形が入力される。
高電圧電源装置４６は、受取ったパルス波形に応じた、パルス状の高電圧を生成する。
パルス状の高電圧であるパルス電圧は、高電圧電源装置４６から、第４接続線４２Ｄを介して、針状電極２１に印加される。高電圧電源装置４６は接地されており、また、第１筒状電極２２と第２筒状電極２３も接地されているので、針状電極２１と、第１筒状電極２２及び第２筒状電極２３の間の電位差は、高電圧電源装置４６が生成したパルス電圧に対応した電位差となる。言い換えれば、針状電極２１と、第１筒状電極２２及び第２筒状電極２３の間にはパルス電圧に対応した高電圧が印加されることになる。
それにより、針状電極２１と、第１筒状電極２２の間、また、針状電極２１と第２筒状電極２３の間には、それぞれの前者から後者に向けて空気中を電子が飛ぶコロナ放電が生じることになる。
高電圧電源装置４６は、受取ったパルス波形に応じた、パルス状の高電圧を生成する。
パルス状の高電圧であるパルス電圧は、高電圧電源装置４６から、第４接続線４２Ｄを介して、針状電極２１に印加される。高電圧電源装置４６は接地されており、また、第１筒状電極２２と第２筒状電極２３も接地されているので、針状電極２１と、第１筒状電極２２及び第２筒状電極２３の間の電位差は、高電圧電源装置４６が生成したパルス電圧に対応した電位差となる。言い換えれば、針状電極２１と、第１筒状電極２２及び第２筒状電極２３の間にはパルス電圧に対応した高電圧が印加されることになる。
それにより、針状電極２１と、第１筒状電極２２の間、また、針状電極２１と第２筒状電極２３の間には、それぞれの前者から後者に向けて空気中を電子が飛ぶコロナ放電が生じることになる。
【0028】
その状態で、吸気口１１から容器１０内に空気が入ってくる。空気には、よく知られているように窒素、酸素、二酸化炭素に加えて水蒸気（つまり、水Ｈ２Ｏ）が含まれている。
空気は、ダクト１２を通って針状電極２１の下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間に至る。そこ（図１における、概略で破線αで囲まれた部分、以下、「α範囲」と称する。）では、上述したようにコロナ放電（暗流放電の場合もある。）が行われている。
α範囲では、針状電極２１の下陰極２１Ａから、第１筒状電極２２に向けて電子ｅ－が放出されている。
放出された電子ｅ－は、空気中の酸素Ｏ２に衝突し、以下の化学式（１）に示した化学反応によりオゾンＯ３が生成される。
３Ｏ２＋６ｅ－→２Ｏ３……（１）
また、α範囲では、電子ｅ－は、オゾンＯ３と水蒸気Ｈ２Ｏに衝突し、以下の化学式（２）に示した化学反応によって、酸素Ｏ２と水酸化物イオンＯＨ－が生成される。
Ｏ３＋Ｈ２Ｏ＋２ｅ－→Ｏ２＋２ＯＨ－……（２）
マイナスの電荷をもつ水酸化物イオンＯＨ－は、下陰極２１Ａに対して相対的に＋の電位を持つ第１筒状電極２２（電圧０Ｖ）に引っ張られることにより、加速され、第１筒状電極２２を通過する。これがイオン風である。イオン風と空気は水溶液５０に衝突する。
下陰極２１Ａと第１筒状電極２２とは、このように、両者の間でコロナ放電を生じることと、下向きのイオン風を生成することとを目的としている。したがって、下陰極２１Ａを針状電極２１の一部とする必要はないし、第１筒状電極２２を筒状とする必要もない。上述の目的を達成できる範囲でそれらに変更を加えることが可能である。
空気は、ダクト１２を通って針状電極２１の下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間に至る。そこ（図１における、概略で破線αで囲まれた部分、以下、「α範囲」と称する。）では、上述したようにコロナ放電（暗流放電の場合もある。）が行われている。
α範囲では、針状電極２１の下陰極２１Ａから、第１筒状電極２２に向けて電子ｅ－が放出されている。
放出された電子ｅ－は、空気中の酸素Ｏ２に衝突し、以下の化学式（１）に示した化学反応によりオゾンＯ３が生成される。
３Ｏ２＋６ｅ－→２Ｏ３……（１）
また、α範囲では、電子ｅ－は、オゾンＯ３と水蒸気Ｈ２Ｏに衝突し、以下の化学式（２）に示した化学反応によって、酸素Ｏ２と水酸化物イオンＯＨ－が生成される。
Ｏ３＋Ｈ２Ｏ＋２ｅ－→Ｏ２＋２ＯＨ－……（２）
マイナスの電荷をもつ水酸化物イオンＯＨ－は、下陰極２１Ａに対して相対的に＋の電位を持つ第１筒状電極２２（電圧０Ｖ）に引っ張られることにより、加速され、第１筒状電極２２を通過する。これがイオン風である。イオン風と空気は水溶液５０に衝突する。
下陰極２１Ａと第１筒状電極２２とは、このように、両者の間でコロナ放電を生じることと、下向きのイオン風を生成することとを目的としている。したがって、下陰極２１Ａを針状電極２１の一部とする必要はないし、第１筒状電極２２を筒状とする必要もない。上述の目的を達成できる範囲でそれらに変更を加えることが可能である。
【0029】
次に、イオン風と空気が水溶液５０に衝突する部分（図１における、概略で破線βで囲まれた部分、以下、「β範囲」と称する。）では以下の現象が生じる。
イオン風に含まれる水酸化物イオンＯＨ－は、水溶液５０に衝突する。それにより、水溶液５０の蒸散が生じる。蒸散が生じるメカニズムは、おそらく以下のようなものであると考えられる。
水溶液５０の中では、高速な水酸化物イオンＯＨ－と、静止している水溶液５０中の分子との速度差により両者の境界部に負圧が生じ、水中の気泡核が膨らみ、気泡に成長する（キャビテーションによる気泡発生）。
成長した気泡は、軽いため、水面５１に向かって浮き上がっていく。水面５１の近くで、大気圧で加圧され、気泡が破裂し、衝撃波が発生する（キャビテーションによる衝撃波の発生）。
クーロン力で引っ張り合っている水溶液５０の水面５１の水Ｈ２Ｏの分子は、衝撃波で引き離され、表面張力が低下し、水溶液５０の蒸散が生じる（キャビテーションによる水溶液５０の蒸散）。
水溶液５０の蒸散により、水溶液５０の成分（塩化物イオンＣｌ－、水Ｈ２Ｏ）が、蒸散する。
また、ベータ範囲では、以下の化学反応も生じる。
水溶液５０中には、水Ｈ２Ｏと、塩化ナトリウムＮａＣｌとが存在している。塩化ナトリウムは、水溶液５０中で電離して、ナトリウムイオンＮａ＋と塩化物イオンＣｌ－になっている。また、水溶液５０中の水Ｈ２Ｏの一部は電離して水素イオンＨ＋と、水酸化物イオンＯＨ-とに別れている。また、水溶液５０に衝突した水酸化物イオンＯＨ-の一部は水溶液５０に含まれた状態となっている。
つまり、水溶液５０の中にはナトリウムイオンＮａ＋と水酸化物イオンＯＨ-とが存在する状態となっている。これは、水溶液５０が亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２）の水溶液である場合でも同じである。
水溶液５０の中で、ナトリウムイオンＮａ＋及び水酸化物イオンＯＨ-が、二酸化炭素ＣＯ２と、以下の化学式（３）又は（４）で示した反応（これらが特定反応である）を生じ、炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３又は炭酸水素ナトリウムＮａＨＣＯ３を生じる。
２Ｎａ＋＋２ＯＨ-＋ＣＯ２→Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ……（３）
Ｎａ＋＋ＯＨ-＋ＣＯ２→ＮａＨＣＯ３……（４）
炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３と炭酸水素ナトリウムＮａＨＣＯ３は、水溶液５０中に溶解し続ける場合もあるし、空気に混ざる場合もあり得る。二酸化炭素ＣＯ２中の炭素Ｃを炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３と炭酸水素ナトリウムＮａＨＣＯ３に固定することにより、二酸化炭素が削減される。
特定反応は、パルス電源装置４０が下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間に高電圧を印加するたびに生じる。パルス状の高電圧の周波数は３０Ｈｚから７０Ｈｚとされるので、特定反応が生じるタイミングは１秒間に３０回から７０回存在する。それ故、この二酸化炭素削減装置によれば、多くの二酸化炭素が削減されることになる。
イオン風に含まれる水酸化物イオンＯＨ－は、水溶液５０に衝突する。それにより、水溶液５０の蒸散が生じる。蒸散が生じるメカニズムは、おそらく以下のようなものであると考えられる。
水溶液５０の中では、高速な水酸化物イオンＯＨ－と、静止している水溶液５０中の分子との速度差により両者の境界部に負圧が生じ、水中の気泡核が膨らみ、気泡に成長する（キャビテーションによる気泡発生）。
成長した気泡は、軽いため、水面５１に向かって浮き上がっていく。水面５１の近くで、大気圧で加圧され、気泡が破裂し、衝撃波が発生する（キャビテーションによる衝撃波の発生）。
クーロン力で引っ張り合っている水溶液５０の水面５１の水Ｈ２Ｏの分子は、衝撃波で引き離され、表面張力が低下し、水溶液５０の蒸散が生じる（キャビテーションによる水溶液５０の蒸散）。
水溶液５０の蒸散により、水溶液５０の成分（塩化物イオンＣｌ－、水Ｈ２Ｏ）が、蒸散する。
また、ベータ範囲では、以下の化学反応も生じる。
水溶液５０中には、水Ｈ２Ｏと、塩化ナトリウムＮａＣｌとが存在している。塩化ナトリウムは、水溶液５０中で電離して、ナトリウムイオンＮａ＋と塩化物イオンＣｌ－になっている。また、水溶液５０中の水Ｈ２Ｏの一部は電離して水素イオンＨ＋と、水酸化物イオンＯＨ-とに別れている。また、水溶液５０に衝突した水酸化物イオンＯＨ-の一部は水溶液５０に含まれた状態となっている。
つまり、水溶液５０の中にはナトリウムイオンＮａ＋と水酸化物イオンＯＨ-とが存在する状態となっている。これは、水溶液５０が亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２）の水溶液である場合でも同じである。
水溶液５０の中で、ナトリウムイオンＮａ＋及び水酸化物イオンＯＨ-が、二酸化炭素ＣＯ２と、以下の化学式（３）又は（４）で示した反応（これらが特定反応である）を生じ、炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３又は炭酸水素ナトリウムＮａＨＣＯ３を生じる。
２Ｎａ＋＋２ＯＨ-＋ＣＯ２→Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ……（３）
Ｎａ＋＋ＯＨ-＋ＣＯ２→ＮａＨＣＯ３……（４）
炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３と炭酸水素ナトリウムＮａＨＣＯ３は、水溶液５０中に溶解し続ける場合もあるし、空気に混ざる場合もあり得る。二酸化炭素ＣＯ２中の炭素Ｃを炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３と炭酸水素ナトリウムＮａＨＣＯ３に固定することにより、二酸化炭素が削減される。
特定反応は、パルス電源装置４０が下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間に高電圧を印加するたびに生じる。パルス状の高電圧の周波数は３０Ｈｚから７０Ｈｚとされるので、特定反応が生じるタイミングは１秒間に３０回から７０回存在する。それ故、この二酸化炭素削減装置によれば、多くの二酸化炭素が削減されることになる。
【0030】
蒸散した塩化物イオンＣｌ－、水Ｈ２Ｏ、またそれらに加えて、オゾンＯ３、炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３、炭酸水素ナトリウムＮａＨＣＯ３を含む空気は、上部に向かって移動し、針状電極２１の上陰極２１Ｂと第２筒状電極２３との間に至る。そこ（図１における、概略で破線γで囲まれた部分、以下、「γ範囲」と称する。）では、上述したようにコロナ放電が行われている。
γ範囲では、上陰極２１Ｂから、第２筒状電極２３へと電子ｅ－が放出されている。
放出された電子ｅ－は、空気中の酸素Ｏ２に衝突し、上述の化学式（１）に示した化学反応によりオゾンＯ３が生成される。
また、γ範囲では、電子ｅ－は、オゾンＯ３と水蒸気Ｈ２Ｏに衝突し、上述の化学式（２）に示した化学反応によって、酸素Ｏ２と水酸化物イオンＯＨ－が生成される。
マイナスの電荷をもつ塩化物イオンＣｌ－と水酸化物イオンＯＨ－は、上陰極２１Ｂに対して相対的に＋の電位を持つ第２筒状電極２３（電圧０Ｖ）に引っ張られることにより、加速され、第２筒状電極２３を通過して、容器１０の上部の排気口１３から容器１０の外部に放出される。この流れがイオン風である。
イオン風が容器１０外に排気されるのに伴い、水酸化物イオンＯＨ－、塩化物イオンＣｌ－、水Ｈ２Ｏ、オゾンＯ３、炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３、炭酸水素ナトリウムＮａＨＣＯ３を含む空気が、容器１０外に排出される。それにより、容器１０内が負圧化されるので、吸気口１１から容器１０内への空気の流れ込みが促進される。
上陰極２１Ｂと第２筒状電極２３とは、このように、両者の間でコロナ放電を生じることと、排気口１３に向かうイオン風を生成することとを目的としている。したがって、上陰極２１Ｂを針状電極２１の一部とする必要はないし、第２筒状電極２３を筒状とする必要もない。また、上陰極２１Ｂと下陰極２１Ａとを一体とする必要もない。上述の目的を達成できる範囲でそれらに変更を加えることが可能である。
水酸化物イオンＯＨ－、塩化物イオンＣｌ－、オゾンＯ３を室内に放出することになるので、この二酸化炭素削減装置は、空間除菌の効果も併せ持つ。
γ範囲では、上陰極２１Ｂから、第２筒状電極２３へと電子ｅ－が放出されている。
放出された電子ｅ－は、空気中の酸素Ｏ２に衝突し、上述の化学式（１）に示した化学反応によりオゾンＯ３が生成される。
また、γ範囲では、電子ｅ－は、オゾンＯ３と水蒸気Ｈ２Ｏに衝突し、上述の化学式（２）に示した化学反応によって、酸素Ｏ２と水酸化物イオンＯＨ－が生成される。
マイナスの電荷をもつ塩化物イオンＣｌ－と水酸化物イオンＯＨ－は、上陰極２１Ｂに対して相対的に＋の電位を持つ第２筒状電極２３（電圧０Ｖ）に引っ張られることにより、加速され、第２筒状電極２３を通過して、容器１０の上部の排気口１３から容器１０の外部に放出される。この流れがイオン風である。
イオン風が容器１０外に排気されるのに伴い、水酸化物イオンＯＨ－、塩化物イオンＣｌ－、水Ｈ２Ｏ、オゾンＯ３、炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３、炭酸水素ナトリウムＮａＨＣＯ３を含む空気が、容器１０外に排出される。それにより、容器１０内が負圧化されるので、吸気口１１から容器１０内への空気の流れ込みが促進される。
上陰極２１Ｂと第２筒状電極２３とは、このように、両者の間でコロナ放電を生じることと、排気口１３に向かうイオン風を生成することとを目的としている。したがって、上陰極２１Ｂを針状電極２１の一部とする必要はないし、第２筒状電極２３を筒状とする必要もない。また、上陰極２１Ｂと下陰極２１Ａとを一体とする必要もない。上述の目的を達成できる範囲でそれらに変更を加えることが可能である。
水酸化物イオンＯＨ－、塩化物イオンＣｌ－、オゾンＯ３を室内に放出することになるので、この二酸化炭素削減装置は、空間除菌の効果も併せ持つ。
【0031】
パルス電源装置４０について、補足する。
パルス電源装置４０が生成するパルス状の高電圧は、その周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚとされる。また、下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間、及び上陰極２１Ｂと第２筒状電極２３との間に印加される電圧の電位差は、４０００Ｖから１１０００Ｖとなるようにされる。
上述したように、パルス電源装置４０における高電圧電源装置４６には、コンピュータ４１が生成した基準矩形波を、電圧を増幅するＮＰＮトランジスタ４３と、電流を増幅するＰＮＰトランジスタ４５とを経過させて作られたパルス波形が入力されるようになっている。
高電圧電源装置４６に入力されるパルス波形の周波数は、高電圧電源装置４６から出力されるパルス状の高電圧の周波数と同一である。高電圧電源装置４６から出力されるパルス状の高電圧の周波数は、パルス波形の周波数と同じに決定されるからである。また、パルス波形の周波数は、コンピュータ４１が生成する基準矩形波の周波数とも一致する。
高電圧電源装置４６に入力されるパルス波形のデューティー比は、高電圧電源装置４６から出力されるパルス状の高電圧のデューティー比と同一である。高電圧電源装置４６から出力されるパルス状の高電圧の周波数は、パルス波形のデューティー比により決定されるからである。また、パルス波形のデューティー比は、コンピュータ４１が生成する基準矩形波のデューティー比とも一致する。
したがって、コンピュータ４１は、パルス電源装置４０が生成するパルス状の高電圧の周波数及びデューティー比と同じ周波数及びデューティー比を持つ基準矩形波を生成することになる。
パルス電源装置４０が生成するパルス状の高電圧は、その周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚとされる。また、下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間、及び上陰極２１Ｂと第２筒状電極２３との間に印加される電圧の電位差は、４０００Ｖから１１０００Ｖとなるようにされる。
上述したように、パルス電源装置４０における高電圧電源装置４６には、コンピュータ４１が生成した基準矩形波を、電圧を増幅するＮＰＮトランジスタ４３と、電流を増幅するＰＮＰトランジスタ４５とを経過させて作られたパルス波形が入力されるようになっている。
高電圧電源装置４６に入力されるパルス波形の周波数は、高電圧電源装置４６から出力されるパルス状の高電圧の周波数と同一である。高電圧電源装置４６から出力されるパルス状の高電圧の周波数は、パルス波形の周波数と同じに決定されるからである。また、パルス波形の周波数は、コンピュータ４１が生成する基準矩形波の周波数とも一致する。
高電圧電源装置４６に入力されるパルス波形のデューティー比は、高電圧電源装置４６から出力されるパルス状の高電圧のデューティー比と同一である。高電圧電源装置４６から出力されるパルス状の高電圧の周波数は、パルス波形のデューティー比により決定されるからである。また、パルス波形のデューティー比は、コンピュータ４１が生成する基準矩形波のデューティー比とも一致する。
したがって、コンピュータ４１は、パルス電源装置４０が生成するパルス状の高電圧の周波数及びデューティー比と同じ周波数及びデューティー比を持つ基準矩形波を生成することになる。
【0032】
コンピュータ４１が生成する基準矩形波の周波数とデューティー比は以下のように決定することができる。
基準矩形波の周波数は、３０Ｈｚから７０Ｈｚの間で設定する。二酸化炭素削減の効果を十分に得るために特定反応が生じる回数を稼ぐためには、少なくとも３０Ｈｚ程度の周波数が必要であるからである。周波数の上限を７０Ｈｚとするのは、それ以上周波数を上げると、パルスのＯＮ状態において下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間に印加された電圧を下げるためのＯＦＦ状態の時間を十分に取ることができず、下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間に印加される電圧を十分に大きくすることが難しくなるからである。
ＯＦＦ状態の時間を十分に取れなくなることは以下の２つの理由により生じる。一つは周波数が高すぎること、もう一つはデューティー比が高すぎることである。
デューティー比（１周期分の時間中のＯＮ状態の時間の比率）を下げてやれば、ある程度周波数が高くても、パルスのＯＮ状態において下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間に印加された電圧を下げるための時間を十分に取れることになる。
コンピュータ４１は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、且つデューティー比が、高電圧電源装置４６が出力するパルス電圧が基準電位差の８５％以上（好ましくは９０％以上）となる値である基準矩形波を生成するようになっている。高電圧電源装置４６が出力するパルス電圧が基準電位差の８５％以上となるようにするのは、高電圧電源装置４６が本来発生させることのできる電圧である基準電位差を、なるべくそのまま、下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間にかけるようにするためである。
基準矩形波の周波数は、３０Ｈｚから７０Ｈｚの間で設定する。二酸化炭素削減の効果を十分に得るために特定反応が生じる回数を稼ぐためには、少なくとも３０Ｈｚ程度の周波数が必要であるからである。周波数の上限を７０Ｈｚとするのは、それ以上周波数を上げると、パルスのＯＮ状態において下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間に印加された電圧を下げるためのＯＦＦ状態の時間を十分に取ることができず、下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間に印加される電圧を十分に大きくすることが難しくなるからである。
ＯＦＦ状態の時間を十分に取れなくなることは以下の２つの理由により生じる。一つは周波数が高すぎること、もう一つはデューティー比が高すぎることである。
デューティー比（１周期分の時間中のＯＮ状態の時間の比率）を下げてやれば、ある程度周波数が高くても、パルスのＯＮ状態において下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間に印加された電圧を下げるための時間を十分に取れることになる。
コンピュータ４１は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、且つデューティー比が、高電圧電源装置４６が出力するパルス電圧が基準電位差の８５％以上（好ましくは９０％以上）となる値である基準矩形波を生成するようになっている。高電圧電源装置４６が出力するパルス電圧が基準電位差の８５％以上となるようにするのは、高電圧電源装置４６が本来発生させることのできる電圧である基準電位差を、なるべくそのまま、下陰極２１Ａと第１筒状電極２２との間にかけるようにするためである。
【0033】
パルス波形の周波数とデューティー比についての以上の説明を、図３を用いて説明する。
図３（Ａ）～（Ｉ）には、高電圧電源装置４６に入力される直前のパルス波形（図１においてＹの符号で示したもの。）を示している。図３（Ａ）～（Ｉ）のそれぞれに示されたパルス波形では、周波数とデューティー比を様々に変化させている。
高電圧電源装置４６が生成する高電圧のパルス波形は、理論的には、図３（Ａ）～（Ｉ）に示されたパルス波形の電圧のみを高く変更したものとなる。
図３（Ａ）～（Ｉ）は、横軸に時間、縦軸に電圧を取っている。縦軸の縮尺は、図３（Ａ）～（Ｉ）のすべてで変わらないが、横軸の縮尺は、周波数が同じもの同士では一定しているものの、周波数が異なるもの同士では変更されている。もちろん、周波数が高いほど、横軸一杯の時間は短い。
図３（Ａ）～（Ｉ）には、高電圧電源装置４６に入力される直前のパルス波形（図１においてＹの符号で示したもの。）を示している。図３（Ａ）～（Ｉ）のそれぞれに示されたパルス波形では、周波数とデューティー比を様々に変化させている。
高電圧電源装置４６が生成する高電圧のパルス波形は、理論的には、図３（Ａ）～（Ｉ）に示されたパルス波形の電圧のみを高く変更したものとなる。
図３（Ａ）～（Ｉ）は、横軸に時間、縦軸に電圧を取っている。縦軸の縮尺は、図３（Ａ）～（Ｉ）のすべてで変わらないが、横軸の縮尺は、周波数が同じもの同士では一定しているものの、周波数が異なるもの同士では変更されている。もちろん、周波数が高いほど、横軸一杯の時間は短い。
【0034】
図３（Ａ）で示すのは、周波数が２Ｈｚで、デューティー比が５０％のパルス波形である。周波数が２Ｈｚと小さいので、デューティー比が５０％と大きくても、電圧が落ちる十分な時間が確保されている。なお、図中の矢印が電圧を表している。矢印が示す電圧の大きさは、図３（Ａ）～（Ｉ）のすべてで等しい。
図３（Ｂ）で示すのは、周波数が５Ｈｚで、デューティー比が５０％のパルス波形である。周波数が５Ｈｚと比較的小さいので、デューティー比が５０％と大きくても、図３（Ａ）の場合と同じく電圧が落ちる十分な時間が確保されている。
図３（Ｃ）で示すのは、周波数が５Ｈｚで、デューティー比が７０％のパルス波形である。周波数が５Ｈｚと比較的小さいので、デューティー比が７０％と更に大きくても、図３（Ａ）の場合と同じく電圧が落ちる十分な時間が確保されている。
図３（Ｄ）で示すのは、周波数が３０Ｈｚで、デューティー比が１０％のパルス波形である。周波数が３０Ｈｚと大きくなっているが、デューティー比を１０％と小さくしているので、図３（Ａ）の場合と同じく電圧が落ちる十分な時間が確保されている。
図３（Ｅ）で示すのは、周波数が５０Ｈｚで、デューティー比が１０％のパルス波形である。周波数が５０Ｈｚと更に大きくなっているため、デューティー比を１０％と小さくしても、電圧が落ちる時間がやや足りなくなっている。とはいえ、ＯＮ状態における電圧は、図３（Ａ）における電圧の９０％程度である（矢印全体の長さにおける、矢印の破線より上の部分の長さが占める割合が９０％程度である。）ため、このパルス波形を入力された高電圧電源装置４６が出力するパルス電圧における電圧は、基準電圧の９０％程度となる。この程度の電圧の低下は本願では許容できる。
図３（Ｆ）で示すのは、周波数が５０Ｈｚで、デューティー比が９０％のパルス波形である。周波数が５０Ｈｚと更に大きくなっている上に、デューティー比が９０％と大きいため、電圧が落ちる時間が完全に不足している。ＯＮ状態における電圧は、図３（Ａ）における電圧の２０％程度であるため、このパルス波形を入力された高電圧電源装置４６が出力するパルス電圧における電圧は、基準電圧の２０％程度となる。これは、許容できない。
図３（Ｇ）で示すのは、周波数が１００Ｈｚで、デューティー比が１０％のパルス波形である。周波数が１００Ｈｚと更に大きくなっているため、デューティー比を１０％と小さくしても、電圧が落ちる時間がやや足りなくなっている。ＯＮ状態における電圧は、図３（Ａ）における電圧の７０％程度であるため、このパルス波形を入力された高電圧電源装置４６が出力するパルス電圧における電圧は、基準電圧の７０％程度となる。これも許容できない。
図３（Ｈ）、（Ｉ）で示すのはそれぞれ、周波数が５００Ｈｚで、デューティー比が５０％のパルス波形と、周波数が１ｋＨｚで、デューティー比が５０％のパルス波形である。どちらも周波数が非常に大きくなっているため、電圧が落ちる時間が完全に不足している。ここまで周波数が大きくなると、デューティー比が更に小さくなったとしても電圧が落ちる時間が不足することは明らかであろう。図３（Ｈ）、（Ｉ）のパルス波形ではともに、ＯＮ状態における電圧は、図３（Ａ）における電圧の１０～２０％程度であるため、このパルス波形を入力された高電圧電源装置４６が出力するパルス電圧における電圧は、基準電圧の１０～２０％程度となる。これは、許容できない。
図３（Ｂ）で示すのは、周波数が５Ｈｚで、デューティー比が５０％のパルス波形である。周波数が５Ｈｚと比較的小さいので、デューティー比が５０％と大きくても、図３（Ａ）の場合と同じく電圧が落ちる十分な時間が確保されている。
図３（Ｃ）で示すのは、周波数が５Ｈｚで、デューティー比が７０％のパルス波形である。周波数が５Ｈｚと比較的小さいので、デューティー比が７０％と更に大きくても、図３（Ａ）の場合と同じく電圧が落ちる十分な時間が確保されている。
図３（Ｄ）で示すのは、周波数が３０Ｈｚで、デューティー比が１０％のパルス波形である。周波数が３０Ｈｚと大きくなっているが、デューティー比を１０％と小さくしているので、図３（Ａ）の場合と同じく電圧が落ちる十分な時間が確保されている。
図３（Ｅ）で示すのは、周波数が５０Ｈｚで、デューティー比が１０％のパルス波形である。周波数が５０Ｈｚと更に大きくなっているため、デューティー比を１０％と小さくしても、電圧が落ちる時間がやや足りなくなっている。とはいえ、ＯＮ状態における電圧は、図３（Ａ）における電圧の９０％程度である（矢印全体の長さにおける、矢印の破線より上の部分の長さが占める割合が９０％程度である。）ため、このパルス波形を入力された高電圧電源装置４６が出力するパルス電圧における電圧は、基準電圧の９０％程度となる。この程度の電圧の低下は本願では許容できる。
図３（Ｆ）で示すのは、周波数が５０Ｈｚで、デューティー比が９０％のパルス波形である。周波数が５０Ｈｚと更に大きくなっている上に、デューティー比が９０％と大きいため、電圧が落ちる時間が完全に不足している。ＯＮ状態における電圧は、図３（Ａ）における電圧の２０％程度であるため、このパルス波形を入力された高電圧電源装置４６が出力するパルス電圧における電圧は、基準電圧の２０％程度となる。これは、許容できない。
図３（Ｇ）で示すのは、周波数が１００Ｈｚで、デューティー比が１０％のパルス波形である。周波数が１００Ｈｚと更に大きくなっているため、デューティー比を１０％と小さくしても、電圧が落ちる時間がやや足りなくなっている。ＯＮ状態における電圧は、図３（Ａ）における電圧の７０％程度であるため、このパルス波形を入力された高電圧電源装置４６が出力するパルス電圧における電圧は、基準電圧の７０％程度となる。これも許容できない。
図３（Ｈ）、（Ｉ）で示すのはそれぞれ、周波数が５００Ｈｚで、デューティー比が５０％のパルス波形と、周波数が１ｋＨｚで、デューティー比が５０％のパルス波形である。どちらも周波数が非常に大きくなっているため、電圧が落ちる時間が完全に不足している。ここまで周波数が大きくなると、デューティー比が更に小さくなったとしても電圧が落ちる時間が不足することは明らかであろう。図３（Ｈ）、（Ｉ）のパルス波形ではともに、ＯＮ状態における電圧は、図３（Ａ）における電圧の１０～２０％程度であるため、このパルス波形を入力された高電圧電源装置４６が出力するパルス電圧における電圧は、基準電圧の１０～２０％程度となる。これは、許容できない。
【0035】
以上を踏まえ、この実施形態のコンピュータ４１は、周波数が３０Ｈｚから７０Ｈｚ（好ましくは、４０Ｈｚから６０Ｈｚ）であり、デューティー比が２０％以下（好ましくは１０％以下）であり、５％以上である基準矩形波を生成するように構成されている。
【符号の説明】
【0036】
１０ 容器
１１ 吸気口
１２ ダクト
１３ 排気口
２１ 針状電極
２１Ａ 下陰極
２１Ｂ 上陰極
２２ 第１筒状電極
２３ 第２筒状電極
４０ パルス電源装置
４１ コンピュータ
４６ 高電圧電源装置
５０ 水溶液
１１ 吸気口
１２ ダクト
１３ 排気口
２１ 針状電極
２１Ａ 下陰極
２１Ｂ 上陰極
２２ 第１筒状電極
２３ 第２筒状電極
４０ パルス電源装置
４１ コンピュータ
４６ 高電圧電源装置
５０ 水溶液
【要約】
空間内の二酸化炭素を削減するための実用的な技術を提供する。
二酸化炭素削減装置は、塩化ナトリウムの水溶液５０を底に貯めた容器１０を備える。容器１０には吸気口１１と排気口１３があり、その内部に針状電極２１と、第１筒状電極２２、第２筒状電極２３を備える。針状電極２１と、第１筒状電極２２及び第２筒状電極２３の間には、前者がマイナスとなるようにして８０００Ｖのパルス状の電圧がかけられる。パルス状の電圧の周波数は３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、そのデューティー比は５％から１０％である。
二酸化炭素削減装置は、塩化ナトリウムの水溶液５０を底に貯めた容器１０を備える。容器１０には吸気口１１と排気口１３があり、その内部に針状電極２１と、第１筒状電極２２、第２筒状電極２３を備える。針状電極２１と、第１筒状電極２２及び第２筒状電極２３の間には、前者がマイナスとなるようにして８０００Ｖのパルス状の電圧がかけられる。パルス状の電圧の周波数は３０Ｈｚから７０Ｈｚであり、そのデューティー比は５％から１０％である。
【図1】
【図2】
【図3(A)】
【図3(B)】
【図3(C)】
【図3(D)】
【図3(E)】
【図3(F)】
【図3(G)】
【図3(H)】
【図3(I)】