JP2010274173A - Uv ray irradiation apparatus - Google Patents

Uv ray irradiation apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2010274173A
JP2010274173A JP2009127469A JP2009127469A JP2010274173A JP 2010274173 A JP2010274173 A JP 2010274173A JP 2009127469 A JP2009127469 A JP 2009127469A JP 2009127469 A JP2009127469 A JP 2009127469A JP 2010274173 A JP2010274173 A JP 2010274173A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lamp
ultraviolet
temperature
pressure
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2009127469A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shohei Maeda
祥平 前田
Shoko Kuratani
晶子 倉谷
Makoto Yashima
誠 八島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Harison Toshiba Lighting Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harison Toshiba Lighting Corp filed Critical Harison Toshiba Lighting Corp
Priority to JP2009127469A priority Critical patent/JP2010274173A/en
Publication of JP2010274173A publication Critical patent/JP2010274173A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make service life of a high pressure UV ray lamp while acquiring radiation near a wavelength of 254 nm with high efficiency in the high pressure UV ray lamp. <P>SOLUTION: The high pressure UV ray lamp 12 is arranged in a box-shaped lamp house 11 at a part of which an opening 14 is formed and generated UV rays are radiated from the opening 14. The UV rays radiated from the high pressure UV ray lamp 12 to the opposite side of the opening 14 is reflected by a reflector 13 and then is radiated from the opening 14. A window part 15c is formed at a position facing the opening 14 of the lamp house 11 and a treatment container 15 in the inside of which a treatment part 16 where water to be treated can flow in or flow out is formed, is irradiated with the UV rays via a UV ray transmission material 19 arranged at the window part 15c and made of quartz glass which transmits the UV rays. Lamp temperature of the high pressure UV ray lamp 12 is driven within a range of 550 to 650°C. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、高圧紫外線ランプを用いて殺菌・不活化・有機物分解などの水処理を行う紫外線照射装置に関する。   The present invention relates to an ultraviolet irradiation apparatus that performs water treatment such as sterilization, inactivation, and organic matter decomposition using a high-pressure ultraviolet lamp.

従来の紫外線照射装置は、高圧紫外線ランプが発光時に発する熱で高温となることから、この温度を抑えるために高圧紫外線ランプを内包する内管の外側に外管を設けた二重管形の水冷ジャケットを設け、水冷ジャケット内に冷却液を流すことで温度上昇を抑えている。(例えば、特許文献1)   The conventional UV irradiation device is heated by the heat generated by the high-pressure UV lamp during light emission. Therefore, in order to suppress this temperature, a double-tube water-cooling system in which an outer tube is provided outside the inner tube containing the high-pressure UV lamp. A jacket is provided, and the temperature rise is suppressed by flowing the coolant through the water-cooled jacket. (For example, Patent Document 1)

特開2008−226806公報JP 2008-226806 A

上記した特許文献1の技術は、300〜430nmに主要な波長をもつ水銀または水銀を含む金属元素が封入された高圧紫外線ランプを対象とし、ここで示された冷却構造では内管を水で冷却し、ランプ周囲の気体を冷却することでランプを冷却する間接的なものであるため、冷却能力に限界があり発光管の温度はせいぜい750度程度であり、温度が高いことによる発光効率の低下は免れないものとなっていた。また、ランプ温度の上昇により、石英の失透や黒化が加速されランプ寿命が短いものとなっていた。さらには、二重管構造の内側に高圧紫外線ランプを配置させる必要から、ランプ交換等のメンテナンス性も落ちるものであった。   The technique disclosed in Patent Document 1 is intended for a high-pressure ultraviolet lamp in which mercury having a main wavelength of 300 to 430 nm or a metal element containing mercury is sealed. In the cooling structure shown here, the inner tube is cooled with water. However, since the lamp is indirectly cooled by cooling the gas around the lamp, the cooling capacity is limited and the temperature of the arc tube is at most about 750 ° C., and the luminous efficiency decreases due to the high temperature. Was inevitable. Further, the increase in lamp temperature accelerates devitrification and blackening of quartz and shortens the lamp life. Furthermore, since it is necessary to arrange a high-pressure ultraviolet lamp inside the double-pipe structure, maintainability such as lamp replacement has also been reduced.

この発明の目的は、高圧紫外線ランプにおいて殺菌線254nmの高発光効率を得ながら高圧紫外線ランプの長寿命化を図ることが可能な紫外線照射装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiation device capable of extending the life of a high-pressure ultraviolet lamp while obtaining a high luminous efficiency of a sterilization line of 254 nm in the high-pressure ultraviolet lamp.

上記した課題を解決するために、この発明の紫外線照射装置は、水銀または水銀を含む金属元素が封入された高圧紫外線ランプと、前記高圧紫外線ランプを点灯する点灯装置と、前記高圧紫外線ランプを収納し、外部に紫外線光を照射可能な開口部が形成されたランプハウスと、前記ランプハウス内の温度を低下させ前記高圧紫外線ランプのランプ温度を低下させることが可能な冷却機構と、前記ランプハウスの開口部に対向する位置に窓部が形成され、該窓部を介して前記紫外線を透過させる紫外線透過性の紫外線透過材を配置し、内部に形成された被処理水が流入出可能な処理部が形成された処理容器と、を具備し、前記高圧紫外線ランプのランプ温度は、550〜650度の範囲内に制御したことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an ultraviolet irradiation device of the present invention includes a high-pressure ultraviolet lamp in which mercury or a metal element containing mercury is enclosed, a lighting device for lighting the high-pressure ultraviolet lamp, and the high-pressure ultraviolet lamp. A lamp house in which an opening capable of irradiating ultraviolet light is formed, a cooling mechanism capable of lowering the temperature in the lamp house and lowering the lamp temperature of the high-pressure ultraviolet lamp, and the lamp house A window portion is formed at a position opposite to the opening portion, and an ultraviolet light transmitting material that transmits the ultraviolet light is disposed through the window portion, so that water to be treated formed therein can flow in and out. A high-pressure ultraviolet lamp having a lamp temperature controlled within a range of 550 to 650 degrees.

また、この発明の紫外線照射装置は、マイクロ波を発生させるマグネトロンのマイクロ波に基づき、紫外線を放射させる放電媒体が封入された無電極の高圧紫外線ランプと、前記高圧紫外線ランプを収納し、外部に紫外線光を照射可能な開口部が形成されたランプハウスと、前記ランプハウスの開口部に配置させ、前記マイクロ波をシールドするRFスクリーンと、前記ランプハウス内の温度を低下させ前記高圧紫外線ランプのランプ温度を低下させることが可能な冷却機構と、前記ランプハウスの開口部に対向する位置に窓部が形成され、該窓部を介して前記紫外線を透過させる紫外線透過性の紫外線透過材を配置し、内部に形成された被処理水が流入出可能な処理部が形成された処理容器と、を具備し、前記高圧紫外線ランプのランプ温度は、550〜650度の範囲内に制御したことを特徴とする。   The ultraviolet irradiation device of the present invention houses an electrodeless high-pressure ultraviolet lamp in which a discharge medium that emits ultraviolet light is sealed based on the microwave of a magnetron that generates microwaves, and the high-pressure ultraviolet lamp. A lamp house in which an opening capable of irradiating ultraviolet light is formed; an RF screen disposed in the opening of the lamp house to shield the microwave; and a temperature in the lamp house is lowered to reduce the temperature in the lamp house. A cooling mechanism capable of lowering the lamp temperature, and a window portion is formed at a position facing the opening of the lamp house, and an ultraviolet ray transmitting material that transmits the ultraviolet ray through the window portion is disposed. And a treatment vessel having a treatment part formed therein, into which treated water can flow in and out, and a lamp temperature of the high-pressure ultraviolet lamp. It is characterized in that controlled in the range of 550 to 650 degrees.

この発明によれば、ランプの寿命を向上させつつ、水処理に必要な紫外線の発光効率を向上させることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to improve the luminous efficiency of ultraviolet rays necessary for water treatment while improving the life of the lamp.

この発明の紫外線処理装置に関する一実施形態の概念的な構成について説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the notional structure of one Embodiment regarding the ultraviolet-ray processing apparatus of this invention. 図1の側断面図である。It is a sectional side view of FIG. 図2のI−I’線の側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view taken along line I-I ′ of FIG. 2. この発明の効果について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the effect of this invention. この発明の紫外線処理装置に関する他の実施形態の概念的な構成について説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the notional structure of other embodiment regarding the ultraviolet-ray processing apparatus of this invention. 図5のII−II’線の側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 5. 図5に用いる無電極ランプの一例について説明するための構成図である。It is a block diagram for demonstrating an example of the electrodeless lamp used for FIG.

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1〜図3は、この発明の紫外線照射装置に関する一実施形態について説明するための、図1は概念的な構成を示す斜視図、図2は図1の断面図、図3は図2のI−I’線断面図である。   1 to 3 are diagrams for explaining an embodiment of the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing a conceptual configuration, FIG. 2 is a sectional view of FIG. 1, and FIG. It is II 'line sectional drawing.

図1〜図3において、100は、例えば水道水に紫外線を照射させて殺菌処理を行うランプハウス11および処理容器15から構成される紫外線照射装置である。ランプハウス11は、下面に近い側に開口部14が設けられた箱状に形成される。このランプハウス11内には、300〜430nmに主要な波長をもつとともに、254nm付近の紫外線を放射可能な例えば有電極ロングアークの高圧紫外線ランプ12が配置される。開口部14と対向する位置にはリフレクター13が配置され、開口部14とは反対側に放射された高圧紫外線ランプ12からの紫外線を開口部14に反射させている。リフレクター13とランプハウス11との間はスペース等による空気の流通部を構成しており、リフレクター13の非反射面側と反射面側が容易に空気の流通を図れるような構造にしてある。   1-3, 100 is an ultraviolet irradiation device comprised from the lamp house 11 and the process container 15 which irradiate ultraviolet rays, for example to tap water, and perform a sterilization process. The lamp house 11 is formed in a box shape in which an opening 14 is provided on the side close to the lower surface. In the lamp house 11, for example, an electroded long arc high-pressure ultraviolet lamp 12 having a main wavelength of 300 to 430 nm and capable of emitting ultraviolet light near 254 nm is disposed. A reflector 13 is disposed at a position facing the opening 14, and reflects ultraviolet rays from the high-pressure ultraviolet lamp 12 radiated to the opposite side of the opening 14 to the opening 14. Between the reflector 13 and the lamp house 11, an air circulation part is formed by a space or the like, and the non-reflective surface side and the reflective surface side of the reflector 13 are configured to facilitate air flow.

15は、耐腐食性の例えばステンレスで形成された処理容器である。処理容器15は、三角柱の頂点を下にし、内部空間に処理部16が形成される。処理容器15の三角柱の三角形をなす一方の側面には、処理部16に送り込む処理対象の水を取り込む給水口17が形成される。三角柱の三角形をなす他方の側面には、処理部16で処理された水を送り出す排水口18が形成される。給水口17には図示しない被処理水を流し込むパイプが、排水口18には図示しない処理部16で処理された処理水を送り出すためのパイプがそれぞれ取り付けられる。   Reference numeral 15 denotes a processing vessel made of corrosion resistant, for example, stainless steel. The processing container 15 has a triangular prism at the top and a processing unit 16 is formed in the internal space. A water supply port 17 is formed on one side surface of the processing vessel 15 that forms a triangular prism. On the other side surface forming the triangle of the triangular prism, a drain outlet 18 for feeding water treated by the treatment unit 16 is formed. A pipe that feeds water to be treated (not shown) is attached to the water supply port 17, and a pipe that sends out treated water that has been processed by the processing unit 16 (not shown) is attached to the drain port 18.

ところで、給水口17は、処理容器15の底部15aに近い側に、排水口18は、処理容器15の上部15bに近い側にそれぞれ形成される。これにより、給水口17に取り込まれた被処理水は、深い位置と浅い位置の何れの位置も通過し排水口18から送り出されることとなる。   By the way, the water supply port 17 is formed on the side near the bottom 15 a of the processing container 15, and the drain port 18 is formed on the side near the upper part 15 b of the processing container 15. As a result, the water to be treated taken into the water supply port 17 passes through both the deep position and the shallow position and is sent out from the drain port 18.

処理容器15の三角柱の頂点と対向する側面にあたる部分には、ランプハウス11の開口部14と合わさるような大きさの窓部15cが形成される。この窓部15cには、紫外線透過性の機能を備えた、例えば石英ガラス製の紫外線透過材19が取り付けられる。処理部16には、紫外線透過材19を介して高圧紫外線ランプ12からの紫外線が照射可能となる。   A window 15c having a size that fits the opening 14 of the lamp house 11 is formed at a portion corresponding to the side of the processing container 15 that faces the apex of the triangular prism. An ultraviolet transmissive material 19 made of, for example, quartz glass having an ultraviolet transmissive function is attached to the window portion 15c. The processing unit 16 can be irradiated with ultraviolet rays from the high-pressure ultraviolet lamp 12 through the ultraviolet transmissive material 19.

20は、高圧紫外線ランプ12の温度を検知するための温度センサーである。この温度センサー20で検知された温度情報は、マイコン等で構成される制御部21に供給し、ここで予め設定された温度か否かを判断する。制御部21は、設定された温度に基づいてブロア22を駆動させ、ダクト23を介してランプハウス11の上面に設置された吸気口24への冷却媒体である空気を送り込む制御を行い、ランプハウス11に取り込むようにしている。なお、温度センサー20は、ランプから放射される熱を直接検知するものでなくてよく、例えばランプ温度の上下によってランプハウス内温度が上下することに着目し、ランプハウス11の内部壁、またはその他部材の温度を検知することで、相対的なランプ温度検知を行ってもよい。また、冷却の制御は、駆動周波数の増減により排気量を調整可能なブロアを用い、温度センサー10で検知された温度情報に基づきブロアの駆動周波数を制御することで実現できる。   Reference numeral 20 denotes a temperature sensor for detecting the temperature of the high-pressure ultraviolet lamp 12. The temperature information detected by the temperature sensor 20 is supplied to a control unit 21 constituted by a microcomputer or the like, and determines whether or not the temperature is set in advance. The control unit 21 drives the blower 22 based on the set temperature, and performs control to send air, which is a cooling medium, to the intake port 24 installed on the upper surface of the lamp house 11 via the duct 23. 11 is taken in. Note that the temperature sensor 20 does not have to directly detect the heat radiated from the lamp. For example, paying attention to the fact that the temperature in the lamp house rises and falls according to the rise and fall of the lamp temperature, The relative lamp temperature may be detected by detecting the temperature of the member. The cooling control can be realized by using a blower capable of adjusting the displacement by increasing or decreasing the drive frequency and controlling the drive frequency of the blower based on the temperature information detected by the temperature sensor 10.

吸気口24からランプハウス11に取り込められた空気は、ランプハウス11とリフレクター13との間の流通部を介して高圧紫外線ランプ12に当てられてランプ温度を低下させる冷却機構を構成している。   The air taken into the lamp house 11 from the intake port 24 is applied to the high-pressure ultraviolet lamp 12 through a circulation part between the lamp house 11 and the reflector 13 to constitute a cooling mechanism that lowers the lamp temperature.

このように構成された紫外線照射装置では、高圧紫外線ランプ12から放射された紫外線は直接、紫外線透過材19を介して処理部16に照射される分とリフレクター13で反射させ紫外線透過材19を介して処理部16に照射される分とにより、処理部16に給水口17から取り込まれる被処理水に紫外線を照射させている。   In the ultraviolet irradiation device configured in this way, the ultraviolet rays emitted from the high-pressure ultraviolet lamp 12 are directly reflected by the reflector 13 through the ultraviolet ray transmitting material 19 and reflected by the reflector 13. Depending on the amount irradiated to the processing unit 16, the processing unit 16 is irradiated with ultraviolet rays to be treated water taken from the water supply port 17.

ところで、高圧紫外線ランプ12の温度が予め設定された、例えば550〜650度の範囲であれば、制御部21はブロア22の駆動周波数を一定状態とし、ランプハウス11内への送風を制御する。制御部21が高圧紫外線ランプ12の温度が650度を超えたことを検知した場合は、ブロア22の駆動周波数を増高させることで、ランプハウス11内を冷却させ、高圧紫外線ランプ12の温度が650度以下になるような制御を行う。550度未満では、ブロア22の駆動周波数を低減させる制御を行う。   By the way, if the temperature of the high-pressure ultraviolet lamp 12 is within a preset range of, for example, 550 to 650 degrees, the control unit 21 controls the air blowing into the lamp house 11 with the drive frequency of the blower 22 kept constant. When the control unit 21 detects that the temperature of the high-pressure ultraviolet lamp 12 exceeds 650 degrees, the driving frequency of the blower 22 is increased to cool the inside of the lamp house 11 and the temperature of the high-pressure ultraviolet lamp 12 is increased. Control is performed to be 650 degrees or less. If the angle is less than 550 degrees, control is performed to reduce the drive frequency of the blower 22.

高圧紫外線ランプ12の温度が550〜650度の範囲でのブロア22の制御は、全く一定状態とさせることではなく、この温度550〜650度の例えば中間温度にくるように駆動と停止とを繰り返すような制御を行っても構わない。   The control of the blower 22 when the temperature of the high-pressure ultraviolet lamp 12 is in the range of 550 to 650 degrees is not made to be completely constant, but is repeatedly driven and stopped to reach, for example, an intermediate temperature of 550 to 650 degrees. Such control may be performed.

ここで、図4を参照し、異なる波長域におけるランプ温度に対する発光効率との関係について説明する。図4では、同一の高圧紫外線ランプにおける240〜270nm、310〜380nm、340〜470nmのそれぞれのランプ温度と発光効率の関係について示している。なお、発光効率ηは、所定の条件(距離・照度計)にて測定された照度値[単位:mW/cm]を高圧紫外線ランプへの投入電力[W]にて除した値としている。 Here, with reference to FIG. 4, the relationship with the luminous efficiency with respect to the lamp temperature in a different wavelength range is demonstrated. FIG. 4 shows the relationship between the lamp temperature and luminous efficiency of 240 to 270 nm, 310 to 380 nm, and 340 to 470 nm in the same high-pressure ultraviolet lamp. The luminous efficiency η is a value obtained by dividing the illuminance value [unit: mW / cm 2 ] measured under a predetermined condition (distance / illuminance meter) by the input power [W] to the high-pressure ultraviolet lamp.

254nm付近の紫外線を生物に照射すると、遺伝情報を司るデオキシリボ核酸(DNA)中の隣接したピリミジン塩基、特に、チミジン塩基が光架橋して二量体化するため、遺伝子の発現やDNAの複製が正常に起こらなくなり、ついには死滅するとされる(例えば、安藤茂他(1994「紫外線による下水・排水の消毒」用水と排水、第36巻、第6号、27頁等)。しかしながら、310〜380nm、340〜470nmの高圧紫外線ランプでDNA上に損傷を受けた生物は、300〜600nmの可視光ないしは近紫外光を受けると損傷が軽減され、回復が起こることが知られている(例えば、「生化学辞典」東京化学同人;鹿島田浩二他(1995)「紫外線照射水処理における光回復の評価」水環境学会誌、第18巻、第1号、44頁)。   When living organisms are irradiated with ultraviolet rays around 254 nm, adjacent pyrimidine bases in deoxyribonucleic acid (DNA), which controls genetic information, in particular, thymidine bases are photocrosslinked to dimerize, so that gene expression and DNA replication may occur. (For example, Shigeru Ando et al. (1994 “Sewage and drainage disinfection by ultraviolet rays” for water and drainage, Vol. 36, No. 6, page 27, etc.) 310-380 nm) It is known that organisms damaged on DNA with a high pressure UV lamp of 340 to 470 nm are alleviated and recovered when exposed to visible or near UV light of 300 to 600 nm (for example, “ Biochemistry Dictionary, Tokyo Kagaku Doujin, Koji Kashimada et al. (1995) “Evaluation of Photorecovery in Ultraviolet Irradiated Water Treatment” Journal of Water Environment Society, Vol. 18, No. 1 P. 44).

従って、波長310〜380nm、340〜470nmの範囲に主要な波長をもつ高圧紫外線ランプでは、温度が高いほど発光効率が向上することにはなるものの、水処理の高圧紫外線ランプとしては実用に供しない。   Therefore, in a high-pressure ultraviolet lamp having a main wavelength in the range of wavelengths of 310 to 380 nm and 340 to 470 nm, the luminous efficiency improves as the temperature increases, but it is not practically used as a high-pressure ultraviolet lamp for water treatment. .

このようなランプにおいて、波長310〜380nm、340〜470nmの発光を抑え、相対的に水処理用の紫外線として満足する240〜270nm波長の発光効率を最大化させるため、図4のとおり550〜650度をランプ温度に制限した。これにより、高い発光効率を得ながら水処理に適した紫外線照射を実現することが可能となる。   In such a lamp, in order to suppress the light emission of wavelengths 310 to 380 nm and 340 to 470 nm and to maximize the light emission efficiency of 240 to 270 nm wavelength which is relatively satisfied as an ultraviolet ray for water treatment, 550 to 650 as shown in FIG. The degree was limited to the lamp temperature. Thereby, it is possible to realize ultraviolet irradiation suitable for water treatment while obtaining high luminous efficiency.

この実施形態では、高圧紫外線ランプが処理容器の外側に配置されることから、ランプ交換のメンテナンス性の向上を図りつつ、ランプ温度を550〜650度の範囲で管理することで水処理に適した254nm付近の波長の高圧紫外線ランプを高発光効率の状態下で点灯させることが可能となる。   In this embodiment, since the high-pressure ultraviolet lamp is arranged outside the processing vessel, it is suitable for water treatment by managing the lamp temperature in the range of 550 to 650 degrees while improving the maintenance property of the lamp replacement. It becomes possible to light a high-pressure ultraviolet lamp having a wavelength near 254 nm under a state of high luminous efficiency.

また、ランプ温度を低減させることによって、高圧紫外線ランプへの負荷が軽減させることが可能となる。このため、高圧紫外線ランプであっても長寿命化を実現させることが可能となる。   Further, by reducing the lamp temperature, it is possible to reduce the load on the high-pressure ultraviolet lamp. For this reason, even a high-pressure ultraviolet lamp can achieve a long life.

この実施形態での温度は、ランプハウス内に送風させてランプ温度を調整するようにしたが、排気口を設置し、ランプハウス内の熱を排気しても構わない。さらに、吸気と排気の機能を設置しても構わない。   In this embodiment, the temperature of the lamp is adjusted by blowing air into the lamp house. However, an exhaust port may be installed to exhaust the heat in the lamp house. Further, intake and exhaust functions may be installed.

図5〜図7は、この発明の紫外線処理装置に関する他の実施形態の概念的な構成について説明するための、図5は側面図、図6は図5のII−II’線の側断面図、図7は図5で用いる無電極ランプの一例について説明するための構成図である。この実施形態は、254nm付近の波長を発光させる無電極の高圧紫外線ランプを使用したもので、上記した実施形態と同一部分には同一の符号を付してここでは異なる部分について説明する。   5 to 7 are diagrams for explaining a conceptual configuration of another embodiment relating to the ultraviolet ray processing apparatus of the present invention. FIG. 5 is a side view, and FIG. 6 is a side sectional view taken along line II-II ′ of FIG. FIG. 7 is a block diagram for explaining an example of the electrodeless lamp used in FIG. In this embodiment, an electrodeless high-pressure ultraviolet lamp that emits light having a wavelength of about 254 nm is used. The same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and different parts will be described here.

すなわち、ランプハウス11の中央下方部には電極を備えない、いわゆる無電極ランプ51をランプハウス11の側面の一部に取り付けてある。52は、例えば2.45GHzのマイクロ波を発生させるマグネトロンであり、マグネトロン52には電源53から電力が供給される。54は、マグネトロン52で発生させたマイクロ波をアンテナ55から送信し、無電極ランプ51に伝達させる導波管である。   That is, a so-called electrodeless lamp 51, which is not provided with an electrode, is attached to a part of the side surface of the lamp house 11. Reference numeral 52 denotes a magnetron that generates a microwave of 2.45 GHz, for example, and power is supplied to the magnetron 52 from a power supply 53. Reference numeral 54 denotes a waveguide for transmitting the microwave generated by the magnetron 52 from the antenna 55 and transmitting it to the electrodeless lamp 51.

ここで、図7を参照して無電極ランプ51の構成例について説明する。511は紫外光を透過させる石英ガラス製の長さが240mm程度の円筒形状のバルブである。バルブ511は、中央部512をその両端部513,514よりも細くなるようにテ―パをつけたもので、両端部513,514の外径は例えば17mm程度、中央部512の外径は10mm程度である。バルブ511の発光空間515内には、不活性ガスと水銀、鉄等の放電媒体を封入する。バルブ511の両端にはバルブ511を支持する支持部516,517を、バルブ511と一体的に形成する。無電極ランプ51は、マイクロ波を照射させることで、バルブ511に封入された254nm付近の紫外光が発生する放電媒体を発光させることができる。   Here, a configuration example of the electrodeless lamp 51 will be described with reference to FIG. Reference numeral 511 denotes a cylindrical bulb having a length of about 240 mm made of quartz glass that transmits ultraviolet light. The valve 511 is formed by attaching a taper so that the central portion 512 is thinner than both end portions 513, 514. The outer diameter of both end portions 513, 514 is about 17 mm, for example, and the outer diameter of the central portion 512 is 10 mm. Degree. An inert gas and a discharge medium such as mercury or iron are enclosed in the light emitting space 515 of the bulb 511. Support portions 516 and 517 that support the valve 511 are formed integrally with the valve 511 at both ends of the valve 511. The electrodeless lamp 51 can emit light from a discharge medium that generates ultraviolet light near 254 nm enclosed in a bulb 511 by irradiating it with microwaves.

再び図5、図6において、無電極ランプ51の背面側には照射される紫外光を集光あるいは拡散させる反射板131,132が設置される。また、反射板131,132の前面には、照射窓を構成するRFスクリーン56がランプハウス11の一部に設けられている。反射板131,132間は、間隙をおいて配置され、この間隙からマイクロ波を無電極ランプ51に供給するようにしている。   5 and 6 again, on the back side of the electrodeless lamp 51, reflectors 131 and 132 for collecting or diffusing the irradiated ultraviolet light are installed. Further, an RF screen 56 constituting an irradiation window is provided in a part of the lamp house 11 on the front surface of the reflection plates 131 and 132. The reflectors 131 and 132 are arranged with a gap therebetween, and microwaves are supplied to the electrodeless lamp 51 from this gap.

RFスクリーン56は、金属でありかつ開口部が設けられ、マイクロ波は遮断し、紫外光と送風は通過させる。RFスクリーン56は、例えば、金属線をメッシュ状に編み込んで形成したり、金属板にパンチング加工で形成したりして開口部を有するようになっている。   The RF screen 56 is made of metal and has an opening, blocks microwaves, and allows ultraviolet light and air to pass through. For example, the RF screen 56 is formed by braiding metal wires into a mesh shape or by punching a metal plate to have an opening.

なお、無電極ランプ51と対向するRFスクリーン56の反対面は、紫外線の照射面57となる。   The opposite surface of the RF screen 56 facing the electrodeless lamp 51 is an ultraviolet irradiation surface 57.

58は、ランプハウス11の下部と密着して配置された排気用のダクトである。このダクト58は、箱状の形状を有しており、RFスクリーン56の位置する上面板と下面板には、RFスクリーン56と同形状で同大きさの開口581,582がそれぞれ形成される。さらに、ダクト58は通気孔583を介して排気口584が形成されている。   58 is an exhaust duct arranged in close contact with the lower portion of the lamp house 11. The duct 58 has a box-like shape, and openings 581 and 582 having the same shape and the same size as the RF screen 56 are respectively formed on the upper surface plate and the lower surface plate where the RF screen 56 is located. Further, the duct 58 is formed with an exhaust port 584 through a vent hole 583.

マグネトロン52および無電極ランプ51は、送風用のブロア22から吸気口24、ランプハウス11内に送風を行い、ダクト58の排気口584から排気させて冷却行い、これら一連の空気の流れは冷却機構を構成している。   The magnetron 52 and the electrodeless lamp 51 blow air from the blower 22 for blowing into the air inlet 24 and the lamp house 11, and exhaust and cool the air through the air outlet 584 of the duct 58. The series of air flows is a cooling mechanism. Is configured.

ここで、マグネトロン52が駆動されている状態下では、ブロア22から送風が行われ吸気口24を介してランプハウス11内に取り込まれる。取り込まれた送風は、図1中の波線矢印で示すように、マグネトロン52、無電極ランプ51、RFスクリーン56、ダクト58を介してダクト58の排気口584から排熱される。   Here, when the magnetron 52 is driven, air is blown from the blower 22 and is taken into the lamp house 11 through the intake port 24. The taken-in air is exhausted from the exhaust port 584 of the duct 58 via the magnetron 52, the electrodeless lamp 51, the RF screen 56, and the duct 58, as indicated by the wavy arrow in FIG.

このとき、マグネトロン52のマイクロ波で励起された無電極ランプ51は、254nm付近の紫外線を発し、RFスクリーン56、紫外線透過材19を介して処理容器15内に給水された被処理水を処理し、排水口18へ送り出す。   At this time, the electrodeless lamp 51 excited by the microwave of the magnetron 52 emits ultraviolet light having a wavelength of about 254 nm, and treats the water to be treated supplied into the processing container 15 through the RF screen 56 and the ultraviolet transmitting material 19. , And sent to the drain port 18.

この実施形態においても、254nm付近の紫外線を発光させる無電極の高圧紫外線ランプに対する温度管理を行うことで、発光効率の高い紫外線を得ることが可能となる。また、高圧紫外線ランプの冷却は、被処理水を通過させる処理容器外に設置したことから、メンテナンス性においても良好なものとなる。   Also in this embodiment, it is possible to obtain ultraviolet light with high luminous efficiency by performing temperature control on an electrodeless high-pressure ultraviolet lamp that emits ultraviolet light of around 254 nm. Further, since the high-pressure ultraviolet lamp is cooled outside the processing vessel through which the water to be treated passes, the maintenance performance is also good.

なお、この実施形態で用いられるマグネトロンは、ランプハウス内に設置したが、ランプハウス外に設置し、マイクロ波をランプハウス内に取り込む構造にしても構わない。この場合のランプハウスでは、マグネトロンから発生する熱の影響を受けないことから、ランプ温度の制御がし易いものとなる。   Although the magnetron used in this embodiment is installed in the lamp house, it may be installed outside the lamp house and take a microwave into the lamp house. In this case, since the lamp house is not affected by the heat generated from the magnetron, the lamp temperature can be easily controlled.

また、高圧紫外線ランプにおいて240〜270nmの紫外線を高い発光効率で得られる550〜650℃の温度範囲に設定する方法としては、冷却機構の吸気量または排気量の少なくとも一方の増減を制御するほかに、高圧紫外線ランプの温度検出結果に基づき、制御部から電源の制御を行い、高圧紫外線ランプへの入力電力の増減を併用しても構わない。   Further, as a method of setting a temperature range of 550 to 650 ° C., in which a UV light of 240 to 270 nm is obtained with high luminous efficiency in a high-pressure ultraviolet lamp, in addition to controlling increase / decrease of at least one of the intake air amount and the exhaust air amount of the cooling mechanism Based on the temperature detection result of the high-pressure ultraviolet lamp, the power source may be controlled from the control unit to increase or decrease the input power to the high-pressure ultraviolet lamp.

100 紫外線照射装置
11 ランプハウス
12 高圧紫外線ランプ
13 リフレクター
15 処理容器
16 処理部
17 給水口
18 排水口
19 紫外線透過材
20 温度センサー
21 制御部
22 ブロア
23,58 ダクト
24 吸気口
51 無電極ランプ
52 マグネトロン
54 導波管
584 排気口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Ultraviolet irradiation apparatus 11 Lamp house 12 High pressure ultraviolet lamp 13 Reflector 15 Processing container 16 Processing part 17 Water supply port 18 Drainage port 19 Ultraviolet transparent material 20 Temperature sensor 21 Control part 22 Blower 23,58 Duct 24 Inlet 51 Electrodeless lamp 52 Magnetron 54 Waveguide 584 Exhaust port

Claims (5)

水銀または水銀を含む金属元素が封入された高圧紫外線ランプと、
前記高圧紫外線ランプを点灯する点灯装置と、
前記高圧紫外線ランプを収納し、外部に紫外線光を照射可能な開口部が形成されたランプハウスと、
前記ランプハウス内の温度を低下させ前記高圧紫外線ランプのランプ温度を低下させることが可能な冷却機構と、
前記ランプハウスの開口部に対向する位置に窓部が形成され、該窓部を介して前記紫外線を透過させる紫外線透過性の紫外線透過材を配置し、内部に形成された被処理水が流入出可能な処理部が形成された処理容器と、を具備し、
前記高圧紫外線ランプのランプ温度は、550〜650度の範囲内に制御したことを特徴とする紫外線処理装置。
A high-pressure ultraviolet lamp enclosing mercury or a metal element containing mercury;
A lighting device for lighting the high-pressure ultraviolet lamp;
A lamp house in which the high-pressure ultraviolet lamp is housed and an opening capable of irradiating ultraviolet light to the outside is formed;
A cooling mechanism capable of lowering the temperature in the lamp house and lowering the lamp temperature of the high-pressure ultraviolet lamp;
A window portion is formed at a position opposite to the opening of the lamp house, and an ultraviolet light transmitting material that transmits the ultraviolet light is disposed through the window portion, so that water to be treated formed therein flows in and out. A processing container in which a possible processing unit is formed,
The ultraviolet processing apparatus according to claim 1, wherein a lamp temperature of the high-pressure ultraviolet lamp is controlled within a range of 550 to 650 degrees.
マイクロ波を発生させるマグネトロンのマイクロ波に基づき、紫外線を放射させる放電媒体が封入された無電極の高圧紫外線ランプと、
前記高圧紫外線ランプを収納し、外部に紫外線光を照射可能な開口部が形成されたランプハウスと、
前記ランプハウスの開口部に配置させ、前記マイクロ波をシールドするRFスクリーンと、
前記ランプハウス内の温度を低下させ前記高圧紫外線ランプのランプ温度を低下させることが可能な冷却機構と、
前記ランプハウスの開口部に対向する位置に窓部が形成され、該窓部を介して前記紫外線を透過させる紫外線透過性の紫外線透過材を配置し、内部に形成された被処理水が流入出可能な処理部が形成された処理容器と、を具備し、
前記高圧紫外線ランプのランプ温度は、550〜650度の範囲内に制御したことを特徴とする紫外線処理装置。
An electrodeless high-pressure ultraviolet lamp in which a discharge medium that emits ultraviolet rays is enclosed, based on the microwave of a magnetron that generates microwaves,
A lamp house in which the high-pressure ultraviolet lamp is housed and an opening capable of irradiating ultraviolet light to the outside is formed;
An RF screen arranged at the opening of the lamp house to shield the microwave;
A cooling mechanism capable of lowering the temperature in the lamp house and lowering the lamp temperature of the high-pressure ultraviolet lamp;
A window portion is formed at a position opposite to the opening of the lamp house, and an ultraviolet light transmitting material that transmits the ultraviolet light is disposed through the window portion, so that water to be treated formed therein flows in and out. A processing container in which a possible processing unit is formed,
The ultraviolet processing apparatus according to claim 1, wherein a lamp temperature of the high-pressure ultraviolet lamp is controlled within a range of 550 to 650 degrees.
前記高圧紫外線ランプの波長は、240〜270nmの紫外線が発光可能であることを特徴とする請求項1または2記載の紫外線処理装置。   3. The ultraviolet processing apparatus according to claim 1, wherein the high-pressure ultraviolet lamp has a wavelength of 240 to 270 nm. 前記冷却機構は、前記ランプハウス内を吸気または排気の少なくとも一方を行い、前記高圧紫外線ランプを冷却することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の紫外線処理装置。   The ultraviolet processing apparatus according to claim 1, wherein the cooling mechanism cools the high-pressure ultraviolet lamp by performing at least one of intake and exhaust in the lamp house. 前記冷却機構は、前記高圧紫外線ランプを点灯させる入力電力の増減を併用したことを特徴とする1〜4のいずれかに記載の紫外線処理装置。   5. The ultraviolet processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the cooling mechanism is used in combination with increase / decrease in input power for lighting the high-pressure ultraviolet lamp.
JP2009127469A 2009-05-27 2009-05-27 Uv ray irradiation apparatus Withdrawn JP2010274173A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009127469A JP2010274173A (en) 2009-05-27 2009-05-27 Uv ray irradiation apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009127469A JP2010274173A (en) 2009-05-27 2009-05-27 Uv ray irradiation apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010274173A true JP2010274173A (en) 2010-12-09

Family

ID=43421632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009127469A Withdrawn JP2010274173A (en) 2009-05-27 2009-05-27 Uv ray irradiation apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010274173A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013008843A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-17 ハリソン東芝ライティング株式会社 Ultraviolet light irradiation device
JP2016087535A (en) * 2014-11-04 2016-05-23 株式会社東芝 Sterilization purifier
JP2018020272A (en) * 2016-08-02 2018-02-08 オルガノ株式会社 Ultrapure water production device and ultrapure water production method
JP2018030117A (en) * 2016-08-26 2018-03-01 オルガノ株式会社 Beverage feeding device and beverage feeding method
CN113976062A (en) * 2016-09-09 2022-01-28 株式会社日本光电科技 Ultraviolet irradiation apparatus and method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013008843A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-17 ハリソン東芝ライティング株式会社 Ultraviolet light irradiation device
JP2016087535A (en) * 2014-11-04 2016-05-23 株式会社東芝 Sterilization purifier
JP2018020272A (en) * 2016-08-02 2018-02-08 オルガノ株式会社 Ultrapure water production device and ultrapure water production method
JP2018030117A (en) * 2016-08-26 2018-03-01 オルガノ株式会社 Beverage feeding device and beverage feeding method
CN113976062A (en) * 2016-09-09 2022-01-28 株式会社日本光电科技 Ultraviolet irradiation apparatus and method
CN113976062B (en) * 2016-09-09 2024-05-03 株式会社日本光电科技 Ultraviolet irradiation device and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107921159B (en) Sterilization device
JP2010274173A (en) Uv ray irradiation apparatus
WO2014068913A1 (en) Ultraviolet sterilizer and sterilization method
WO2013008843A1 (en) Ultraviolet light irradiation device
JPH11503263A (en) A device for exciting electrodeless lamps with microwave radiation
CN104780945A (en) Compact system with high homgenity of the radiation field
JP2011110492A (en) Ultraviolet irradiation apparatus
JP4947370B2 (en) UV light source device
JP5651985B2 (en) UV irradiation equipment
CA2651719C (en) Fluid treatment plant, particularly a water disinfection plant
KR101640608B1 (en) Apparatus for radiating ultraviolet ray
JP2011045835A (en) Ultraviolet lay irradiation apparatus
JP2012011341A (en) Light irradiation device
JP2008235678A (en) Ultraviolet irradiator, ultraviolet irradiation device and film reforming method
JP2013013871A (en) Ultraviolet irradiation apparatus
JP2011091007A (en) Electrodeless lamp and ultraviolet irradiation device
JP4769688B2 (en) UV sterilizer
WO2013191003A1 (en) Fluid processing device
JP4329629B2 (en) Excimer lamp
JP2010199045A (en) Ultraviolet irradiation device
JP2009289527A (en) Ultraviolet ray irradiation device
JPH0992230A (en) Electrodeless ultraviolet ray lamp and its application method
JP2011113791A (en) Metal halide lamp, ultraviolet irradiation device
CN215620808U (en) Line light source for ink curing
JP2023128560A (en) photoreactor system

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20120807