JPH1027577A - 照射装置および水処理装置 - Google Patents
照射装置および水処理装置Info
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- JPH1027577A JPH1027577A JP17823296A JP17823296A JPH1027577A JP H1027577 A JPH1027577 A JP H1027577A JP 17823296 A JP17823296 A JP 17823296A JP 17823296 A JP17823296 A JP 17823296A JP H1027577 A JPH1027577 A JP H1027577A
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- arc tube
- tube
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光管2が管軸方向に長尺の場合でも、発光
管2の雰囲気温度に影響を受けずに、発光管2内全体で
水銀蒸気圧を均一かつ適正に保ち、発光管2内全体で均
一な放電を得る。 【解決手段】 管軸方向に長尺に設けられた発光管2
に、封入量が0.4mg/cm2 以上の通常に比べて大
量の水銀aを封入する。発光管2を励起させる励起コイ
ル10を設ける。水銀aを保留する水銀保留部4を、発光
管2の管軸方向に沿ってほぼ等間隔に設ける。水銀保留
部4の水銀aが放電熱で蒸発するとともに過剰な水銀蒸
気が冷却されて水銀保留部4に戻る循環が常になされ、
発光管2内全体で水銀蒸気圧が均一かつ適正に保たれ
る。
管2の雰囲気温度に影響を受けずに、発光管2内全体で
水銀蒸気圧を均一かつ適正に保ち、発光管2内全体で均
一な放電を得る。 【解決手段】 管軸方向に長尺に設けられた発光管2
に、封入量が0.4mg/cm2 以上の通常に比べて大
量の水銀aを封入する。発光管2を励起させる励起コイ
ル10を設ける。水銀aを保留する水銀保留部4を、発光
管2の管軸方向に沿ってほぼ等間隔に設ける。水銀保留
部4の水銀aが放電熱で蒸発するとともに過剰な水銀蒸
気が冷却されて水銀保留部4に戻る循環が常になされ、
発光管2内全体で水銀蒸気圧が均一かつ適正に保たれ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無電極放電ランプ
を用いる照射装置および水処理装置に関する。
を用いる照射装置および水処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、下水処理などにおいて、紫外線殺
菌を行なうようにした水処理装置として、例えば、特公
平7−3781号公報、または特開平2−37660号
公報に記載されている構成が知られている。
菌を行なうようにした水処理装置として、例えば、特公
平7−3781号公報、または特開平2−37660号
公報に記載されている構成が知られている。
【0003】特公平7−3781号公報に記載の構成で
は、有電極タイプの紫外線ランプを用い、この紫外線ラ
ンプから放射される紫外線を処理する水に照射し、その
水に含まれる細菌を殺菌し、浄化するようにしている。
は、有電極タイプの紫外線ランプを用い、この紫外線ラ
ンプから放射される紫外線を処理する水に照射し、その
水に含まれる細菌を殺菌し、浄化するようにしている。
【0004】この有電極タイプの紫外線ランプでは、蛍
光ランプなどとほぼ同じ有電極構造であるため、電極に
塗布された電子放射性物質の消費によってランプ寿命が
決まり、そのランプ寿命が短く、ランプ交換を頻繁に行
なわなければならない問題がある。
光ランプなどとほぼ同じ有電極構造であるため、電極に
塗布された電子放射性物質の消費によってランプ寿命が
決まり、そのランプ寿命が短く、ランプ交換を頻繁に行
なわなければならない問題がある。
【0005】また、特開平2−37660号公報に記載
の構成では、無電極放電ランプを用い、ガラス製の発光
管に水銀と希ガスを封入し、発光管の外部の励起コイル
によって数十KHzの高周波を与えることにより、発光
管内で生じる放電によって水銀から紫外線を放射し、そ
の放射した紫外線を発光管の内側の水に照射し、その水
に含まれる細菌を殺菌し、浄化するようにしている。
の構成では、無電極放電ランプを用い、ガラス製の発光
管に水銀と希ガスを封入し、発光管の外部の励起コイル
によって数十KHzの高周波を与えることにより、発光
管内で生じる放電によって水銀から紫外線を放射し、そ
の放射した紫外線を発光管の内側の水に照射し、その水
に含まれる細菌を殺菌し、浄化するようにしている。
【0006】この無電極放電ランプでは、有電極タイプ
の紫外線ランプのように電極に塗布された電子放射性物
質の消費によってランプ寿命が決まることがなく、紫外
線ランプに比べてランプ寿命が長い利点がある。
の紫外線ランプのように電極に塗布された電子放射性物
質の消費によってランプ寿命が決まることがなく、紫外
線ランプに比べてランプ寿命が長い利点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
水処理装置で用いられるランプの発光管は、処理する水
に近接または直接接して配置されるため、水温の影響を
受けて、発光管内の水銀蒸気圧が変化しやすく、発光管
内全体で均一な放電が得られない。特に、発光管が管軸
方向に30cm以上の長尺の場合、長尺の発光管の一部
の最冷部付近にのみ水銀蒸気が存在し、発光管内全体で
均一な放電が得られず、紫外線照射を安定させることが
できない。
水処理装置で用いられるランプの発光管は、処理する水
に近接または直接接して配置されるため、水温の影響を
受けて、発光管内の水銀蒸気圧が変化しやすく、発光管
内全体で均一な放電が得られない。特に、発光管が管軸
方向に30cm以上の長尺の場合、長尺の発光管の一部
の最冷部付近にのみ水銀蒸気が存在し、発光管内全体で
均一な放電が得られず、紫外線照射を安定させることが
できない。
【0008】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、発光管が管軸方向に長尺の場合でも、発光管の雰
囲気温度に影響を受けずに、発光管内全体で水銀蒸気圧
を均一かつ適正に保ち、発光管内全体で均一な放電が得
られる照射装置および水処理装置を提供することを目的
とする。
ので、発光管が管軸方向に長尺の場合でも、発光管の雰
囲気温度に影響を受けずに、発光管内全体で水銀蒸気圧
を均一かつ適正に保ち、発光管内全体で均一な放電が得
られる照射装置および水処理装置を提供することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の照射装置
は、管軸方向に長尺に設けられた発光管と;発光管内に
0.4mg/cm2 以上の封入量で封入された水銀と;
発光管内に封入された希ガスと;発光管を励起させる励
起コイルと;発光管内に管軸方向に沿ってほぼ等間隔に
設けられ、水銀を保留する複数の水銀保留部と;を具備
しているものである。そして、発光管に0.4mg/c
m2 以上の通常に比べて大量の水銀が封入されるととも
に、その水銀を保留する複数の水銀保留部が発光管の管
軸方向に沿ってほぼ等間隔に設けられたため、水銀保留
部に保留された水銀が放電熱で蒸発するとともに過剰な
水銀蒸気が冷却されて水銀保留部に戻る循環が常になさ
れ、発光管の雰囲気温度に影響を受けずに、発光管内全
体で水銀蒸気圧が均一かつ適正に保たれ、発光管内全体
で均一な放電が得られる。
は、管軸方向に長尺に設けられた発光管と;発光管内に
0.4mg/cm2 以上の封入量で封入された水銀と;
発光管内に封入された希ガスと;発光管を励起させる励
起コイルと;発光管内に管軸方向に沿ってほぼ等間隔に
設けられ、水銀を保留する複数の水銀保留部と;を具備
しているものである。そして、発光管に0.4mg/c
m2 以上の通常に比べて大量の水銀が封入されるととも
に、その水銀を保留する複数の水銀保留部が発光管の管
軸方向に沿ってほぼ等間隔に設けられたため、水銀保留
部に保留された水銀が放電熱で蒸発するとともに過剰な
水銀蒸気が冷却されて水銀保留部に戻る循環が常になさ
れ、発光管の雰囲気温度に影響を受けずに、発光管内全
体で水銀蒸気圧が均一かつ適正に保たれ、発光管内全体
で均一な放電が得られる。
【0010】請求項2記載の照射装置は、請求項1記載
の照射装置において、水銀保留部は、発光管の外面に突
出する突出部の内側の凹部に設けられたものである。こ
れにより、突出部が発光管の最冷部となり、水銀保留部
での水銀の保留が安定する。
の照射装置において、水銀保留部は、発光管の外面に突
出する突出部の内側の凹部に設けられたものである。こ
れにより、突出部が発光管の最冷部となり、水銀保留部
での水銀の保留が安定する。
【0011】請求項3記載の照射装置は、請求項2記載
の照射装置において、励起コイルは、突出部と係合して
発光管の外側に設けられたものである。これにより、励
起コイルが発光管に対して位置決めされる。
の照射装置において、励起コイルは、突出部と係合して
発光管の外側に設けられたものである。これにより、励
起コイルが発光管に対して位置決めされる。
【0012】請求項4記載の照射装置は、請求項1ない
し3いずれか一記載の照射装置において、水銀保留部に
設けられた金属片を具備しているものである。これによ
り、金属片で水銀蒸気が冷却されて、水銀保留部での水
銀の保留が安定する。なお、金属片としては、例えばア
ルミニウム(Al)などが含まれる。
し3いずれか一記載の照射装置において、水銀保留部に
設けられた金属片を具備しているものである。これによ
り、金属片で水銀蒸気が冷却されて、水銀保留部での水
銀の保留が安定する。なお、金属片としては、例えばア
ルミニウム(Al)などが含まれる。
【0013】請求項5記載の照射装置は、請求項1ない
し4いずれか一記載の照射装置において、水銀に代え
て、0.4mg/cm2 以上の水銀蒸気を放出可能とす
るアマルガムを具備しているものである。これにより、
通常の水銀よりも蒸気圧が抑制されるので、雰囲気温度
が比較的高い場合でも対応可能となる。
し4いずれか一記載の照射装置において、水銀に代え
て、0.4mg/cm2 以上の水銀蒸気を放出可能とす
るアマルガムを具備しているものである。これにより、
通常の水銀よりも蒸気圧が抑制されるので、雰囲気温度
が比較的高い場合でも対応可能となる。
【0014】請求項6記載の水処理装置は、水が流れる
流通路と;流通路の水に光を照射可能に配置される請求
項1ないし5いずれか一記載の照射装置と;を具備して
いるものである。これにより、水の殺菌、浄化が確実か
つ安定する。
流通路と;流通路の水に光を照射可能に配置される請求
項1ないし5いずれか一記載の照射装置と;を具備して
いるものである。これにより、水の殺菌、浄化が確実か
つ安定する。
【0015】請求項7記載の水処理装置は、請求項6記
載の水処理装置において、照射装置の発光管は、流通路
に水没配置されるものである。これにより、発光管から
放射される光が水に対して有効に照射される。
載の水処理装置において、照射装置の発光管は、流通路
に水没配置されるものである。これにより、発光管から
放射される光が水に対して有効に照射される。
【0016】請求項8記載の水処理装置は、請求項6ま
たは7記載の水処理装置において、流通路中に複数の照
射装置が配置されたものである。これにより、殺菌、浄
化効果の向上、あるいは水処理速度の高速化に対応可能
となる。
たは7記載の水処理装置において、流通路中に複数の照
射装置が配置されたものである。これにより、殺菌、浄
化効果の向上、あるいは水処理速度の高速化に対応可能
となる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【0018】図1ないし図4に第1の実施の形態を示
し、図1は無電極放電ランプの断面図、図2は無電極放
電ランプの断面図、図3は無電極放電ランプの水銀保留
部を拡大した断面図、図4は水処理装置の断面図であ
る。
し、図1は無電極放電ランプの断面図、図2は無電極放
電ランプの断面図、図3は無電極放電ランプの水銀保留
部を拡大した断面図、図4は水処理装置の断面図であ
る。
【0019】図1ないし図3において、1は無電極放電
ランプで、この無電極放電ランプ1は発光管2を有して
いる。発光管2は、石英ガラスまたは透光性セラミック
スにより、管軸方向に長くかつ外管部2aおよび内管部2b
を有する円筒状に形成され、その内部に円筒状の放電空
間3が形成されている。発光管2の外径Dは約80m
m、内径dは約30mm、長さLは約1500mmに形
成されている。なお、この発光管2は管軸方向をほぼ上
下方向に向けて使用される。
ランプで、この無電極放電ランプ1は発光管2を有して
いる。発光管2は、石英ガラスまたは透光性セラミック
スにより、管軸方向に長くかつ外管部2aおよび内管部2b
を有する円筒状に形成され、その内部に円筒状の放電空
間3が形成されている。発光管2の外径Dは約80m
m、内径dは約30mm、長さLは約1500mmに形
成されている。なお、この発光管2は管軸方向をほぼ上
下方向に向けて使用される。
【0020】発光管2の外面には、管軸方向に沿ってほ
ぼ等間隔に水銀aを保留する複数の水銀保留部4が一体
形成されている。この各水銀保留部4は、発光管2の管
壁から外方に突出する連通部5、およびこの連通部5の
先端から下方に屈曲する垂下部6にて構成される突出部
7を有し、この突出部7の垂下部6の内側に放電空間3
に連通する凹部8に形成されている。凹部8の底部には
例えばアルミニウム(Al)などの金属片9が配置され
ている。なお、隣接する水銀保留部4の間隔は、例えば
200mmであり、150〜600mmの範囲が望まし
い。
ぼ等間隔に水銀aを保留する複数の水銀保留部4が一体
形成されている。この各水銀保留部4は、発光管2の管
壁から外方に突出する連通部5、およびこの連通部5の
先端から下方に屈曲する垂下部6にて構成される突出部
7を有し、この突出部7の垂下部6の内側に放電空間3
に連通する凹部8に形成されている。凹部8の底部には
例えばアルミニウム(Al)などの金属片9が配置され
ている。なお、隣接する水銀保留部4の間隔は、例えば
200mmであり、150〜600mmの範囲が望まし
い。
【0021】発光管2の内管部2bの上下端は発光管2よ
り上下方向に突出され、その下端は閉塞されているとと
もに上端は開口されている。
り上下方向に突出され、その下端は閉塞されているとと
もに上端は開口されている。
【0022】発光管2の放電空間3には水銀aおよび希
ガスが封入されている。水銀aは、各水銀保留部4の凹
部8にそれぞれ保留され、その総量は25gで、通常の
場合の0.1gに対して大量とし、放電空間3には0.
4mg/cm2 以上の水銀蒸気圧が得られるようにす
る。なお、水銀aの封入量の上限については、過剰な水
銀aは凹部8に保留されるだけなので、その凹部8の容
積が大きければ問題ない。
ガスが封入されている。水銀aは、各水銀保留部4の凹
部8にそれぞれ保留され、その総量は25gで、通常の
場合の0.1gに対して大量とし、放電空間3には0.
4mg/cm2 以上の水銀蒸気圧が得られるようにす
る。なお、水銀aの封入量の上限については、過剰な水
銀aは凹部8に保留されるだけなので、その凹部8の容
積が大きければ問題ない。
【0023】希ガスとしては、アルゴン(Ar)が3〜
600Paの範囲で封入されるもので、例えば40Pa
とされる。
600Paの範囲で封入されるもので、例えば40Pa
とされる。
【0024】また、放電空間3には、よう素(I)や、
元素周期表のV11bのハロゲン族の例えばふっ素
(F)、塩素(Cl)または臭素(Br)の少なくとも
いずれかを封入しても良い。なお、これらふっ素、塩
素、臭素およびよう素は、発光管2の放電空間3の単位
内容積1cc当たり、5×10-4ないし4×10-2mg
となるように設定している。すなわち、無電極であるの
で、電子放射物質であるバリウム(Ba)、カルシウム
(Ca)あるいはストロンチウム(Sr)系の酸化物が
放電空間3内に存在しないため、ハロゲン族を任意に封
入できる。
元素周期表のV11bのハロゲン族の例えばふっ素
(F)、塩素(Cl)または臭素(Br)の少なくとも
いずれかを封入しても良い。なお、これらふっ素、塩
素、臭素およびよう素は、発光管2の放電空間3の単位
内容積1cc当たり、5×10-4ないし4×10-2mg
となるように設定している。すなわち、無電極であるの
で、電子放射物質であるバリウム(Ba)、カルシウム
(Ca)あるいはストロンチウム(Sr)系の酸化物が
放電空間3内に存在しないため、ハロゲン族を任意に封
入できる。
【0025】発光管2の内管部2bの内側には励起コイル
10が放電空間3の内側に位置して配置されている。この
励起コイル10は、例えば20mm間隔で螺旋状に巻回さ
れており、両端は内管部2bの上端開口から外部に導出さ
れる。
10が放電空間3の内側に位置して配置されている。この
励起コイル10は、例えば20mm間隔で螺旋状に巻回さ
れており、両端は内管部2bの上端開口から外部に導出さ
れる。
【0026】また、発光管2の表面には、光触媒膜また
はテフロン樹脂膜が形成されている。光触媒膜は、光触
媒作用を有する物質であるTiO2 (酸化チタン、チタ
ニア)などが塗布されて形成され、また、ふっ素樹脂膜
は、ポリテトラフルオロエチレン(C2 F4 )などが塗
布されて形成されている。
はテフロン樹脂膜が形成されている。光触媒膜は、光触
媒作用を有する物質であるTiO2 (酸化チタン、チタ
ニア)などが塗布されて形成され、また、ふっ素樹脂膜
は、ポリテトラフルオロエチレン(C2 F4 )などが塗
布されて形成されている。
【0027】また、図4において、11は水処理装置で、
この水処理装置11は、水Wの殺菌処理を行なう処理槽12
を有し、処理槽12の上部には処理を行なう水Wが流入す
る流入口13が形成され、処理槽12の下部には処理後の水
Wが流出する流出口14が形成され、流入口13から流出口
14までの処理槽12内に水が流れる流通路15が形成されて
いる。流入口13には、処理槽12内の水位を検知する水位
センサ16からの検知データを入力して、処理槽12内の水
位が一定の高さを保つように水Wの流入量を調整する調
整弁17が配設されている。
この水処理装置11は、水Wの殺菌処理を行なう処理槽12
を有し、処理槽12の上部には処理を行なう水Wが流入す
る流入口13が形成され、処理槽12の下部には処理後の水
Wが流出する流出口14が形成され、流入口13から流出口
14までの処理槽12内に水が流れる流通路15が形成されて
いる。流入口13には、処理槽12内の水位を検知する水位
センサ16からの検知データを入力して、処理槽12内の水
位が一定の高さを保つように水Wの流入量を調整する調
整弁17が配設されている。
【0028】処理槽12内には無電極放電ランプ1が配置
される。発光管2の下方に突出する内管部2bは処理槽12
の底部に設置された台座18に支持され、発光管2の上方
に突出する内管部2bは処理槽12の上部を閉塞する蓋体19
に支持され、発光管2の放電空間3の部分が水没配置さ
れる。
される。発光管2の下方に突出する内管部2bは処理槽12
の底部に設置された台座18に支持され、発光管2の上方
に突出する内管部2bは処理槽12の上部を閉塞する蓋体19
に支持され、発光管2の放電空間3の部分が水没配置さ
れる。
【0029】内管部2bの上端にはキャップ20が取り付け
られ、このキャップ20から導出された励起コイル10の両
端に図示しない高周波発生装置が接続されている。
られ、このキャップ20から導出された励起コイル10の両
端に図示しない高周波発生装置が接続されている。
【0030】また、処理槽12の内面には、光触媒膜また
はテフロン樹脂膜が形成されている。光触媒膜は、光触
媒作用を有する物質であるTiO2 (酸化チタン、チタ
ニア)などが塗布されて形成され、また、ふっ素樹脂膜
は、ポリテトラフルオロエチレン(C2 F4 )などが塗
布されて形成されている。
はテフロン樹脂膜が形成されている。光触媒膜は、光触
媒作用を有する物質であるTiO2 (酸化チタン、チタ
ニア)などが塗布されて形成され、また、ふっ素樹脂膜
は、ポリテトラフルオロエチレン(C2 F4 )などが塗
布されて形成されている。
【0031】そして、高周波発生装置から1MHz〜1
00MHzの高周波電力を励起コイル10に供給すると、
励起コイル10には高周波エネルギーが発生し、この高周
波エネルギーにより発光管2の放電空間3でアークなど
の放電が生じ、殺菌作用および浄化作用の強い波長域2
20〜300nm、特に254nmの紫外線を含む光を
放射する。
00MHzの高周波電力を励起コイル10に供給すると、
励起コイル10には高周波エネルギーが発生し、この高周
波エネルギーにより発光管2の放電空間3でアークなど
の放電が生じ、殺菌作用および浄化作用の強い波長域2
20〜300nm、特に254nmの紫外線を含む光を
放射する。
【0032】処理槽12には処理を行なう水が流入口13か
ら流入されており、発光管2から放射された紫外線を水
Wに照射することによって、水Wに含まれる細菌のDN
Aを破壊して死滅させ、殺菌し、浄化する。このとき、
発光管2は放電空間3の全体が水没配置されているた
め、発光管2の周面から全ての方向に放射される光が水
Wに対して有効に照射される。殺菌し、浄化された水W
は処理槽12の流出口14から排出される。
ら流入されており、発光管2から放射された紫外線を水
Wに照射することによって、水Wに含まれる細菌のDN
Aを破壊して死滅させ、殺菌し、浄化する。このとき、
発光管2は放電空間3の全体が水没配置されているた
め、発光管2の周面から全ての方向に放射される光が水
Wに対して有効に照射される。殺菌し、浄化された水W
は処理槽12の流出口14から排出される。
【0033】また、発光管2の外面および処理槽12の内
面に光触媒膜が形成されている場合には、紫外線を受け
ると、有機成分の分解などを行なう。すなわち、半導体
のバンドギャップ(禁制帯域)よりも大きなエネルギー
を有する波長域の光が照射されると、半導体に電子およ
び電子のホール(正孔)が生じ、電子移動反応を起こ
す。例えば、TiO2 は約3.0eVのバンドギャップ
を有する半導体であり、このバンドギャップよりも大き
なエネルギーを有する波長410nm以下のいわゆる紫
外線が照射されると、TiO2 に電子および電子のホー
ルが生じ、このホールの移動で表面において電子移動反
応を起こす。そして、この電子移動反応では、ホールは
バンドギャップ分のエネルギーに相当する電子を引き抜
く力、すなわち酸化力を持っているため、このホールの
酸化力によってTiO2 の表面に付着あるいは接触した
物質を変化させている。このように、TiO2 は紫外線
を受けると強い酸化力を生じるため、発光管2または処
理槽12のTiO2 の表面に付着した物質、例えばアセト
アルデヒトあるいはメチルメルカブタンなどの有機物、
その他、硫化水素あるいはアンモニアなどの物質の酸
化、分解を促進する。そのため、発光管2の外面および
処理槽12の表面が汚れにくく、透光性を持続させること
ができ、清掃を容易にできる。
面に光触媒膜が形成されている場合には、紫外線を受け
ると、有機成分の分解などを行なう。すなわち、半導体
のバンドギャップ(禁制帯域)よりも大きなエネルギー
を有する波長域の光が照射されると、半導体に電子およ
び電子のホール(正孔)が生じ、電子移動反応を起こ
す。例えば、TiO2 は約3.0eVのバンドギャップ
を有する半導体であり、このバンドギャップよりも大き
なエネルギーを有する波長410nm以下のいわゆる紫
外線が照射されると、TiO2 に電子および電子のホー
ルが生じ、このホールの移動で表面において電子移動反
応を起こす。そして、この電子移動反応では、ホールは
バンドギャップ分のエネルギーに相当する電子を引き抜
く力、すなわち酸化力を持っているため、このホールの
酸化力によってTiO2 の表面に付着あるいは接触した
物質を変化させている。このように、TiO2 は紫外線
を受けると強い酸化力を生じるため、発光管2または処
理槽12のTiO2 の表面に付着した物質、例えばアセト
アルデヒトあるいはメチルメルカブタンなどの有機物、
その他、硫化水素あるいはアンモニアなどの物質の酸
化、分解を促進する。そのため、発光管2の外面および
処理槽12の表面が汚れにくく、透光性を持続させること
ができ、清掃を容易にできる。
【0034】さらに、光触媒膜により、水に含まれる酸
素(O2 )から単原子(O)あるいは励起された酸素
(O* )などの活性酸素またはオゾン(O3 )が発生
し、活性酸素またはオゾンにより菌または藻類を分解し
て殺菌し、浄化する。
素(O2 )から単原子(O)あるいは励起された酸素
(O* )などの活性酸素またはオゾン(O3 )が発生
し、活性酸素またはオゾンにより菌または藻類を分解し
て殺菌し、浄化する。
【0035】また、発光管2の外面および処理槽12の内
面にふっ素樹脂膜が形成されている場合には、汚れが付
着しにくく、透光性を持続させることができ、清掃を容
易にできる。
面にふっ素樹脂膜が形成されている場合には、汚れが付
着しにくく、透光性を持続させることができ、清掃を容
易にできる。
【0036】また、発光管2の放電空間3に0.4mg
/cm2 以上の通常に比べて大量の水銀aを封入すると
ともに、その水銀aを保留する複数の水銀保留部4を発
光管2の管軸方向に沿ってほぼ等間隔に設けたため、水
銀保留部4に保留された水銀aが放電熱で蒸発するとと
もに過剰な水銀蒸気が冷却されて水銀保留部4に戻る循
環が常になされ、適正な水銀蒸気圧を得られる。そのた
め、水Wの水温に影響を受けずに、発光管2内全体で水
銀蒸気圧を均一かつ適正に保ち、発光管2内全体で均一
な放電が得られ、紫外線照射を安定させることができ
る。
/cm2 以上の通常に比べて大量の水銀aを封入すると
ともに、その水銀aを保留する複数の水銀保留部4を発
光管2の管軸方向に沿ってほぼ等間隔に設けたため、水
銀保留部4に保留された水銀aが放電熱で蒸発するとと
もに過剰な水銀蒸気が冷却されて水銀保留部4に戻る循
環が常になされ、適正な水銀蒸気圧を得られる。そのた
め、水Wの水温に影響を受けずに、発光管2内全体で水
銀蒸気圧を均一かつ適正に保ち、発光管2内全体で均一
な放電が得られ、紫外線照射を安定させることができ
る。
【0037】また、水銀保留部4を発光管2の外面に突
出する突出部7の内側の凹部8に設けたため、その突出
部7が発光管2の最冷部となり、水銀保留部4での水銀
aの保留を安定させることができる。
出する突出部7の内側の凹部8に設けたため、その突出
部7が発光管2の最冷部となり、水銀保留部4での水銀
aの保留を安定させることができる。
【0038】また、水銀保留部4に金属片9を設けたた
め、金属片9で水銀蒸気を冷却して、水銀保留部4での
水銀aの保留を安定させることができる。
め、金属片9で水銀蒸気を冷却して、水銀保留部4での
水銀aの保留を安定させることができる。
【0039】そして、図4に示す水処理装置11のように
発光管2を水Wに直接接して、水温14℃で、かつ82
0Wの入力電力で点灯させたところ、発光管2内全体で
均一な放電が生じたことが確認された。また、殺菌能力
では、従来の1kWの低圧水銀灯と同等の処理能力があ
ることも確認された。さらに、冬場のときの水温が5℃
の場合、および夏場のときの水温が27℃の場合でも、
同様の結果が確認された。つまり、従来に比べて、20
%程度効率の高い水処理装置11を得ることができた。
発光管2を水Wに直接接して、水温14℃で、かつ82
0Wの入力電力で点灯させたところ、発光管2内全体で
均一な放電が生じたことが確認された。また、殺菌能力
では、従来の1kWの低圧水銀灯と同等の処理能力があ
ることも確認された。さらに、冬場のときの水温が5℃
の場合、および夏場のときの水温が27℃の場合でも、
同様の結果が確認された。つまり、従来に比べて、20
%程度効率の高い水処理装置11を得ることができた。
【0040】なお、水銀aに代えて、0.4mg/cm
2 以上の水銀蒸気を放出可能とするアマルガムを用いて
もよい。この場合、通常の水銀aよりも蒸気圧が抑制さ
れるため、雰囲気温度が比較的高い場合でも対応でき
る。
2 以上の水銀蒸気を放出可能とするアマルガムを用いて
もよい。この場合、通常の水銀aよりも蒸気圧が抑制さ
れるため、雰囲気温度が比較的高い場合でも対応でき
る。
【0041】次に、図5は第2の実施の形態を示す無電
極放電ランプ1の断面図である。
極放電ランプ1の断面図である。
【0042】発光管2の外周に励起コイル10を螺旋状に
巻回形成するもので、その際、励起コイル10を発光管2
から突出する突出部7に係合させることにより、発光管
2に対して励起コイル10を位置決めできる。
巻回形成するもので、その際、励起コイル10を発光管2
から突出する突出部7に係合させることにより、発光管
2に対して励起コイル10を位置決めできる。
【0043】次に、図6は第3の実施の形態を示す水処
理装置11の断面図である。
理装置11の断面図である。
【0044】セラミックス製の外管21の内側に、複数本
の無電極放電ランプ1の発光管2が外管21の軸方向に沿
って平行に配設されている。発光管2は、外管部2aおよ
び内管部2bを有する二重管構造に形成されている。外管
21の外周には励起コイル10が螺旋状に巻回して配設され
ている。外管21と発光管2の間、および発光管2の内管
部2bの内側に、処理する水Wが流通する流通路15が形成
されている。
の無電極放電ランプ1の発光管2が外管21の軸方向に沿
って平行に配設されている。発光管2は、外管部2aおよ
び内管部2bを有する二重管構造に形成されている。外管
21の外周には励起コイル10が螺旋状に巻回して配設され
ている。外管21と発光管2の間、および発光管2の内管
部2bの内側に、処理する水Wが流通する流通路15が形成
されている。
【0045】発光管2には管軸方向に沿ってほぼ等間隔
に水銀保留部4(図示せず)が形成される。この水銀保
留部4としては、発光管2の下面側に凹部を設けて水銀
aの保留が安定するようにする。
に水銀保留部4(図示せず)が形成される。この水銀保
留部4としては、発光管2の下面側に凹部を設けて水銀
aの保留が安定するようにする。
【0046】そして、励起コイル10に高周波電力を供給
すると、励起コイル10に発生した高周波エネルギーによ
り各発光管2の放電空間3でアークなどの放電が生じ、
紫外線が外管21と発光管2の間および発光管2の内管部
2bの内側を流れる水Wに照射され、殺菌、浄化される。
このとき、複数本の発光管2が水没配置されているた
め、発光管2の周面から全ての方向に放射される光が水
Wに対して有効に照射される。また、複数の発光管2を
水没配置したため、殺菌、浄化効果の向上、あるいは水
処理速度の高速化に対応できる。さらに、複数本の発光
管2を近接して配置することにより、活性の度合いが高
まり、殺菌、浄化効果が向上する。
すると、励起コイル10に発生した高周波エネルギーによ
り各発光管2の放電空間3でアークなどの放電が生じ、
紫外線が外管21と発光管2の間および発光管2の内管部
2bの内側を流れる水Wに照射され、殺菌、浄化される。
このとき、複数本の発光管2が水没配置されているた
め、発光管2の周面から全ての方向に放射される光が水
Wに対して有効に照射される。また、複数の発光管2を
水没配置したため、殺菌、浄化効果の向上、あるいは水
処理速度の高速化に対応できる。さらに、複数本の発光
管2を近接して配置することにより、活性の度合いが高
まり、殺菌、浄化効果が向上する。
【0047】なお、この場合にも、発光管2および外管
21の水Wに接する箇所に光触媒膜またはテフロン樹脂膜
を形成しても、前述と同様の作用効果を奏する。
21の水Wに接する箇所に光触媒膜またはテフロン樹脂膜
を形成しても、前述と同様の作用効果を奏する。
【0048】なお、発光管2の内側の放電空間3に励起
コイル10を設けてもよく、この場合には、発光管2を効
率良く励起できる。
コイル10を設けてもよく、この場合には、発光管2を効
率良く励起できる。
【0049】また、このような水処理装置は、風呂水処
理、下水処理などに適用できる。また、水のみに限ら
ず、他の液体の処理に殺菌装置を適用しても同様の作用
効果を得られる。
理、下水処理などに適用できる。また、水のみに限ら
ず、他の液体の処理に殺菌装置を適用しても同様の作用
効果を得られる。
【0050】
【発明の効果】請求項1記載の照射装置によれば、発光
管に0.4mg/cm2 以上の通常に比べて大量の水銀
を封入するとともに、その水銀を保留する複数の水銀保
留部を発光管の管軸方向に沿ってほぼ等間隔に設けたた
め、水銀保留部に保留された水銀が放電熱で蒸発すると
ともに過剰な水銀蒸気が冷却されて水銀保留部に戻る循
環が常になされ、発光管の雰囲気温度に影響を受けず
に、発光管内全体で水銀蒸気圧が均一かつ適正に保た
れ、発光管内全体で均一な放電が得られる。
管に0.4mg/cm2 以上の通常に比べて大量の水銀
を封入するとともに、その水銀を保留する複数の水銀保
留部を発光管の管軸方向に沿ってほぼ等間隔に設けたた
め、水銀保留部に保留された水銀が放電熱で蒸発すると
ともに過剰な水銀蒸気が冷却されて水銀保留部に戻る循
環が常になされ、発光管の雰囲気温度に影響を受けず
に、発光管内全体で水銀蒸気圧が均一かつ適正に保た
れ、発光管内全体で均一な放電が得られる。
【0051】請求項2記載の照射装置によれば、請求項
1記載の照射装置の効果に加えて、水銀保留部を発光管
の外面に突出する突出部の内側の凹部に設けたため、そ
の突出部が発光管の最冷部となり、水銀保留部での水銀
の保留を安定させることができる。
1記載の照射装置の効果に加えて、水銀保留部を発光管
の外面に突出する突出部の内側の凹部に設けたため、そ
の突出部が発光管の最冷部となり、水銀保留部での水銀
の保留を安定させることができる。
【0052】請求項3記載の照射装置によれば、請求項
2記載の照射装置の効果に加えて、励起コイルを突出部
と係合させて発光管の外側に設けたため、発光管に対し
て励起コイルを位置決めできる。
2記載の照射装置の効果に加えて、励起コイルを突出部
と係合させて発光管の外側に設けたため、発光管に対し
て励起コイルを位置決めできる。
【0053】請求項4記載の照射装置によれば、請求項
1ないし3いずれか一記載の照射装置の効果に加えて、
水銀保留部に金属片を設けたため、金属片で水銀蒸気を
冷却して、水銀保留部での水銀の保留を安定させること
ができる。
1ないし3いずれか一記載の照射装置の効果に加えて、
水銀保留部に金属片を設けたため、金属片で水銀蒸気を
冷却して、水銀保留部での水銀の保留を安定させること
ができる。
【0054】請求項5記載の照射装置によれば、請求項
1ないし4いずれか一記載の照射装置の効果に加えて、
水銀に代えて、0.4mg/cm2 以上の水銀蒸気を放
出可能とするアマルガムを用いたため、通常の水銀より
も蒸気圧が抑制されることにより、雰囲気温度が比較的
高い場合でも対応できる。
1ないし4いずれか一記載の照射装置の効果に加えて、
水銀に代えて、0.4mg/cm2 以上の水銀蒸気を放
出可能とするアマルガムを用いたため、通常の水銀より
も蒸気圧が抑制されることにより、雰囲気温度が比較的
高い場合でも対応できる。
【0055】請求項6記載の水処理装置によれば、請求
項1ないし5いずれか一記載の照射装置により流通路の
水に光を照射するため、水の殺菌、浄化を確実かつ安定
させることできる。
項1ないし5いずれか一記載の照射装置により流通路の
水に光を照射するため、水の殺菌、浄化を確実かつ安定
させることできる。
【0056】請求項7記載の水処理装置によれば、請求
項6記載の水処理装置の効果に加えて、照射装置の発光
管を流通路に水没配置したため、発光管から放射される
光を水に対して有効に照射できる。
項6記載の水処理装置の効果に加えて、照射装置の発光
管を流通路に水没配置したため、発光管から放射される
光を水に対して有効に照射できる。
【0057】請求項8記載の水処理装置によれば、請求
項6または7記載の水処理装置の効果に加えて、流通路
中に複数の照射装置を配置したため、殺菌、浄化効果の
向上、あるいは水処理速度の高速化に対応できる。
項6または7記載の水処理装置の効果に加えて、流通路
中に複数の照射装置を配置したため、殺菌、浄化効果の
向上、あるいは水処理速度の高速化に対応できる。
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す無電極放電ラ
ンプの断面図である。
ンプの断面図である。
【図2】同上実施の形態の無電極放電ランプの断面図で
ある。
ある。
【図3】同上実施の形態の無電極放電ランプの水銀保留
部を拡大した断面図である。
部を拡大した断面図である。
【図4】同上実施の形態の水処理装置の断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態を示す無電極放電ラ
ンプの断面図である。
ンプの断面図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態を示す水処理装置の
断面図である。
断面図である。
1 無電極放電ランプ 2 発光管 4 水銀保留部 7 突出部 8 凹部 9 金属片 10 励起コイル 15 流通路 a 水銀
Claims (8)
- 【請求項1】 管軸方向に長尺に設けられた発光管と;
発光管内に0.4mg/cm2 以上の封入量で封入され
た水銀と;発光管内に封入された希ガスと;発光管を励
起させる励起コイルと;発光管内に管軸方向に沿ってほ
ぼ等間隔に設けられ、水銀を保留する複数の水銀保留部
と;を具備していることを特徴とする照射装置。 - 【請求項2】 水銀保留部は、発光管の外面に突出する
突出部の内側の凹部に設けられたことを特徴とする請求
項1記載の照射装置。 - 【請求項3】 励起コイルは、突出部と係合して発光管
の外側に設けられたことを特徴とする請求項2記載の照
射装置。 - 【請求項4】 水銀保留部に設けられた金属片を具備し
ていることを特徴とする請求項1ないし3いずれか一記
載の照射装置。 - 【請求項5】 水銀に代えて、0.4mg/cm2 以上
の水銀蒸気を放出可能とするアマルガムを具備している
ことを特徴とする請求項1ないし4いずれか一記載の照
射装置。 - 【請求項6】 水が流れる流通路と;流通路の水に光を
照射可能に配置される請求項1ないし5いずれか一記載
の照射装置と;を具備していることを特徴とする水処理
装置。 - 【請求項7】 照射装置の発光管は、流通路に水没配置
されることを特徴とする請求項6記載の水処理装置。 - 【請求項8】 流通路中に複数の照射装置が配置された
ことを特徴とする請求項6または7記載の水処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17823296A JPH1027577A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | 照射装置および水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17823296A JPH1027577A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | 照射装置および水処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1027577A true JPH1027577A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16044912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17823296A Pending JPH1027577A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | 照射装置および水処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1027577A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000085892A (ja) * | 1998-09-17 | 2000-03-28 | Fuji Electric Co Ltd | 飲料水ディスペンサ |
WO2014208505A1 (ja) * | 2013-06-25 | 2014-12-31 | 株式会社日本フォトサイエンス | 液体処理装置および方法 |
-
1996
- 1996-07-08 JP JP17823296A patent/JPH1027577A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000085892A (ja) * | 1998-09-17 | 2000-03-28 | Fuji Electric Co Ltd | 飲料水ディスペンサ |
WO2014208505A1 (ja) * | 2013-06-25 | 2014-12-31 | 株式会社日本フォトサイエンス | 液体処理装置および方法 |
JPWO2014208505A1 (ja) * | 2013-06-25 | 2017-02-23 | 株式会社日本フォトサイエンス | 液体処理装置および方法 |
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