JP5684519B2

JP5684519B2 - 液体処理装置

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Publication number: JP5684519B2
Application number: JP2010209170A
Authority: JP
Inventors: 新石井; 隆裕寺岡; 昭浩井上
Original assignee: Photoscience Japan Corp
Current assignee: Photoscience Japan Corp
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: JP2012061440A

Description

本発明は、紫外線照射によって被処理液体の殺菌並びに被処理液体中の微生物や小動物等の防除などの液体処理を行う液体処理装置に関する。特に、被処理液体中に浸漬させた状態又は被処理液体の液面上に浮かせた状態にある無電極の放電管からの紫外線照射によって、上記液体処理を行うようにした液体処理装置に関する。

従来から、紫外線を照射することによって被処理液体を殺菌したり、被処理液体中に含まれている微生物や小動物等を防除したりするなどの液体処理を行う液体処理装置が知られている。そして、最近ではこうした液体処理装置の紫外線放電管を被処理液体中に浸漬させて被処理液体を外側からではなく内側から紫外線照射するようにした、浸漬型と呼ばれるタイプの液体処理装置が広く用いられている。ここで、浸漬型の液体処理装置の従来例を図４に示す。

図４に示すような従来知られた浸漬型の液体処理装置は、紫外線放電管Ｈ、ソケットＳ、ワイヤ（リード線）Ｗ等を含んでなる有電極の紫外線放射放電管１を防水処理したうえで、処理槽Ａ内に導水管Ｘを介して貯められた被処理液体Ｐ中に完全に前記紫外線放電管Ｈ及びソケットＳ全体を浸漬せしめるように、紫外線放電管Ｈを支持部材Ｊで支持した状態で配置してなる。そして、該紫外線放電管Ｈに対して処理槽Ａの外部に配置された安定器（高周波電源）Ｂなどから電力を給電することによって、被処理液体Ｐに対して処理槽Ａの内部から紫外線を照射することのできるようになっている。こうした液体処理装置は、例えば火力発電などで用いる冷却水あるいは食品加工に用いる水などを貯める数トンの規模から千トン規模の貯水タンク内で用いられる（１乃至複数の放電管Ｈが貯水タンク内に配置されている）。

ところで、従来の浸漬型の液体処理装置においては、有電極（言い換えればソケットＳを有する）の紫外線放射放電管１が紫外線照射のために用いられているが、こうした有電極の紫外線放射放電管１に用いられる紫外線放電管Ｈは有電極であるがために電極の電子放射物質により寿命が制限されることとなり、一般的には高々一万時間前後の寿命でしかない。そのため、従来の浸漬型の液体処理装置においては、ソケットＳから紫外線放電管Ｈを取り外して処理槽Ａから取り出し新品のものと取り替える作業を頻繁に行う必要がある、という欠点があった。また、その際に電気的に作動するソケットＳが被処理液体Ｐ中にさらされることから、ソケットＳ自体が故障してしまう恐れが大きいという問題もある。

そこで、寿命が比較的短い有電極の紫外線放射放電管１のかわりに、約６倍乃至１０倍前後の寿命をもつ比較的に長寿命であってソケットＳを有しない無電極の紫外線放射放電管（無電極放電管と呼ぶ）を用いることによって放電管交換の頻度をできる限り低減することが既に考えられており、こうした考えに基づく無電極の紫外線放射放電管を用いた液体処理装置が提案されている。このような無電極の紫外線放射放電管やそれを用いた液体処理装置に関連するものとしては、例えば下記に示す特許文献１〜４に記載されている装置がその一例である。

特開平１０−１３４７７７号公報特開２００７−１７３１２２号公報特開２００３−１５９３１４号公報特開２０１０−９２７７４号公報

従来の無電極の紫外線放射放電管を用いた紫外線照射装置は例えば特許文献１に示されているように、空芯コイルを含んでなる無電極の放電管を13.36 MHzの無線周波数で励起することによって水銀放電（つまりは紫外線照射）させるようにしたものが知られている。しかしながら、こうした装置は液体処理用の放電管に向いておらず、液体処理用として用いることができないものであった。すなわち、特許文献１に示される装置においては13.36MHzと言う高周波を用いて放電を行っているために、比誘電率が約80と非常に高い水を主体とした被処理液体中での駆動では電磁波の漏洩が生じてしまいエネルギーが損失するという欠点があり、到底水処理には向いていない。例えば誘電率をε、駆動周波数をｆ、加えられる電界強度をＥとすると、誘電体の高周波電力のエネルギー損失は単位体積当り「εｆＥ²／２」と表される。つまり、高周波の損失は駆動周波数に比例し大きな損失となる。また、空芯コイルを用いているために、コイルの１次電流と放電管の２次電流の結合が悪くエネルギー伝達が低いという欠点もあった。

また、特許文献２あるいは特許文献３に示されている装置のように、マイクロ波放電を用いて放電（つまりは紫外線照射）を行うようにしたものもあるが、これらは更に２桁程度高い周波数によって無電極の放電管を励起するようにしている。そのため、やはり上記したエネルギー損失やエネルギー伝達の観点から液体処理に向いていないものであった。
さらに、無電極の放電管として特許文献４に示されるような装置が知られているが、こうした空芯コイルの変わりにフェライトコアにより放電管を励起する装置を、被処理液体の液体処理を行うために被処理液体中に浸漬させて用いることは全く考えられていなかった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、エネルギー効率がよくかつ被処理液の殺菌並びに被処理液体中の微生物等の防除といった液体処理能力のさらなる向上を実現することのできる液体処理装置を提供しようとするものである。

本発明に係る液体処理装置は、湾曲した形状からなる無電極の紫外線放電管と、前記放電管の一部を囲む形で前記放電管と鎖交して配置されるフェライトコアと、前記フェライトコアに巻き回された誘導コイルと、前記誘導コイルにリード線を介して高周波電流を通電する高周波電源とを備え、少なくとも前記フェライトコア及び前記誘導コイル及び前記リード線が防水処理されてなり、前記放電管を被処理液体中に浸漬させた状態で前記誘導コイルを通電することにより前記放電管から紫外線を発生させて、該発生させた紫外線による被処理液体の処理を行う液体処理装置であって、前記放電管は、前記被処理液体中に直立して又は平らに若しくは傾けて配置されるように、前記フェライトコア及び誘導コイルとを含む付加物によってその全体的な重心を調整した構成からなることを特徴とする。

本発明によれば、湾曲した形状からなる放電管が、被処理液体中に直立して又は平らに若しくは傾けて配置されるように、前記フェライトコア及び誘導コイルとを含む付加物によってその全体的な重心を調整した構成からなるものとしたので、特段の支持器具等を用いることなく、湾曲した形状の放電管を被処理液体中において任意の姿勢で配置することができ、もって、適用する環境（スペース）に合わせた姿勢で配置することが容易に行える、という優れた効果を奏する。また、特段の支持器具等を用いることなく、被処理液体中に放電管を任意の姿勢で配置することができるので、放電管が被処理液体中である程度浮遊して適宜移動しうるものとなり、被処理液体に対する紫外線放射が特定箇所に偏ることなく、できるだけ均一になるようにすることができる。
別の観点によると、本発明に係る液体処理装置は、無電極の紫外線放電管と、前記放電管の一部を囲む形で前記放電管と鎖交して配置されるフェライトコアと、前記フェライトコアに巻き回された誘導コイルと、前記誘導コイルにリード線を介して高周波電流を通電する高周波電源とを備え、少なくとも前記フェライトコア及び前記誘導コイル及び前記リード線が防水処理されてなり、前記放電管を被処理液体中に浸漬させた状態で前記誘導コイルを通電することにより前記放電管から紫外線を発生させて、該発生させた紫外線による被処理液体の処理を行う液体処理装置であって、前記放電管は、前記フェライトコア及び誘導コイルとを含む全体の比重が被処理液体の比重と同一になるように、前記フェライトコア及び誘導コイルとを含んだ総重量に構成されてなり、該放電管が被処理液体中の所定高さに位置することを特徴とする。
これによれば、特段の支持器具等を用いることなく、被処理液体中において放電管を所定高さ（つまり任意の深さ）に位置させることができる。また、特段の支持器具等を用いることなく、被処理液体中において放電管を所定高さ（つまり任意の深さ）に位置させることができるので、前記と同様に、放電管が被処理液体中である程度浮遊して適宜移動しうるものとなり、被処理液体に対する紫外線放射が特定箇所に偏ることなく、できるだけ均一になるようにすることができる。
更に別の観点によると、本発明に係る液体処理装置は、無電極の紫外線放電管と、前記放電管の一部を囲む形で前記放電管と鎖交して配置されるフェライトコアと、前記フェライトコアに巻き回された誘導コイルと、前記誘導コイルにリード線を介して高周波電流を通電する高周波電源とを備え、少なくとも前記フェライトコア及び前記誘導コイル及び前記リード線が防水処理されてなり、前記放電管を被処理液体中に浸漬させた状態で前記誘導コイルを通電することにより前記放電管から紫外線を発生させて、該発生させた紫外線による被処理液体の処理を行う液体処理装置において、前記放電管を被処理液体中又は被処理液体の液面上において予め設定された移動経路に沿って移動させる移動手段をさらに備えることを特徴とする。これによっても、移動手段を介して放電管を適宜移動させることができるので、被処理液体に対する紫外線放射が特定箇所に偏ることなく、できるだけ均一になるようにすることができる。
また、本発明では、フェライトコアに巻き回された誘導コイルにリード線を介して高周波電流を通電することによって紫外線を発生する、前記フェライトコアに鎖交する無電極の紫外線放電管を、少なくとも前記フェライトコア及び前記誘導コイルを含むリード線を防水処理したうえで、前記放電管を被処理液体中に浸漬させた状態に設置し、前記紫外線放電管から発生させた紫外線によって被処理液体の処理を行うようにしている。こうした無電極の紫外線放電管は従来において用いられていた有電極の放電管に比べて長寿命であるので、従来に比べて放電管交換の頻度を低減することができる。また、フェライトコアを用いた誘導コイルへの通電に応じて放電管を励起するので、コイルの１次電流と放電管の２次電流との結合が良化しエネルギー伝達を高くできる。さらには、誘導コイルの駆動周波数を調整することによって、水を主体とした被処理液体による高周波損失を少なくすることができると共に、フェライトコアを大きくしなくても高周波電源側から放電管側へと効率的にエネルギーを伝達させることが簡単にできる。すなわち、エネルギー効率がよくかつ被処理液の殺菌並びに被処理液体中の微生物等の防除といった液体処理能力のさらなる向上を実現した、より小型で使い易い液体処理装置を提供することができる。

この発明によれば、放電管が被処理液体中で適宜浮遊して若しくは移動手段を介して適宜移動しうる構成であるため、被処理液体に対する紫外線放射が特定箇所に偏ることなく、できるだけ均一になるようにすることができる、という効果を奏する。また、無電極の紫外線放電管を、少なくともフェライトコア及び誘導コイル及びリード線を防水処理したうえで被処理液体中に浸漬させた状態に配置し、その状態で前記誘導コイルを通電することにより前記放電管から紫外線を発生させて被処理液体を液体処理するようにしたことから、エネルギー効率がよくかつ被処理液の殺菌並びに被処理液体中の微生物等の防除といった液体処理能力のさらなる向上を実現した、より小型で使い易い液体処理装置を提供することができる、という効果を奏する。

本発明に係る液体処理装置の一実施例を示す概念図である。液体処理装置の別の実施例を示す斜視図である。液体処理装置のさらに別の実施例を示す斜視図である。従来知られた液体処理装置を示す概念図である。

以下、添付図面を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る液体処理装置の一実施例を示す概念図である。図１に示すように、本発明に係る液体処理装置においても、従来例（図１参照）と同様に処理槽Ａ内に貯められた被処理液体Ｐ中に浸漬せしめるように処理槽Ａ内に配置されるようになっており、図中左側の導水管Ｘから被処理液体流入口Ａａを介して流れ込んで処理槽Ａ内に貯められた被処理液体Ｐを紫外線照射して、被処理液の殺菌並びに被処理液体中の微生物等の防除といった液体処理を行う。液体処理された後の被処理液体Ｐは、浄化水などとして処理槽Ａ内から被処理液体流出口Ａｂを介して図中右側の導水管Ｘから流れ出るようになっている。

この実施形態に示される液体処理装置は、１乃至複数（図１では１個のみを示した）の無電極の紫外線放射放電管１（又は紫外線ランプとも呼ぶ）からなり、当該紫外線放射放電管１は無電極水銀放電管であって、紫外線を放射するガスとなる例えば水銀粒あるいは水銀アマルガムなどを封入したループした楕円形状の放電管Ｈと、当該放電管Ｈにおいて管軸方向に離間した位置をそれぞれ囲む形で前記放電管Ｈと鎖交するようにして配置された磁性材料からなる１乃至複数（図１では２個の例を示した）のフェライトコアＦ１，Ｆ２と、前記フェライトコアＦ１，Ｆ２それぞれに巻き回され２つの誘導コイルを形成するワイヤ（リード線）Ｗを含む。

放電管Ｈは防水性を持つのは勿論であり、また少なくともフェライトコアＦ１，Ｆ２及び前記誘導コイルを含むワイヤＷには防水処理が施されることによって、この無電極紫外線放射放電管１が被処理液体Ｐ中に浸漬された際に（又は後述するように被処理液体Ｐの液面上に浮かせた際に）、放電管Ｈの動作つまりは紫外線照射動作が被処理液体Ｐによる悪影響を受けることのないようにしている。無電極紫外線放射放電管１を被処理液体Ｐ中に浸漬する際には、処理槽Ａの下面あるいは側面などの内壁面から伸びる支持部材Ｊを介して、処理槽Ａ内ひいては処理液体Ｐ中において常時被処理液体Ｐが貯まる所定の高さ以下などの任意の位置に放電管Ｈを配置させるようにしてよい。この場合、支持部材Ｊを側壁面に高さを異ならせて複数設けたり、あるいは下面から伸びる支持部材Ｊを高さを異ならせて複数設けるようにして、処理槽Ａ内ひいては処理液体Ｐ中において任意の高さ位置に放電管Ｈを配置できるようになっていてよい。

あるいは、支持部材Ｊを用いて放電管Ｈを支持させることなく、図に示すようにしてフェライトコアＦ１，Ｆ２が液面に対して上下の位置関係となる縦置きの状態で放電管Ｈ自体がバランスを保つように、フェライトコアＦ１，Ｆ２のそれぞれの重さを調整する（この場合には異ならせる）ことによって、被処理液体Ｐ中の所定の高さ位置に浮遊した状態に放電管Ｈを配置するとよい（つまり、放電管Ｈを被処理液体Ｐの液面に対して垂直に沈めた縦置き状態に浸漬させる）。こうすれば、処理槽Ａを幅の狭い箇所にしか設置できないような場合であっても、幅を確保することなく当該液体処理装置を配置することができるようになり有利である。勿論、フェライトコアＦ１，Ｆ２のそれぞれの重さを調整することに限らず、フェライトコアＦ１，Ｆ２のそれぞれの重さを同一重量としておき、例えば各フェライトコアＦ１，Ｆ２の巻き数を異ならせるなどの他の方法により、放電管Ｈを被処理液体Ｐの液面に対して垂直に沈めた縦置き状態に浸漬させてもよいことは言うまでもない。

なお、放電管Ｈ自体は図示のようにして必ずしもフェライトコアＦ１，Ｆ２が鎖交配置される一部が被処理液体Ｐ中において平衡状態を保つ必要はなく、フェライトコアＦ１，Ｆ２が鎖交配置される左右どちらかの一部がより深い位置（又は浅い位置）に傾いた状態を保つようになっていてもよい。

さらに、図示を省略したが、支持部材Ｊを用いて放電管Ｈを支持させることなく、フェライトコアＦ１，Ｆ２が共に液面に対して同じ水平位置にある位置関係となる横置きの状態で放電管Ｈ自体がバランスを保つように、フェライトコアＦ１，Ｆ２のそれぞれの重さを調整する（この場合には同一重量にする）ことによって、被処理液体Ｐ中の所定の高さ位置に浮遊した状態に放電管Ｈを配置してもよい（つまり、放電管Ｈを被処理液体Ｐの液面に対して水平に沈めた横置き状態に浸漬させる）。

前記ワイヤＷに高周波電流を通電する発振器Ｂは処理槽Ａの外部に、つまり被処理液体Ｐ内に浸漬することのないようにして配置される。また、発振器Ｂを防水処理して処理槽Ａの内部に配置するようにしてもよい。

こうした構成の無電極紫外線放射放電管１では、発振器Ｂから発生される周波数５０kHz以上５００kHz以下の範囲にある高周波電流によりフェライトコアＦ１，Ｆ２が励磁されると、楕円形状に形成された放電管Ｈに２次誘起起電力を発生させるので、これにより放電管Ｈ内の放電が生起する。そして、放電管Ｈ内に封入されている水銀粒（あるいは水銀アマルガム）の一部が気体となって存在することで、紫外線が効率よく放射される。無電極紫外線放射放電管１は放電管Ｈから紫外線を発することで、被処理液体Ｐの殺菌並びに微生物の防除などを行う液体処理機能を発揮する。すなわち、前記放電管Ｈは石英ガラス製などの所望の紫外線を透過する材質で形成されていることから、放電管Ｈから発せられる紫外線によって被処理液体Ｐが処理槽Ａの内側から照射される。こうした無電極の放電管Ｈは従来において用いられていた有電極の放電管（図１参照）に比べて長寿命であり、従来に比べて放電管交換の頻度を低減することができる。

ここで、高周波の損失は駆動周波数に比例することが知られており、放電管Ｈから紫外線を発生させるために用いられる駆動周波数が数百kHz例えば２００kHz駆動である場合には、上述したような従来装置における13.36MHz駆動である場合に比べて約７０分の１にエネルギー損失が低減される。そのために、この実施形態に示される液体処理装置は、放電管Ｈを駆動するためのワイヤＷやフェライトコアＦ１，Ｆ２（及びその巻き線）などを、水を主体とした被処理液体Ｐ中に直接浸漬つまりは接触させた状態で駆動させたとしても、高周波によるエネルギー損失の影響に比べて誘電体である水によるエネルギー損失の影響は小さく、従ってトータルのエネルギー損失が従来に比べて少なくて済み、放電管Ｈを正常にかつエネルギー効率よく駆動することができるといった長所を有するものである。また、駆動周波数を概ね１MHz以下更に望ましくは５００kHz以下に調整すれば、このような水を主体とした被処理液体Ｐによるエネルギー損失をより少なくした装置を提供することが容易にできることになる。

また、放電管Ｈに鎖交させたフェライトコアＦ１，Ｆ２の透磁率をμ、磁界強度をＨとすると、フェライトコアＦ１，Ｆ２を介して発振器Ｂ（電源）側から放電管Ｈ側へと伝達されるエネルギーは、フェライトコアＦ１，Ｆ２の単位体積当り「μｆＨ²／２」で表される。したがって、周波数（ｆ）が低くなると単位体積当りのエネルギー伝達量が少なくなるので、一定量のエネルギーを伝達するためにはフェライトコアＦ１，Ｆ２を大きくしなければならなくなる。例えば２０kHzの周波数で駆動する場合には、２００kHzの周波数で駆動する場合に比べて約１０倍の大きさのフェライトコアＦが必要になる。そこで、本実施形態においては放電管Ｈから紫外線を発生させるための駆動周波数の下限がフェライトコアＦ１，Ｆ２への駆動周波数で決まり、望ましくは２０kHz以上更に望ましくは５０kHz以上の周波数で駆動するように調整するのがよい。そうすることで、フェライトコアＦ１，Ｆ２をあえて大きくしなくても、発振器Ｂ（電源）側から放電管Ｈ側へと効率的にエネルギーを伝達させることが簡単にできるようになる。

さらに、図１に示した液体処理装置によれば、放電管Ｈ及びフェライトコアＦ１，Ｆ２から発生される熱を被処理液体Ｐを介して放熱させることができ、かくして放電管Ｈ及びフェライトコアＦ１，Ｆ２の温度が適正に保たれて、紫外線放射効率を損なうことなく放電管Ｈを動作させることができるようになっている。

なお、上述の図１に示した実施例では、１つのワイヤＷを２つのフェライトコアＦ１，Ｆ２に対してそれぞれ巻き回すことで２つの誘導コイルを形成するようにしたが、それぞれ別々のワイヤＷを２つのフェライトコアＦ１，Ｆ２に対してそれぞれ巻き回すことで２つの誘導コイルを形成するようにしてもよい。

なお、フェライトコアＦ１，Ｆ２は円環状でも楕円環状でも長方形環状でもどのような形状であってもよいが、放電管Ｈと鎖交するように配置されている必要があることは勿論である。また、フェライトコアＦ１，Ｆ２を放電管Ｈに密着させるとエネルギー伝達効率が向上することが知られていることから、フェライトコアＦ１，Ｆ２と放電管Ｈとはできる限り密着させた方が望ましい。さらに、フェライトコアＦ１，Ｆ２は、環状に形成可能である複数の部品に分割することができるようにしてよい。こうすると、例えば放電管Ｈの排気時にそれら複数の部品を放電管Ｈに鎖交すべく組み立てる際に、放電管Ｈの排気時の高温度にフェライトコアＦ１，Ｆ２をさらすことなく配置することができる。

以上、図面に基づいて実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な実施形態が可能であることは言うまでもない。上述した実施例においては、放電管Ｈを被処理液体Ｐ中に完全に浸漬させるタイプの液体処理装置を示したがこれに限らず、例えば放電管Ｈを被処理液体Ｐの液面上に浮かせるタイプ（言い換えれば、放電管Ｈを被処理液体Ｐ中に完全に浸漬させることなく一部のみを浸漬させるタイプ）の液体処理装置であってもよい。また、被処理液体Ｐ中に完全に浸漬させた状態あるいは被処理液体Ｐの液面上に浮かせた状態にある放電管Ｈを、液体中または液面上において液体の流れに任せて自由にあるいは予め決めた所定の移動パターンに従って移動させることのできるようにしてあってもよい。

そこで、次にこうしたタイプの液体処理装置について図２又は図３を用いて説明する。ただし、これらの図２及び図３では導水管Ｘの図示を省略してある。

図２は、本発明に係る液体処理装置の別の実施例を示す斜視図である。図２に示される液体処理装置は、例えばリング（円環）形状に形成した放電管Ｈを被処理液体Ｐ中に浸漬した状態にあるいは液面上に浮かせた状態に配置してなり、前記放電管Ｈを図２に示すようにしてワイヤ（リード線）Ｗなどでゆるく束縛してある。こうすることによって、放電管Ｈは、被処理液体Ｐの流れに任せて被処理液体Ｐ中あるいは液面上をある程度の範囲で自由に移動することができる。このように放電管Ｈが被処理液体Ｐ中あるいは液面上を自由に移動できるようにすることによって、被処理液体Ｐに対し均一に紫外線を放射することができるようになる。また、液面が低下した場合であっても、液面の低下にあわせて放電管Ｈの位置も変動することになるので、被処理液体Ｐの量に関わらずいつでも効率的に液体処理を行うことができる。

なお、この図２に示す実施形態においては、フェライトコアＦへの給電線であるワイヤＷが放電管Ｈの移動を束縛する束縛ワイヤを兼ねており、このワイヤＷは少なくとも放電管Ｈの移動を大きく妨げることなくかつ処理槽Ａの側壁との接触による放電管Ｈの破損などを防止する程度に放電管Ｈの移動を束縛する。勿論、ワイヤＷが束縛ワイヤを兼ねることなく、束縛ワイヤとして処理槽Ａの壁面に一方が固定された専用のワイヤなどを利用してよいことは言うまでもない。また、図２では束縛ワイヤに放電管Ｈを１個のみ連結したものを示したが、例えば束縛ワイヤに複数個の放電管Ｈを連結してあってもよいし、束縛ワイヤに１個の放電管Ｈのみを連結したものを複数個備えたものであってもよい。

図３は、本発明に係る液体処理装置のさらに別の実施例を示す斜視図である。この図３では、ガイドレールＧ上を移動する支持棒Ｃ（移動手段）に放電管Ｈ又はフェライトコアＦが接続されており、放電管ＨがガイドレールＧに沿って被処理液体Ｐ中あるいは液面上を移動することのできるように構成したものである。前記支持棒Ｃは、図示を省略したコンピュータ等の制御装置からの移動指示に従ってガイドレールＧ上を移動する。また、単にガイドレールＧに沿って放電管Ｈを移動させるだけでなく、前記支持棒Ｃを上下する機構によって放電管１を上下に移動できるようにしてもよい。こうすると、放電管Ｈを被処理液体Ｐ中あるいは液面上の適宜の位置へと移動させることができることから、被処理液体Ｐに対してより均一に紫外線を照射することのできるようになる。なお、この場合には、放電管Ｈから紫外線を発生させるための電力を、外部の発振器ＢからガイドレールＧ及び支持棒Ｃを介して給電されるようにしてよい。

上記した図３に示す実施例では、ガイドレールＧにより予め決められた移動経路に沿って移動する支持棒Ｃによって放電管Ｈを移動させて被処理液体Ｐに対して均一的に紫外線を照射できるようにしているが、放電管Ｈを移動させるための移動手段はこれに限らない。図示を省略するが、例えば放電管Ｈにスクリュウ等の推進機構と処理槽Ａ壁面からの無線照射を受信するセンサーとを取り付けておき、コンピュータ等の制御装置からの移動指示を無線によって受信することで、放電管Ｈ自体が自律的に移動することのできる自動制御機構として構成してもよい。ただし、その場合における放電管Ｈへの給電はワイヤＷによって給電することになる。

図２又は図３に示すような構成において、被処理液体Ｐ中において放電管Ｈが浮き上がるでもなく沈むことも無いバランスした状態を保つことのできるように、被処理液体Ｐ中における放電管Ｈ（フェライトコアＦ及びワイヤＷとを含む）全体の浮力とそれらの総重量とがほぼ同一になるように調整するとよい。すなわち、放電管Ｈ（フェライトコアＦ及びワイヤＷを含む）全体の比重が、被処理液体Ｐの比重と同一になるようにそれらを構成すればよい。そうすれば、放電管Ｈが常時に被処理液体Ｐ中における同一高さを浮遊することとなって、より効果的に被処理液体Ｐを照射することができるようになる、という利点を有する。

また、放電管Ｈを被処理液体Ｐの液面上に浮かせた状態に配置した場合には、被処理液体Ｐと接触していない液面上に出ている一部の放電管Ｈの外周側に、例えばアルミニウムや酸化アルミニウム粉末などの部材からなる紫外線反射膜を皮膜（コーティング）しておくとよい。こうすることにより、放電管Ｈから発生される紫外線の一部を被処理液体Ｐ側に反射させて、被処理液体Ｐのない液面から上方側に紫外線を放射させることなく被処理液体Ｐのみに対して効率的に紫外線を放射させることができるので、より効果的に被処理液体Ｐを照射することができるようになる、という利点を有する。

ところで、上述した図１〜図３に示した本発明に係る液体処理装置を汚水処理等に利用した場合、時間の経過に伴いスケールといわれる汚れが放電管Ｈに付着してしまい、紫外線出力を低下させる原因となる。そこで、本実施形態における装置では、フェライトコアＦの内周側にテフロン（登録商標）などの樹脂製やステンレス細線などの金属製からなるスケールを掻き落とすための例えば毛様に形成されたスケール除去手段Ｄを備え（図３参照）、このスケール除去手段Ｄを備えたフェライトコアＦが放電管Ｈに沿って相対的に移動できるようにしている。こうした放電管ＨとフェライトコアＦの相対的な移動は、定期的に行うとよい。このようにすると、放電管Ｈに付着したスケールが前記スケール除去手段Ｄにより定期的に除去されることから、常に放電管Ｈをスケールが付着していない状態で使用することができ、もってエネルギー効率の観点からより効率的な被処理液体Ｐの殺菌・浄化等を常に行うことの可能な装置を提供することができるようになる、という利点を有する。

なお、本願発明に係る液体処理装置は排水処理路中に設置することが可能であることは勿論であるし、また小川などに直接的に浸漬設置することで小川の殺菌浄化などを行うことができることは言うまでもない。

１・・・無電極紫外線放射放電管
Ａ・・・処理槽
Ａａ・・・被処理液体流入口
Ａｂ・・・被処理液体流出口
Ｂ・・・発振器（安定器）
Ｃ・・・支持棒
Ｄ・・・スケール除去手段
Ｆ（Ｆ１，Ｆ２）・・・フェライトコア
Ｇ・・・ガイドレール
Ｈ・・・放電管
Ｊ・・・支持部材
Ｐ・・・被処理液体
Ｗ・・・ワイヤ（リード線）
Ｘ・・・導水管

Claims

湾曲した形状からなる無電極の紫外線放電管と、
前記放電管の一部を囲む形で前記放電管と鎖交して配置されるフェライトコアと、
前記フェライトコアに巻き回された誘導コイルと、
前記誘導コイルにリード線を介して高周波電流を通電する高周波電源とを備え、
少なくとも前記フェライトコア及び前記誘導コイル及び前記リード線が防水処理されてなり、前記放電管を被処理液体中に浸漬させた状態で前記誘導コイルを通電することにより前記放電管から紫外線を発生させて、該発生させた紫外線による被処理液体の処理を行う液体処理装置であって、
前記放電管は、前記被処理液体中に直立して又は平らに若しくは傾けて配置されるように、前記フェライトコア及び誘導コイルとを含む付加物によってその全体的な重心を調整した構成からなることを特徴とする液体処理装置。
無電極の紫外線放電管と、
前記放電管の一部を囲む形で前記放電管と鎖交して配置されるフェライトコアと、
前記フェライトコアに巻き回された誘導コイルと、
前記誘導コイルにリード線を介して高周波電流を通電する高周波電源とを備え、
少なくとも前記フェライトコア及び前記誘導コイル及び前記リード線が防水処理されてなり、前記放電管を被処理液体中に浸漬させた状態で前記誘導コイルを通電することにより前記放電管から紫外線を発生させて、該発生させた紫外線による被処理液体の処理を行う液体処理装置であって、
前記放電管は、前記フェライトコア及び誘導コイルとを含む全体の比重が被処理液体の比重と同一になるように、前記フェライトコア及び誘導コイルとを含んだ総重量に構成されてなり、該放電管が被処理液体中の所定高さに位置することを特徴とする液体処理装置。
無電極の紫外線放電管と、
前記放電管の一部を囲む形で前記放電管と鎖交して配置されるフェライトコアと、
前記フェライトコアに巻き回された誘導コイルと、
前記誘導コイルにリード線を介して高周波電流を通電する高周波電源とを備え、
少なくとも前記フェライトコア及び前記誘導コイル及び前記リード線が防水処理されてなり、前記放電管を被処理液体中に浸漬させた状態で前記誘導コイルを通電することにより前記放電管から紫外線を発生させて、該発生させた紫外線による被処理液体の処理を行う液体処理装置において、
前記放電管を被処理液体中又は被処理液体の液面上において予め設定された移動経路に沿って移動させる移動手段をさらに備えることを特徴とする液体処理装置。
前記放電管を前記被処理液体中に直立して配置するために少なくとも重さの異なる２つのフェライトコアを前記放電管に配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体処理装置。
前記放電管を前記被処理液体中で平らに配置するために少なくとも同一重量の２つのフェライトコアを前記放電管に配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体処理装置。
前記放電管を前記被処理液体の液面に平らに浮かせて配置し、前記放電管を被処理液体の液面上に浮かべた際に、被処理液面の上部側に当該放電管から発生された紫外線を反射する紫外線反射手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体処理装置。
前記放電管は、ループ状に閉じた形状に形成されてなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の液体処理装置。
前記フェライトコアは、ループ状に形成可能である複数の部品からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の液体処理装置。
前記高周波電源は、少なくとも１MHz以下で且つ20KHz以上で通電することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の液体処理装置。
前記高周波電源は、少なくとも500KHz以下で且つ50KHz以上で通電することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の液体処理装置。
前記フェライトコアの内周側に前記放電管に付着した汚れを除去するための除去手段を設けてなり、前記フェライトコアを前記放電管に沿って摺動することに伴って前記除去手段に前記放電管に付着した汚れを除去させることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の液体処理装置。