JP2013031808A - 液体処理用光源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数の棒状の紫外線ランプが環状に並ぶよう配置された構成のものにおいて、周方向の全周にわたって十分な強度の紫外線を均一に照射することのできる新規な構造の液体処理用光源装置を提供すること。
【解決手段】 この液体処理用光源装置は、密閉された外管と、当該外管の内部に配置された複数の棒状の紫外線ランプと、紫外線ランプを、ランプ中心軸が外管の軸方向に沿って延びる姿勢で、外管の内周面に沿って環状に並ぶよう保持するランプ保持部材とを具えており、各々の紫外線ランプは、周方向における一部に外部に光を取り出すためのアパーチャ部がランプ中心軸に沿って延びるよう形成された発光管を具えており、各々の紫外線ランプはそのアパーチャ部が外管の径方向外方を向くよう配置された構成とされている。
【選択図】 図1
【解決手段】 この液体処理用光源装置は、密閉された外管と、当該外管の内部に配置された複数の棒状の紫外線ランプと、紫外線ランプを、ランプ中心軸が外管の軸方向に沿って延びる姿勢で、外管の内周面に沿って環状に並ぶよう保持するランプ保持部材とを具えており、各々の紫外線ランプは、周方向における一部に外部に光を取り出すためのアパーチャ部がランプ中心軸に沿って延びるよう形成された発光管を具えており、各々の紫外線ランプはそのアパーチャ部が外管の径方向外方を向くよう配置された構成とされている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、例えば、紫外線を照射することにより被処理水中に含有される有機質不純物(TOC)を除去する高純度化処理に好適に用いられる液体処理用光源装置に関する。
近年、例えば被処理水に含有される有機質不純物を除去する高純度化処理においては、紫外線を照射することにより被処理水中の有機質不純物を分解して除去する方法が利用されており、このような高純度化処理に用いられる液体処理用光源装置としては、例えば、主ピークがほぼ波長185nmにある紫外線を照射可能な低圧水銀ランプまたは中圧水銀ランプを具えた構成のものが提案されている(例えば特許文献1参照。)。
また、特許文献2には、被処理水を流通させる機能をもった円筒容器を備え、この円筒容器内に、複数本の棒状の低圧水銀ランプまたは中圧水銀ランプが円筒容器の中心軸と平行にかつ周方向に等間隔毎に環状に並ぶよう配置された構成の液体処理用光源装置が記載されている。
また、特許文献2には、被処理水を流通させる機能をもった円筒容器を備え、この円筒容器内に、複数本の棒状の低圧水銀ランプまたは中圧水銀ランプが円筒容器の中心軸と平行にかつ周方向に等間隔毎に環状に並ぶよう配置された構成の液体処理用光源装置が記載されている。
而して、高純度化処理に用いられる液体処理用光源装置においては、所定の波長の紫外線を流通される被処理水に対して十分な強度で均一に照射することのできるものであることが求められている。
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、複数の棒状の紫外線ランプが環状に並ぶよう配置された構成のものにおいて、周方向の全周にわたって十分な強度の紫外線を均一に照射することのできる新規な構造の液体処理用光源装置を提供することを目的とする。
本発明の液体処理用光源装置は、密閉された外管と、当該外管の内部に配置された複数の棒状の紫外線ランプと、当該紫外線ランプを、ランプ中心軸が前記外管の軸方向に沿って延びる姿勢で、前記外管の内周面に沿って環状に並ぶよう保持するランプ保持部材とを具えた液体処理用光源装置において、
前記各々の紫外線ランプは、周方向における一部に外部に光を取り出すためのアパーチャ部がランプ中心軸に沿って延びるよう形成された発光管を具えており、各々の紫外線ランプはそのアパーチャ部が前記外管の径方向外方を向くよう配置されていることを特徴とする。
前記各々の紫外線ランプは、周方向における一部に外部に光を取り出すためのアパーチャ部がランプ中心軸に沿って延びるよう形成された発光管を具えており、各々の紫外線ランプはそのアパーチャ部が前記外管の径方向外方を向くよう配置されていることを特徴とする。
本発明の液体処理用光源装置においては、前記紫外線ランプは、波長200nmより短波長側にピークを有する紫外線を放射するものであり、水の高純度化処理に用いられることが好ましい。
また、本発明の液体処理用光源装置においては、前記紫外線ランプの各々に給電する給電機構が前記外管の内部における軸方向の一端側に配置されており、
前記紫外線ランプの各々は、一対の電極が当該電極間の領域に前記アパーチャ部が位置されるよう、前記発光管の外表面における互いに対向する位置に設けられたものであり、当該電極の各々には、前記外管の軸方向における一端に前記給電機構が電気的に接続される接続部が形成された構成とされていることが好ましい。
前記紫外線ランプの各々は、一対の電極が当該電極間の領域に前記アパーチャ部が位置されるよう、前記発光管の外表面における互いに対向する位置に設けられたものであり、当該電極の各々には、前記外管の軸方向における一端に前記給電機構が電気的に接続される接続部が形成された構成とされていることが好ましい。
さらにまた、本発明の液体処理用光源装置においては、隣り合う2つの紫外線ランプにおける互いに接近する電極の各々が、互いに同電位とされた構成とされていることが好ましい。
さらにまた、本発明の液体処理用光源装置においては、前記給電機構は、各々互いに独立した環状の回路パターンよりなる第1の給電端子および第2の給電端子が形成された給電用回路基板を具えており、
各々の紫外線ランプの一方の電極の各々が第1の給電端子に電気的に接続されていると共に他方の電極が第2の給電端子に電気的に接続された構成とされていることが好ましい。
各々の紫外線ランプの一方の電極の各々が第1の給電端子に電気的に接続されていると共に他方の電極が第2の給電端子に電気的に接続された構成とされていることが好ましい。
本発明の液体処理用光源装置によれば、密閉された外管の内部に、複数の棒状の紫外線ランプが、ランプ中心軸が前記外管の軸方向に沿って延びる姿勢で、前記外管の内周面に沿って環状に並ぶよう配置された構成のものにおいて、紫外線ランプとして、周方向における一部に外部に光を取り出すためのアパーチャ部がランプ中心軸に沿って延びるよう形成された発光管を具えたものが用いられ、当該紫外線ランプがそのアパーチャ部が外管の径方向外方を向くよう配置された構成とされていることにより、個々の紫外線ランプにおいては、所定の波長の紫外線がアパーチャ部を介して規制された範囲に放射されるので、発光管の内部で生じた紫外線を有効に利用することができるため、紫外線の放射強度を向上させることができ、従って、十分に高い強度の紫外線を外管の周方向における全周にわたって均一に放射することができる。
紫外線ランプとして、波長200nmより短波長側にピークを有する紫外線を放射するものが用いられた構成とされることにより、液体処理用光源装置は、例えば有機質不純物を含有する被処理水の高純度化処理を行うための光源装置として有用なものとなり、所期の高純度化処理を効率よく行うことができる。
また、紫外線ランプの各々が、一対の電極が当該電極間にアパーチャ部が位置されるよう、発光管の外表面における互いに対向する位置に設けられ、電極の各々に、外管の軸方向における一端に給電機構が電気的に接続される接続部が形成されたものであり、紫外線ランプの各々に給電する給電機構が外管の内部における軸方向の一端側に配置された構成とされていることにより、各々の紫外線ランプに対する給電構造を容易に形成することができると共に、例えばリード線などの給電部材が紫外線ランプによる紫外線放射を阻害することを防止することができる。
さらにまた、隣り合う2つの紫外線ランプにおける互いに接近する電極の各々が、互いに同電位とされた構成とされていることにより、当該電極間で短絡が生ずることを回避することができるので、各々の紫外線ランプを確実に点灯させることができ、しかも、紫外線ランプ同士を互いに接近させて配置することができるようになるので、液体処理用光源装置それ自体の小型化を図ることができる。
さらにまた、給電機構が各々互いに独立した環状の回路パターンよりなる第1の給電端子および第2の給電端子が形成された給電用回路基板を具えており、各々の紫外線ランプの一方の電極の各々が第1の給電端子に電気的に接続されていると共に他方の電極が第2の給電端子に電気的に接続された構成とされていることにより、外管の外部に引き出す外部リードの数は、紫外線ランプの数に拘らず、2つでよいので、外部リードを外管の外部に導出させることに起因する外管の内部空間の気密性を低下させるおそれを低減することができる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の液体処理用光源装置の一例における構成の概略を示す、(a)外管の軸方向に沿った断面図、(b)(a)におけるA−A線断面図である。
この液体処理用光源装置(以下、単に「光源装置」という。)10は、例えば石英ガラスよりなる一端が開口する有底円筒状の外管11を具えており、この外管11の開口部には、蓋部材15が気密に装着されている。
蓋部材15は、例えばセラミックスよりなり、図2に示すように、外管11の開口内に挿入される円柱状の基部16Aとこの基部16Aの一端に形成された外管11の開口端面に係止されるフランジ部16Bを有する。基部16Aの外周面には、例えばO−リング13が装着される凹溝17が形成されており、蓋部材15の基部16Aが外管11の開口内に挿入されることにより当該凹溝17に装着されたO−リング13が弾性的に変形され、これにより、外管11の開口が気密に封止されて外管11の内部に密閉された空間が形成されている。また、基部16Aの他端面には、後述する回路基板支持部材50の一部を受容して保持する円柱状空間を形成する凹所18が形成されており、また、給電機構を構成する2つの外部リード49が導出される貫通孔19が軸方向に延びるよう形成されている。
図1は、本発明の液体処理用光源装置の一例における構成の概略を示す、(a)外管の軸方向に沿った断面図、(b)(a)におけるA−A線断面図である。
この液体処理用光源装置(以下、単に「光源装置」という。)10は、例えば石英ガラスよりなる一端が開口する有底円筒状の外管11を具えており、この外管11の開口部には、蓋部材15が気密に装着されている。
蓋部材15は、例えばセラミックスよりなり、図2に示すように、外管11の開口内に挿入される円柱状の基部16Aとこの基部16Aの一端に形成された外管11の開口端面に係止されるフランジ部16Bを有する。基部16Aの外周面には、例えばO−リング13が装着される凹溝17が形成されており、蓋部材15の基部16Aが外管11の開口内に挿入されることにより当該凹溝17に装着されたO−リング13が弾性的に変形され、これにより、外管11の開口が気密に封止されて外管11の内部に密閉された空間が形成されている。また、基部16Aの他端面には、後述する回路基板支持部材50の一部を受容して保持する円柱状空間を形成する凹所18が形成されており、また、給電機構を構成する2つの外部リード49が導出される貫通孔19が軸方向に延びるよう形成されている。
外管11の内部には、複数本例えば4本以上の棒状の紫外線ランプ20が配置されている。
各々の紫外線ランプ20は、例えば、波長200nmより短波長側にピークを有する紫外線を放射する外部電極型の希ガス蛍光ランプよりなり、図3に示すように、例えば石英ガラスよりなる両端が封止された円筒状の発光管21を具えており、発光管21の外表面における互いに対向する位置には、例えば一対の帯状の電極、すなわち、高電圧給電電極として機能する一方の電極22A、および、接地電極または低電圧供給電極として機能する他方の電極22Bが発光管21の長手方向に延びるよう設けられている。23は、各々の電極22A,22Bの外面を覆うよう設けられた保護膜である。
そして、一方の電極22Aおよび他方の電極22Bの各々には、外管11の開口側に位置される一端に、後述する給電機構を構成する内部リード48が電気的に接続されて接続部が形成されている(図1参照。)。
各々の紫外線ランプ20は、例えば、波長200nmより短波長側にピークを有する紫外線を放射する外部電極型の希ガス蛍光ランプよりなり、図3に示すように、例えば石英ガラスよりなる両端が封止された円筒状の発光管21を具えており、発光管21の外表面における互いに対向する位置には、例えば一対の帯状の電極、すなわち、高電圧給電電極として機能する一方の電極22A、および、接地電極または低電圧供給電極として機能する他方の電極22Bが発光管21の長手方向に延びるよう設けられている。23は、各々の電極22A,22Bの外面を覆うよう設けられた保護膜である。
そして、一方の電極22Aおよび他方の電極22Bの各々には、外管11の開口側に位置される一端に、後述する給電機構を構成する内部リード48が電気的に接続されて接続部が形成されている(図1参照。)。
発光管21の内表面には、開口部が長手方向に沿って延びるよう形成された略円筒状の紫外線反射体25が、開口部が一方の電極22Aおよび他方の電極22Bの両電極間の領域に位置されるよう、設けられており、発光管21における、紫外線反射体25の開口部に対応する領域によって発光管21の外部に光を取り出すためのアパーチャ部26がランプ中心軸Cに沿って延びるよう形成されている。紫外線反射体25は、例えばシリカ粒子とアルミナ粒子とからなる紫外線反射膜により構成されている。
紫外線反射体25の開口部の、ランプ中心軸Cを中心とする開き角αは、例えば65〜100°の範囲内であることが好ましい。開口部の開き角αが過大である場合には、光が周方向に広がりすぎ、光を効率よく取り出すことができなくなり、開口部の開き角αが過小である場合には、紫外線ランプを複数本配置した場合に、光の重ね合わせの範囲が減り、外管11の全周から光を取り出す場合、ランプ本数が増えてしまう、という不具合がある。
また、紫外線反射体25の内表面には、紫外線反射体25の表面を覆うようガラス層27が均一の厚みで形成されており、さらに、このガラス層27の内表面には、蛍光体層28が周方向に均一の厚みで形成されている。
さらにまた、発光管21の内部における一端部には、始動アシスト用導電性部材29が設けられている。
紫外線反射体25の開口部の、ランプ中心軸Cを中心とする開き角αは、例えば65〜100°の範囲内であることが好ましい。開口部の開き角αが過大である場合には、光が周方向に広がりすぎ、光を効率よく取り出すことができなくなり、開口部の開き角αが過小である場合には、紫外線ランプを複数本配置した場合に、光の重ね合わせの範囲が減り、外管11の全周から光を取り出す場合、ランプ本数が増えてしまう、という不具合がある。
また、紫外線反射体25の内表面には、紫外線反射体25の表面を覆うようガラス層27が均一の厚みで形成されており、さらに、このガラス層27の内表面には、蛍光体層28が周方向に均一の厚みで形成されている。
さらにまた、発光管21の内部における一端部には、始動アシスト用導電性部材29が設けられている。
発光管21の内部には、誘電体バリア放電によってエキシマ分子を生成するためのガス、例えばキセノンガスが封入されており、一方の電極22Aに給電されると、発光管21を構成する材料である例えば石英ガラスを介在させて発光管21の内部に誘電体バリア放電が発生し、この誘電体バリア放電によって生ずる例えば波長172nmの紫外線がアパーチャ部26を介して直接的に放射されると共に、当該紫外線によって蛍光体層28における蛍光体が励起されることにより生ずる所定の波長の紫外線が直接あるいは紫外線反射体25で反射されてアパーチャ部26を介して発光管21の外部に放射される。
ここに、蛍光体層28を形成する蛍光体は、目的に応じたものが用いられ、光源装置10が例えば水の高純度化処理に用いられる場合には、波長190nmの紫外線を発光するものを用いることができる。
ここに、蛍光体層28を形成する蛍光体は、目的に応じたものが用いられ、光源装置10が例えば水の高純度化処理に用いられる場合には、波長190nmの紫外線を発光するものを用いることができる。
紫外線ランプ20は、ランプ中心軸Cが外管11の軸方向に沿って延びる姿勢で、外管11の内周面に沿って環状に並ぶよう配列された状態で、一端部が一方のランプ保持部材30によって保持されると共に他端部が他方のランプ保持部材35によって保持されており、これにより、外管11の径方向への紫外線ランプ20の移動が規制された状態とされている。
而して、この光源装置10においては、各々の紫外線ランプ20はそのアパーチャ部26が外管11の径方向外方を向くよう配置されており、図1(b)において破線で示すように、所定の波長の紫外線が外管11の周方向の全周にわたって放射される。
一方のランプ保持部材30は、例えば、外管11を構成する材料と同一の材料(例えば石英ガラス)よりなり、図4に示すように、外管11の内径に適合する外径を有する円板状のものであって、中央に、後述する略円筒状の回路基板支持部材50の一部が挿入される中央貫通孔31が形成されていると共に、この中央貫通孔31の開口縁と同心円上の周方向に等間隔毎に離間して並んだ位置に、複数例えば8つのランプ保持用差込孔32が形成されている。この一方のランプ保持部材30は、その外周面が外管11の内周面における紫外線ランプ20の電極の一端部より軸方向外方側(外管11の開口側)の位置において例えば溶着されて固定されており、紫外線ランプ20の一端部がランプ保持用差込孔32内に差し込まれてこれを保持している。なお、紫外線ランプ20における発光管21の一端部が一方のランプ保持部材30に例えば接着剤などにより固定されていてもよく、これにより、外管11の軸方向への紫外線ランプ20の移動を防止することができる。
他方のランプ保持部材35は、例えば電気絶縁性を有する材料、例えばセラミックスよりなり、図5に示すように、外管11の内径に適合する外径を有する円板状のものであって、一方のランプ保持部材30におけるランプ保持用差込孔32の各々に対応するランプ保持用凹部36が形成されている。この他方のランプ保持部材35は、他面が外管11の底壁の内面に対接された状態で一方のランプ保持部材30と対向して配置されており、紫外線ランプ20はその発光管21における電極の他端部より軸方向外方側の部分がランプ保持用凹部36内に受容された状態で、保持されている。なお、紫外線ランプ20の発光管21における他端部は例えば接着剤により他方のランプ保持部材35に接着されていてもよく、これにより、外管11の軸方向への紫外線ランプ20の移動が防止された構成とされていてもよい。
外管11の内部における軸方向の一端側には、紫外線ランプ20の各々に給電する給電機構が配置されている。給電機構は、給電用回路基板40と、一端が給電用回路基板40に電気的に接続されると共に他端が紫外線ランプ20における一方の電極22Aおよび他方の電極22Bの各々に電気的に接続された内部リード48と、各々、一端が蓋部材15における貫通孔19を介して外管11の外部に導出されると共に他端が給電用回路基板40に電気的に接続された2本の外部リード49とを具えている。
給電用回路基板40には、図6に示すように、中央に後述する略円筒状の回路基板支持部材50の一部が挿入される中央貫通孔41が形成されていると共に、一面に各々互いに独立した略環状の回路パターンよりなる第1の給電端子42および第2の給電端子43が形成されている。第1の給電端子42には、紫外線ランプ20の一方の電極22Aに接続される内部リード48が電気的に接続される複数(この例では4つ)の接続端子部42Bが環状の導電路形成部42Aの周方向における例えば等間隔毎に離間した位置において導電路形成部42Aの内周縁に連続して形成されており、各々の接続端子部42Bには、2つの内部リード導出用孔44が形成されている。第2の給電端子43には、紫外線ランプ20の他方の電極22Bに接続される内部リード48が電気的に接続される複数(この例では4つ)の接続端子部43Bが環状の導電路形成部43Aの周方向における例えば等間隔毎に離間した位置において導電路形成部43Aの外周縁に連続して形成されており、各々の接続端子部43Bには、2つの内部リード導出用孔44が形成されている。
第1の給電端子42および第2の給電端子43には、外部リード49が接続される接続端子部45が形成されている。
第1の給電端子42および第2の給電端子43には、外部リード49が接続される接続端子部45が形成されている。
紫外線ランプ20(内部リード48)と給電用回路基板40との接続方法について具体的に説明すると、隣り合う2つの紫外線ランプにおける互いに接近する電極の各々が互いに同電位とされるよう、内部リード48が給電用回路基板40に接続されている。すなわち、図7に示すように、隣り合う2つの紫外線ランプの一方の紫外線ランプ20Aはその一方の電極22A(または他方の電極22B)が他方の紫外線ランプ20Bにおける一方の電極22A(または他方の電極22B)と互いに対向するよう配置され、一方の紫外線ランプ20Aにおける一方の電極22A(または他方の電極22B)に接続される内部リード48と、他方の紫外線ランプ20Bにおける一方の電極22A(または他方の電極22B)に接続される内部リード44が第1の給電端子42(または第2の給電端子43)における同一の接続端子部42B(43B)に接続されている。
このように、隣り合う2つの紫外線ランプにおける互いに接近する電極の各々が同電位とされることにより、紫外線ランプ20としては外部電極型のものが用いられることから、当該電極間で短絡が生ずることを回避することができ、個々の紫外線ランプ20において発光管21内での誘電体バリア放電を確実に生じさせることができる。しかも、紫外線ランプ20を互いに接近して配置することが可能となるため、光源装置10それ自体の小型化を図ることができる。ここに、このような構成を実現するためには、実際上、紫外線ランプ20の数は偶数本とされる。
このように、隣り合う2つの紫外線ランプにおける互いに接近する電極の各々が同電位とされることにより、紫外線ランプ20としては外部電極型のものが用いられることから、当該電極間で短絡が生ずることを回避することができ、個々の紫外線ランプ20において発光管21内での誘電体バリア放電を確実に生じさせることができる。しかも、紫外線ランプ20を互いに接近して配置することが可能となるため、光源装置10それ自体の小型化を図ることができる。ここに、このような構成を実現するためには、実際上、紫外線ランプ20の数は偶数本とされる。
この給電用回路基板40は、一方のランプ保持部材30の一面上に設けられた回路基板支持部材50によって支持されて配置されている。
回路基板支持部材50は、図8に示すように、円筒状の基体51と、この基体51の一端側部分および他端側部分の各々に形成されたフランジ状の係合部52,53とを有し、基体51の一端部および他端部はそれぞれ係合部52,53の外端面より軸方向外方に突出している。この回路基板支持部材50は、基体51における他端側の突出部51Bが一方のランプ保持部材30における中央貫通孔31内に挿入され、他端側の係合部53の他面が一方のランプ保持部材30の一面に対接された状態で係止されている。そして、給電用回路基板40は、回路基板支持部材50の基体51における一端側の突出部51Aが中央貫通孔41内に挿入された状態で、他面が回路基板支持部材50における一端側の係合部52の一面に対接されて設けられている。回路基板支持部材50の基体51における一端側の突出部51Aは蓋部材15における凹所18内に受容されており、従って、給電用回路基板40は、回路基板支持部材50における一端側の係合部52の一面と蓋部材15の他端面とによって挟持されて保持されている。
回路基板支持部材50は、図8に示すように、円筒状の基体51と、この基体51の一端側部分および他端側部分の各々に形成されたフランジ状の係合部52,53とを有し、基体51の一端部および他端部はそれぞれ係合部52,53の外端面より軸方向外方に突出している。この回路基板支持部材50は、基体51における他端側の突出部51Bが一方のランプ保持部材30における中央貫通孔31内に挿入され、他端側の係合部53の他面が一方のランプ保持部材30の一面に対接された状態で係止されている。そして、給電用回路基板40は、回路基板支持部材50の基体51における一端側の突出部51Aが中央貫通孔41内に挿入された状態で、他面が回路基板支持部材50における一端側の係合部52の一面に対接されて設けられている。回路基板支持部材50の基体51における一端側の突出部51Aは蓋部材15における凹所18内に受容されており、従って、給電用回路基板40は、回路基板支持部材50における一端側の係合部52の一面と蓋部材15の他端面とによって挟持されて保持されている。
以上において、紫外線ランプ20は、上述したように、波長200nmより短波長側にピークを有する紫外線を放射するものであることから、外管11の内部空間には、例えば窒素ガスがパージされていること、例えば外管11の内部雰囲気を窒素で置換した状態、あるいは、適宜の配管を設けて窒素ガスを流通させた状態とされることが好ましい。
上記の光源装置10は、例えば水の高純度化処理に好適に用いられる。具体的には例えば、図9に示すように、上記の光源装置10は、外管11が被処理水Wが流通される流路60内に位置された状態で、用いられ、上述したように、各々の紫外線ランプ20はそのアパーチャ部26が外管11の径方向外方を向くよう配置されていることから、被処理水Wが外管11の外面に沿って外管の軸方向に流通される過程において、光源装置10によって波長200nmより短波長側にピークを有する紫外線が外管11の周方向の全周にわたって放射され、これにより、被処理水W中の有機質不純物が当該紫外線によって分解されて除去される。ここに、光源装置10は、外管11が被処理水W中に浸漬された状態とされることから、湿度の高い状況に晒されることとなるが、外部電極型の紫外線ランプ20が外管11と蓋部材15とにより形成される密閉空間内に配置されていることにより、発光管21の外面に水滴が生じることに起因する沿面放電が生じることを防止することができる。
而して、上記構成の光源装置10によれば、密閉された外管11の内部に、複数の棒状の紫外線ランプ20が、ランプ中心軸Cが外管11の軸方向に沿って延びる姿勢で、外管11の内周面に沿って環状に並ぶよう配置された構成のものにおいて、紫外線ランプ20として、周方向における一部に外部に光を取り出すためのアパーチャ部26がランプ中心軸Cに沿って延びるよう形成された発光管21を具えたものが用いられ、当該紫外線ランプ20がそのアパーチャ部26が外管11の径方向外方を向くよう配置された構成とされていることにより、個々の紫外線ランプ20においては、所定の波長の紫外線がアパーチャ部26を介して規制された範囲に放射されるので、発光管21の内部で生じた紫外線を有効に利用することができる結果、光源装置10全体として紫外線の放射強度を向上させることができ、従って、十分に高い強度の紫外線を外管11の周方向における全周にわたって均一に放射することができる。そして、紫外線ランプ20として、外部電極型の希ガス蛍光ランプが用いられることにより、波長200nmより短波長側にピークを有する紫外線を例えば低圧水銀ランプに比して効率よく放射することができるため、例えば有機質不純物を含有する被処理水の高純度化処理を行うためのものとして極めて有用なものとなり、被処理水に対する所期の高純度化処理を効率よく行うことができる。
また、各々の紫外線ランプ20が、一方の電極22Aおよび他方の電極22Bの各々における、外管11の開口側に位置される一端に、内部リード48が電気的に接続されて接続部が形成されたものであり、紫外線ランプ20の各々に給電する給電機構が外管11の内部における軸方向の一端側に配置された構成とされていることにより、各々の紫外線ランプ20に対する給電構造を容易に形成することができると共に、例えばリード線などの給電部材が紫外線ランプ20による紫外線放射を阻害することを防止することができる。
さらにまた、隣り合う2つの紫外線ランプ20における互いに接近する電極の各々が、互いに同電位とされた構成とされていることにより、当該電極間で短絡が生ずることを回避することができ、各々の紫外線ランプ20を確実に点灯させることができ、しかも、紫外線ランプ20同士を互いに接近させて配置することができるようになるので、光源装置10それ自体の小型化を図ることができる。
さらにまた、給電用回路基板40が各々互いに独立した第1の給電端子42および第2の給電端子43が形成されたものであり、各々の紫外線ランプ20の一方の電極22の各々が第1の給電端子42に電気的に接続されていると共に他方の電極22Bが第2の給電端子43に電気的に接続された構成とされていることにより、外管11の外部に引き出す外部リード49の数は、紫外線ランプ20の数に拘らず、2つでよいので、外部リード49を外管11の外部に導出させることに起因する外管11の内部空間の気密性を低下させるおそれを低減することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、紫外線ランプの数および各々の紫外線ランプにおけるアパーチャ部を構成する紫外線反射体の開口部の開き角の大きさは、外管の周方向における全周にわたって紫外線が放射されるよう設定されていれば、上記実施の形態に係る構成に限定されるものではない。
例えば、紫外線ランプの数および各々の紫外線ランプにおけるアパーチャ部を構成する紫外線反射体の開口部の開き角の大きさは、外管の周方向における全周にわたって紫外線が放射されるよう設定されていれば、上記実施の形態に係る構成に限定されるものではない。
10 光源装置
11 外管
13 O−リング
15 蓋部材
16A 基部
16B フランジ部
17 凹溝
18 凹所
19 貫通孔
20 紫外線ランプ
21 発光管
22A 一方の電極
22B 他方の電極
23 保護膜
25 紫外線反射体
26 アパーチャ部
27 ガラス層
28 蛍光体層
29 始動アシスト用導電性部材
30 一方のランプ保持部材
31 中央貫通孔
32 ランプ保持用差込孔
35 他方のランプ保持部材
36 ランプ保持用凹部
40 給電用回路基板
41 中央貫通孔
42 第1の給電端子
42A 導電路形成部
42B 接続端子部
43 第2の給電端子
43A 導電路形成部
43B 接続端子部
44 内部リード導出用孔
45 接続端子部
48 内部リード
49 外部リード
50 回路基板支持部材
51 基体
51A,51B 突出部
52,53 係合部
60 流路
C ランプ中心軸
W 被処理水
11 外管
13 O−リング
15 蓋部材
16A 基部
16B フランジ部
17 凹溝
18 凹所
19 貫通孔
20 紫外線ランプ
21 発光管
22A 一方の電極
22B 他方の電極
23 保護膜
25 紫外線反射体
26 アパーチャ部
27 ガラス層
28 蛍光体層
29 始動アシスト用導電性部材
30 一方のランプ保持部材
31 中央貫通孔
32 ランプ保持用差込孔
35 他方のランプ保持部材
36 ランプ保持用凹部
40 給電用回路基板
41 中央貫通孔
42 第1の給電端子
42A 導電路形成部
42B 接続端子部
43 第2の給電端子
43A 導電路形成部
43B 接続端子部
44 内部リード導出用孔
45 接続端子部
48 内部リード
49 外部リード
50 回路基板支持部材
51 基体
51A,51B 突出部
52,53 係合部
60 流路
C ランプ中心軸
W 被処理水
Claims (5)
- 密閉された外管と、当該外管の内部に配置された複数の棒状の紫外線ランプと、当該紫外線ランプを、ランプ中心軸が前記外管の軸方向に沿って延びる姿勢で、前記外管の内周面に沿って環状に並ぶよう保持するランプ保持部材とを具えた液体処理用光源装置において、
前記各々の紫外線ランプは、周方向における一部に外部に光を取り出すためのアパーチャ部がランプ中心軸に沿って延びるよう形成された発光管を具えており、各々の紫外線ランプはそのアパーチャ部が前記外管の径方向外方を向くよう配置されていることを特徴とする液体処理用光源装置。 - 前記紫外線ランプは、波長200nmより短波長側にピークを有する紫外線を放射するものであり、水の高純度化処理に用いられることを特徴とする請求項1に記載の液体処理用光源装置。
- 前記紫外線ランプの各々に給電する給電機構が前記外管の内部における軸方向の一端側に配置されており、
前記紫外線ランプの各々は、一対の電極が当該電極間の領域に前記アパーチャ部が位置されるよう、前記発光管の外表面における互いに対向する位置に設けられており、当該電極の各々には、前記外管の軸方向における一端に前記給電機構が電気的に接続される接続部が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液体処理用光源装置。 - 隣り合う2つの紫外線ランプにおける互いに接近する電極の各々が、互いに同電位とされることを特徴とする請求項3に記載の液体処理用光源装置。
- 前記給電機構は、各々互いに独立した環状の回路パターンよりなる第1の給電端子および第2の給電端子が形成された給電用回路基板を具えており、
各々の紫外線ランプの一方の電極の各々が第1の給電端子に電気的に接続されていると共に他方の電極が第2の給電端子に電気的に接続されていることを特徴とする請求項4に記載の液体処理用光源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011169206A JP2013031808A (ja) | 2011-08-02 | 2011-08-02 | 液体処理用光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011169206A JP2013031808A (ja) | 2011-08-02 | 2011-08-02 | 液体処理用光源装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013031808A true JP2013031808A (ja) | 2013-02-14 |
Family
ID=47788159
Family Applications (1)
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JP2011169206A Withdrawn JP2013031808A (ja) | 2011-08-02 | 2011-08-02 | 液体処理用光源装置 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013031808A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018219208A1 (zh) * | 2017-05-27 | 2018-12-06 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 一种带有发光组件的净水器 |
-
2011
- 2011-08-02 JP JP2011169206A patent/JP2013031808A/ja not_active Withdrawn
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WO2018219208A1 (zh) * | 2017-05-27 | 2018-12-06 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 一种带有发光组件的净水器 |
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