JP3509817B2 - 無電極放電ランプ - Google Patents
無電極放電ランプInfo
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Description
極放電ランプユニットや、この無電極放電ランプユニッ
トから照射される紫外線で水処理を行う液体処理装置に
適用すると好適な無電極放電ランプに関する。
ば、図5に示すような特公昭62−163297に公開
されているものがある。この例において、水銀や希ガス
を封入した円筒状放電管1の外周に複数の励起コイル2
a,2b,2cが巻回され、これら励起コイル2a,2
b,2cが並列接続されている。このような無電極放電
ランプの励起コイル2a,2b,2cに高周波発振機3
から高周波電流を供給すると、円筒状放電管1内に3個
の発光領域が形成され、紫外線(UV)が照射される。
接続した理由は、励起コイルを並列化することにより、
高周波発振機3(高周波電源)から見た励起コイルのイ
ンダクタンスを低下させて、定常的に高い電圧を励起コ
イルに掛けないようにして、高周波発振機3などの回路
設計を有利にするためである。
に紫外線を照射して殺菌する液体処理装置に使用されて
いる。この液体処理装置は流水中に水没した無電極放電
ランプにより、流水殺菌を行う装置であるが、このまま
では放電管の管壁の温度がほぼ水温近くになってしま
う。
ら照射される紫外線の強度の関係を示した特性図であ
る。この特性図から、水温により、放電管の最冷部が3
0℃から10℃付近になると、照射される紫外線の強度
が、放電管の最冷部が40℃付近の最も紫外線の強度が
大きい場合に比べて、1/2〜1/3になることが分か
る。従って、従来の無電極放電ランプを流水中に水没さ
せると、放電管内に封入されている水銀又は希ガスから
照射される紫外線の照射効率が低下するという不具合が
生じたり、或いは始動性が悪化するという不具合があ
る。このため、従来の液体処理装置で、この種の無電極
放電ランプを使用したものでは、流水中に水没させた無
電極放電ランプから照射される紫外線の量が不足して、
十分な殺菌処理を行えないという不具合がある。
割された励起コイルを有する従来の無電極放電ランプを
流水中に水没させて流水殺菌を行う液体処理装置では、
無電極放電ランプの放電管の管壁の温度がほぼ水温近く
となり、放電管に封入された水銀又は希ガスから照射さ
れる紫外線の照射効率が低下したり、或いは始動性が悪
化するという課題があった。
るためになされたもので、流水中に水没させても、照射
する紫外線の照射効率を良好に保持することができる無
電極放電ランプユニットに適用でき、また、上記の無電
極放電ランプユニット用いて十分な殺菌処理を行うこと
ができる液体処理装置に適用できる無電極放電ランプを
提供することを目的としている。
電極放電ランプは、水銀又は希ガスを封入した放電管
と;高周波電源に接続され、この高周波電源から供給さ
れる高周波電流を流す一対のリード線と;このリード線
に並列に接続され、前記放電管の外周部に巻回された複
数の独立した励起コイルと;前記放電管の長手方向の両
端部から外側へ突出した内管と;前記放電管を内部に収
容する円筒状の外管と;前記外管の両開放端に設けられ
て内部を密閉すると共に、前記内管の外側端部に接続さ
れた2枚のフランジと;を具備することを特徴としてい
る。平成15年7月7日出願人名義変更届提出済み
は、水銀又は希ガスを封入した放電管と;高周波電源に
接続され、この高周波電源から供給される高周波電流を
流す一対のリード線と;前記放電管の外周部に近接し、
且つ前記放電管の軸方向に沿って配置された細長い一対
の導電体部材と;この導電体部材に並列に接続され、前
記放電管の外周部に巻回された複数の独立した励起コイ
ルと;前記放電管の長手方向の両端部から外側へ突出し
た内管と;を具備することを特徴とする。
は、前記励起コイルが絶縁被覆されていないことを特徴
とする。
を参照して説明する。図1は本発明の無電極放電ランプ
を用いて構成した無電極放電ランプユニットの第1の実
施の形態を示した一部破砕斜視図である。11は断面が
リング上の2重管構造の放電空間を形成する例えば石英
などにより形成された放電管で、外管11aと円筒形の
内管11bから構成されている。12a,12b,12
cは放電管11の外管11aの外周部に巻回された励起
コイルで、それぞれのコイルは独立している。13は円
筒状の例えば石英、アルミナ、セラミックスなどの紫外
線透過部材で形成された外管13aと、この外管13a
の開放端を密閉して水などの被処理水が外管13aの内
部に侵入しないようにする円形のプラスチック又は金属
等で形成されたフランジ13bにより構成される外囲器
(容器)で、放電管11を収容するに十分な直径を有し
ている。14は一対のリード線15を外囲器13内部に
導入するための導入孔で、水などの被処理水が外囲器1
3の内部に侵入しないような水密構造になっている。1
5は高周波電流を励起コイル12a,12b,12cに
供給する絶縁体で覆われたリード線、尚、このリード線
15は外囲器13内部で、励起コイル12a,12b,
12cに並列接続されている。16は被処理水が流れる
鉄管等で出来た流水管で、その内部に外囲器13を収容
するに十分な口径を有している。17はリード線15を
流水管16の外部に引き出す引き出し孔で、内部の流水
(被処理水)100が外部に漏れないような水密構造に
なっている。
と、この放電管11の外周部に巻回されている励起コイ
ル12a,12b,12cより構成されている無電極放
電ランプは、外囲器13の内部に収容されている。放電
管11の外管11aには希ガスと水銀が封入されてい
る。放電管11の外周部に巻回された3個の励起コイル
12a、12b、12cは、フランジ13bに設けられ
ている一対の導入孔14から挿入されている一対のリー
ド線15に、放電管11と流水管16間の空間で、並列
に接続されている。このリード線15の他端は流水管1
6に設けられた引き出し孔を通って、流水管16の外部
に引き出されている。
15には、図示されない高周波電源から高周波電流が供
給されるため、この高周波電流は放電管11の外周部に
巻回されている励起コイル12a,12b,12cに供
給される。これにより、放電管11の外管11a内部に
放電が生じ、この内部に封入されている水銀原子が放電
で励起され、殺菌に有効な254nm、185nmなど
の紫外線を照射する。照射された紫外線は外囲器13を
透過して流水管16の内部に照射される。流水管16の
内部を流れる被処理水である流水100は上記した紫外
線により殺菌処理されて下流に流れていく。
るため、放電管11の管璧には直接被処理水が触れるこ
とがない。このため、一度点灯してしまえば、放電管1
1から発生する熱と外囲器13による保温効果により、
放電管11の管璧が被処理水の温度に低下してしまうこ
とがなく、水銀原子からの紫外線照射効率が良好な40
℃付近を保持する。
12a,12b,12cより構成される無電極放電ラン
プは外囲器13内に収容されているため、被処理水であ
る流水100が直接放電管11の管璧に触れることがな
いことと、外囲器13の保温効果により、点灯中の放電
管11の管璧を40℃付近に保持することができる。こ
のため、無電極放電ランプから照射される紫外線照射効
率は設計どおりとなり、流水100に対して期待通りの
殺菌効果を得ることができる。
ド線15から複数の励起コイル12a、12b、12c
に電流経路を分割するので、外囲器13のフランジ13
bに設けられる導入孔14は一対の最小限に減らすこと
が出来、外囲器13の製造コストを低減するのみなら
ず、導入孔14の水密構造からの水漏れの危険性を減少
させて、外囲器13の信頼性を向上させることができ
る。
囲器13の外管13aの内壁との間隔は、励起コイル1
2a〜12cの直径程度から、この直径の1/10にな
るように構成されている。このため、外囲器13の外側
の水の誘電率が励起コイル12a〜12cのインダクタ
ンスに影響を与えることがなく、励起コイル12a〜1
2cから放電管11の内部に効率良く電磁エネルギーを
供給することができる。尚、本例の放電管11から照射
される紫外線の殺菌対象は流水のみならず、水を含んだ
流動状の液体又は、流動状の化学物質でもよく、同様の
効果がある。
いて構成した無電極放電ランプユニットの第2の実施の
形態を示した一部破砕斜視図である。外囲器13内に収
容された無電極放電ランプの放電管11の外周部には、
励起コイル12a,12b,12cが巻回されていると
共に、放電管11の長手方向に沿って一対の平板ワイヤ
ー19が配置されている。一対の平板ワイヤー19は励
起コイル12a,12b,12cの一部のコイルで巻き
締められて放電管11の外管11aの外周部に極めて近
接して固定され、また、励起コイル12a,12b,1
2cはこれら平板ワイヤー19に電気的に並列接続され
ている。一対の平板ワイヤー19の一端は外囲器13の
フランジ13bに設けられた導入孔14から外囲器内部
に挿入された一対のリード線15に接続されている。他
の構成は図1に示した第1の実施の形態と同様である。
コイルは平板ワイヤー19を介したショートを無くすた
め、紫外線を透過しやすく、且つ耐紫外線特性のよいテ
フロン(登録商標)やセラミックスなどの絶縁材を被覆
したコイルを用いるものとし、また、絶縁材の被覆部分
は平板ワイヤー19に接触する部分だけでもよい。但
し、励起コイル12a、12b、12cに絶縁被覆を施
さず、平板ワイヤー19側にテフロン(登録商標)やセ
ラミックスなどの絶縁材を被覆して、平板ワイヤー19
による励起コイル12a、12b、12cのショートを
回避してもよいし、この場合は励起コイル12a、12
b、12c側にも絶縁被覆を施してもよい。
めて近接して固定された一対の平板ワイヤー19に複数
の励起コイル12a,12b,12cを並列接続して各
コイルに給電するので、励起コイル12a,12b,1
2cへの給電構造が外囲器13内の空間を大きく占有す
ることがなくなり、放電管11からの紫外線の照射が前
記空間に突出した並列接続配線により遮蔽されることが
なくなるため、紫外線の照射効率を図1に示した第1の
実施の形態に比べて向上させることができ、流水100
に対する殺菌を更に効率的に行うことができる。また、
一対の平板ワイヤー19は平行に配置されているため、
周囲の磁場の影響等を受け難くなり、放電管11の始動
性が損なわれるようなことを防止することができる。他
の効果は図1に示した第1の実施の形態の効果と同様で
ある。
構成した無電極放電ランプユニットの第3の実施の形態
を示した一部破砕斜視図である。本例では、外囲器13
内に収容された無電極放電ランプに近接した流水管16
の内壁に、酸化チタン等の光半導体部材20を塗布して
ある。このように無電極放電ランプの近くに配された光
半導体部材20は、無電極放電ランプから照射される紫
外線を受けると、光半導体部材20から発生した活性電
子が流水100を殺菌したり、或いは流水100中の有
機物の分解を行う。他の構成は図1に示した第1の実施
の形態と同様である。
通過してきたこのままでは無駄になる紫外線を光半導体
部材20に当てて、活性電子を発生させ、前記紫外線に
よる流水100の殺菌効果に相乗して、光半導体部材2
0から発生した活性電子も流水100の殺菌や流水10
0中の有機物の分解に用いるため、更に効率的な水処理
を行うことができる。他の効果は図1に示した第1の実
施の形態の効果と同様である。
構成した液体処理装置の一実施の形態の構成を示したブ
ロック図である。例えば図1に示したのと同一構成を有
する無電極放電ランプユニット50が流水管16内に配
置されている。この無電極放電ランプユニット50に接
続されているリード線は、流水管16の管壁に設けられ
た引き出し孔17から外部に引き出されて、高周波電源
40に接続されて、この高周波電源40から高周波電流
が前記無電極放電ランプユニット50に供給される。一
方、流水管16は水道管42と接続部41により接続さ
れ、図中左側の水道管42から水が流水管16に流れ込
む。流水管16に流れ込んだ水は無電極放電ランプユニ
ット50から発生する紫外線の照射を受けて殺菌され、
殺菌済みの水が流水管16から図中右側の水道管42に
流れ出る。
ト50は放電管11が外囲器13内に収容されて流水1
00に直接触れないため、放電管の管璧の温度を40℃
付近に保持して、紫外線照射効率を落とすことがないた
め、設計通りの紫外線を流水管16内の流水100に照
射することができる。これにより、本例の装置は流水管
16を流れる流水100に対しては期待通りの殺菌効果
を発揮することができる。尚、無電極放電ランプユニッ
ト50は図2〜図3に示したものを使用しても、同様の
効果がある。
ード線に高周波電流が供給され、この高周波電流は放電
管の外周部に巻回されている複数の独立した励起コイル
に供給され、放電管の内部に放電が生じ、この内部に封
入されている原子が放電で励起され、照射がなされる。
電極放電ランプユニットの第1の実施の形態の構成を示
した一部破砕斜視図。
電極放電ランプユニットの第2の実施の形態の構成を示
した一部破砕斜視図。
電極放電ランプユニットの第3の実施の形態の構成を示
した一部破砕斜視図。
体処理装置の一実施の形態の構成を示した概略図。
極放電ランプ点灯装置の構成を示した概略図。
の強度の関係を示した特性図。
Claims (3)
- 【請求項1】 水銀又は希ガスを封入した放電管と; 高周波電源に接続され、この高周波電源から供給される
高周波電流を流す一対のリード線と; このリード線に並列に接続され、前記放電管の外周部に
巻回された複数の独立した励起コイルと; 前記放電管の長手方向の両端部から外側へ突出した内管
と;前記放電管を内部に収容する円筒状の外管と; 前記外管の両開放端に設けられて内部を密閉すると共
に、前記内管の外側端部に接続された2枚のフランジ
と; を具備することを特徴とする無電極放電ランプ。 - 【請求項2】 水銀又は希ガスを封入した放電管と; 高周波電源に接続され、この高周波電源から供給される
高周波電流を流す一対のリード線と; 前記放電管の外周部に近接し、且つ前記放電管の軸方向
に沿って配置された細長い一対の導電体部材と; この導電体部材に並列に接続され、前記放電管の外周部
に巻回された複数の独立した励起コイルと; 前記放電管の長手方向の両端部から外側へ突出した内管
と; を具備することを特徴とする無電極放電ランプ。 - 【請求項3】 前記励起コイルが絶縁被覆されていない
ことを特徴とする請求項2記載の無電極放電ランプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002372570A JP3509817B2 (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | 無電極放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002372570A JP3509817B2 (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | 無電極放電ランプ |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8289954A Division JPH10134780A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 無電極放電ランプユニット及び液体処理装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2003208874A JP2003208874A (ja) | 2003-07-25 |
JP3509817B2 true JP3509817B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=27655991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002372570A Expired - Fee Related JP3509817B2 (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | 無電極放電ランプ |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3509817B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JP2014093190A (ja) * | 2012-11-02 | 2014-05-19 | Photoscience Japan Corp | 無電極放電紫外線照射装置を用いた液体処理装置 |
-
2002
- 2002-12-24 JP JP2002372570A patent/JP3509817B2/ja not_active Expired - Fee Related
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