JPH1012196A - 無電極放電ランプ、無電極放電ランプ装置、無電極放電ランプ点灯装置、紫外線照射装置及び流体処理装置 - Google Patents

無電極放電ランプ、無電極放電ランプ装置、無電極放電ランプ点灯装置、紫外線照射装置及び流体処理装置

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JPH1012196A
JPH1012196A JP15587796A JP15587796A JPH1012196A JP H1012196 A JPH1012196 A JP H1012196A JP 15587796 A JP15587796 A JP 15587796A JP 15587796 A JP15587796 A JP 15587796A JP H1012196 A JPH1012196 A JP H1012196A
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JP
Japan
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discharge lamp
electrodeless discharge
wall portion
fluid
wall
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JP15587796A
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English (en)
Inventor
Kozo Kamimura
幸三 上村
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無電極放電ランプから紫外線を効率よく放射
できるようにする。 【解決手段】 放電ランプ1の外囲器2を、内壁部2a
と、内壁部2aと同心状に形成された外壁部2bとで構
成し、内壁部2aと外壁部2bとの間の上端面を閉塞
し、下端面をそれぞれ凹状に接続し、内壁部2a内に励
起コイル9を配置する。このように構成された放電ラン
プ装置を処理槽3内に浸漬し、処理槽3内の流体6と励
起コイル9との接触をなくし、放電ランプ1の紫外線放
射効率をよくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無電極放電ラン
プ、無電極放電ランプ装置、無電極放電ランプ点灯装置
及びこれらを用いた紫外線照射装置、流体処理装置に関
し、特に殺菌システムに用いられて殺菌効果を高めると
ともに、システムの耐用期間を大幅に改善した無電極放
電ランプなどに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、循環風呂水などの従来の殺菌シ
ステムとしては、図3乃至図5に示す構成のものが知ら
れている。これらは紫外線放射ランプから放射される紫
外線により、殺菌槽中を流れる水の殺菌を行うものであ
る。
【0003】図3に示す従来例は、ほぼ円筒状の殺菌槽
101の中心に軸方向に紫外線を放射する発光管102
を配置したものである。殺菌槽101の上部側面には入
水口103が設けられており、殺菌槽101の底面には
出水口104が設けられている。殺菌槽101の上端面
には蓋105が螺着されており、殺菌槽101の上端面
と蓋105の内面との間にはゴム防水板106が装着さ
れている。
【0004】発光管102の外周には石英外管107が
同心上に配置されており、石英外管107の上端は蓋1
05に固定されている。また石英外管107の下端は密
閉されている。さらに発光管102の両端にはそれぞれ
電極108,109が設けられており、ケーブル110
を介して図示しない電源に接続されている。
【0005】上記のように構成された従来の殺菌システ
ムにおける流体処理装置において、流入口103から殺
菌槽101内に流入した水は、石英外管107の周りを
流れて出水口104から排出される。この間に発光管1
02から放射される紫外線により水の殺菌が行われる。
このとき発光管102が長尺の円柱状に形成されている
ため、紫外線はほぼ均一に放射され、均一な殺菌が行わ
れる。
【0006】図4及び図5に示す従来例は、角函状の灯
体部201の中心を貫通して赤外線を透過する石英ガラ
スで円筒状に形成された水路202を配置し、水路20
2の両側にそれぞれ水路202に平行に発光管203,
204を設けたものである。発光管203,204の外
周にはそれぞれ反射板205,206が配置されてお
り、発光管203,204から放射する紫外線を水路2
02の方向に反射させている。
【0007】上記のように構成された従来の殺菌システ
ムにおける流体処理装置においても、図3に示す従来例
の場合と同様に、水路202内を流れる水を均一に殺菌
することができる。
【0008】図6及び図7に示す従来例は、図3乃至図
5に示す両端に電極を有する発光管102,203,2
04の代りに誘導結合型の無電極放電ランプ301を設
けたものである。無電極放電ランプ301は石英ガラス
などの透明材料で密閉円筒状に形成されており、内部に
水銀と希ガスからなる放電媒体が封入されている。ラン
プ301の外周には励起コイル302が巻回されてお
り、励起コイル302は図示しない高周波電源に接続さ
れている。無電極放電ランプ301は図3に示す従来例
の場合と同様な構造の殺菌槽303内に挿入されてい
る。そして励起コイル302に高周波電流を流すことに
より無電極放電ランプ301から紫外線が出力される。
【0009】励起コイル302は無電極放電ランプ30
1の外周近傍に巻回されており、図6に示す従来例では
殺菌槽303内を流れる水中に無電極放電ランプ301
とともに浸漬されている。また図7に示す従来例では殺
菌槽303の中心を石英ガラスなどで構成された凹形状
とし、励起コイル302が巻回された無電極放電ランプ
301をこの凹部304内に配置して、殺菌槽303内
の水とは直接接触しないようになっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図3乃至図5に示す従
来例においては、発光管に電極が設けられているため、
電極の消耗により寿命が短くなるという問題があった。
また図6,7に示す従来例においては、発光管の代りに
無電極放電ランプを用いているため、長寿命化を図るこ
とができる。しかしながら図6に示す従来例では、励起
コイルが殺菌媒体である水中に露出しているため、水が
通過するときに乱流が発生し、水の通過時間の不均整を
生じ、殺菌効果が安定しないという問題があった。
【0011】また図7に示す従来例においては、殺菌槽
の中心に石英ガラスなどで形成した凹部内に励起コイル
が巻回されたランプを配置したので、励起コイルが水と
は直接接触しないため乱流が発生せず、上記の問題は解
決される。しかしながら殺菌槽の構造が複雑になりコス
ト高になる欠点があった。さらに図6及び図7に示すい
ずれの場合においても、ランプから射出される紫外線が
励起コイルにより遮られるため、殺菌効果が減少すると
いう問題があった。
【0012】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、放電ランプの寿命を長くするとともに、放射紫
外線を有効かつ均一に照射することができる無電極放電
ランプ、この無電極放電ランプを用いた無電極放電ラン
プ装置、この無電極放電ランプ装置を点灯する無電極放
電ランプ点灯装置、この無電極放電ランプ装置及び点灯
装置を用いた紫外線照射装置、この紫外線照射装置を有
する流体処理装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の無電極
放電ランプは、筒状の内壁部及びこの内壁部と同心状に
形成された外壁部を有する外囲器と,この外囲器内に封
入され放電することで紫外線を出力する放電媒体とを具
備している。
【0014】請求項2の発明の無電極放電ランプは、前
記内壁部と外壁部との間の一方の側の端部は密閉され、
他方の側の端部は凹状に接続されている。
【0015】請求項3の発明の無電極放電ランプは、前
記内壁部と外壁部との間の両端部はそれぞれ密閉され、
二重円筒状に形成されている。
【0016】請求項4の発明の無電極放電ランプは、前
記内壁部及び外壁部は、それぞれ紫外線透過性を有する
石英またはセラミックで形成されている。
【0017】請求項5の発明の無電極放電ランプ装置
は、請求項1乃至4いずれか一記載の無電極放電ランプ
と,前記内壁部内に収納された励起コイルとを具備して
いる。
【0018】請求項6の発明の無電極放電ランプ点灯装
置は、請求項5記載の無電極放電ランプ装置と,励起コ
イルに高周波電圧を印加する点灯手段とを具備してい
る。
【0019】請求項7の発明の紫外線照射装置は、請求
項5記載の無電極放電ランプ装置と,請求項6記載の無
電極放電ランプ点灯装置とを具備している。
【0020】請求項8の発明の流体処理装置は、処理さ
れる流体と,この流体が流入排出され請求項7記載の紫
外線照射装置が内挿された流体処理部とを具備してい
る。
【0021】請求項9の発明の流体処理装置は、無電極
放電ランプの内壁部と流体とが非接触となるように隔離
している。
【0022】以上の各発明においては、無電極放電ラン
プを用いているので、ランプ寿命を極度に長くすること
ができる。また、放電ランプを構成する外囲器を凹状ま
たは二重円筒状とし内壁部内に励起コイルを配置するこ
とにより、励起コイルと処理流体とが接触することがな
くなり、処理流体の乱流の発生を防止することができ
る。また放電ランプから発生する紫外線を励起コイルが
遮ることがない。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明の流体処理装置の第
1の実施の形態の構成を示す縦断面図である。図1にお
いて、放電ランプ1の外囲器2は同心状に形成された円
筒形の内壁部2aと外壁部2bとから構成されている。
内壁部2aと外壁部2bとの間の一方の側の端部(図中
上端部)は密閉されている。また他方の側の端部(図中
下端部)は凹状に接続されていて、凹型ランプとなって
いる。この外囲器2の少なくとも内壁部2aと外壁部2
bとは、紫外線を透過する石英またはセラミックで形成
されている。
【0024】外囲器2は流体処理部である円筒状の処理
槽3の中心に鉛直方向に挿入保持されている。また処理
槽3の上端面には蓋部4が液密に一体に設けられてお
り、外囲器2が貫通している。さらに蓋部4の外囲器2
が貫通する孔部内周と外壁部2bの外周との間には液遮
断用のパッキン5が装着されており、処理槽3内を流れ
る処理媒体である流体6(例えば循環風呂水)が後述す
るコイルに接触しないようになっている。また処理槽3
の外周上部には流体6が流入する流入口7が設けられ、
処理槽3の底面には流体6が流出する流出口8が設けら
れている。
【0025】外囲器2の内壁部2a内には導体で形成さ
れた複数巻きの励起コイル9が装着されている。励起コ
イル9の両端は点灯手段としてのマッチング回路10及
びRPスイッチ回路11を介して商用電源12(例えば
100V50サイクル)に接続されている。そして電源
12から供給される電流はRPスイッチ回路11で高周
波に変換され、マッチング回路10により励起コイル9
とのインピーダンス整合が取られ、高周波電力が効果的
に放電ランプ1に伝達されるようになっている。
【0026】励起コイル9に高周波電力が供給される
と、放電ランプ1の外囲器2内に封入された水銀及び希
ガスからなる放電媒体13から放電による紫外線が放射
される。この紫外線放射は管表面に近い放電形状、すな
わちドーナツ状となっているため、紫外線は効率的に管
外へ放射される。このときの高周波周波数は数百KHz
から数十MHzであることが通常である。
【0027】本実施の形態によれば、励起コイル9が外
囲器2の内壁部2a内に収納されているため、処理槽3
内の流体6に直接触れることはない。従って励起コイル
9によって処理槽3内を流れる流体6の流れが乱される
ことはなく、紫外線を均整して照射することができる。
また放電ランプ1から処理槽3内の流体6に向って放射
される紫外線が励起コイル9によって遮られることがな
いので、効率よく紫外線の照射を行うことができる。さ
らに処理槽3の構造が簡単となりコストの低減を図るこ
とができる。
【0028】上記の流体処理装置は、液体の殺菌を行う
場合に有効であるが、他の目的で紫外線照射を行う場合
に応用しても同様の効果を得ることができる。また無電
極放電ランプ、無電極放電ランプ装置、紫外線照射装置
としてそれぞれ単体で使用する場合に適用しても同様の
効果が得られる。
【0029】図2は本発明の流体処理装置の第2の実施
の形態の構成を示す縦断面図である。図2において、図
1に示す第1の実施の形態の部分に対応する部分には同
一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。本実
施の形態は放電ランプ1の外囲器2の形状を二重円筒状
としたものであり、他の部分の構成は第1の実施の形態
と同様である。すなわち図2において、内壁部2aと外
壁部2bとが同心状に二重円筒状に形成されており、内
壁部2aと外壁部2bとの間の両端部がそれぞれ密閉さ
れ、内壁部2aの下端面はパッキン21で閉塞されてい
る。
【0030】本実施の形態によっても第1の実施の形態
の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【0031】
【発明の効果】請求項1乃至7の発明によれば、励起コ
イルを放電ランプの内壁部内に配置したので、放電ラン
プから射出する紫外線が励起コイルにより遮られないの
で、効率よく紫外線を射出することができる。
【0032】請求項8,9の発明によれば、流体処理部
内の流体が励起コイルと接触しないように放電ランプを
構成し、この放電ランプを流体処理槽内に内挿したの
で、簡単な構成で励起コイルによる流体の流れの乱流の
発生を防止することができ、効率よく流体の紫外線によ
る処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の流体処理装置の第1の実施の形態の構
成を示す縦断面図。
【図2】本発明の流体処理装置の第2の実施の形態の構
成を示す縦断面図。
【図3】従来の流体処理装置の第1の例の構成を示す縦
断面図。
【図4】従来の流体処理装置の第2の例の構成を示す縦
断面図。
【図5】図4のA−A線断面図。
【図6】従来の流体処理装置の第3の例の構成を示す縦
断面図。
【図7】従来の流体処理装置の第4の例の構成を示す縦
断面図。
【符号の説明】
1 無電極放電ランプ 2 外囲器 2a 内壁部 2b 外壁部 3 流体処理槽(流体処理部) 6 流体 9 励起コイル 10 マッチン
グ回路(点灯手段) 11 RPスイッチ回路(点灯手段)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状の内壁部及びこの内壁部と同心状に
    形成された外壁部を有する外囲器と;この外囲器内に封
    入され放電することで紫外線を出力する放電媒体と;を
    具備していることを特徴とする無電極放電ランプ。
  2. 【請求項2】 前記内壁部と外壁部との間の一方の側の
    端部は密閉され、他方の側の端部は凹状に接続されてい
    ることを特徴とする請求項1記載の無電極放電ランプ。
  3. 【請求項3】 前記内壁部と外壁部との間の両端部はそ
    れぞれ密閉され、二重円筒状に形成されていることを特
    徴とする請求項1記載の無電極放電ランプ。
  4. 【請求項4】 前記内壁部及び外壁部は、それぞれ紫外
    線透過性を有する石英またはセラミックで形成されてい
    ることを特徴とする請求項1記載の無電極放電ランプ。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4いずれか一記載の無電極
    放電ランプと;前記内壁部内に収納された励起コイル
    と;を具備していることを特徴とする無電極放電ランプ
    装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の無電極放電ランプ装置
    と;励起コイルに高周波電圧を印加する点灯手段と;を
    具備していることを特徴とする無電極放電ランプ点灯装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項5記載の無電極放電ランプ装置
    と;請求項6記載の無電極放電ランプ点灯装置と;を具
    備していることを特徴とする紫外線照射装置。
  8. 【請求項8】 処理される流体と;この流体が流入排出
    され請求項7記載の紫外線照射装置が内挿された流体処
    理部と;を具備していることを特徴とする流体処理装
    置。
  9. 【請求項9】 無電極放電ランプの内壁部と流体とが非
    接触となるように隔離したことを特徴とする請求項8記
    載の流体処理装置。
JP15587796A 1996-06-17 1996-06-17 無電極放電ランプ、無電極放電ランプ装置、無電極放電ランプ点灯装置、紫外線照射装置及び流体処理装置 Withdrawn JPH1012196A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002164187A (ja) * 2000-11-24 2002-06-07 Harison Toshiba Lighting Corp 無電極放電ランプ点灯装置および流体処理装置
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

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JP2002164187A (ja) * 2000-11-24 2002-06-07 Harison Toshiba Lighting Corp 無電極放電ランプ点灯装置および流体処理装置
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