JP2018167167A - Water treatment apparatus - Google Patents

Water treatment apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2018167167A
JP2018167167A JP2017065798A JP2017065798A JP2018167167A JP 2018167167 A JP2018167167 A JP 2018167167A JP 2017065798 A JP2017065798 A JP 2017065798A JP 2017065798 A JP2017065798 A JP 2017065798A JP 2018167167 A JP2018167167 A JP 2018167167A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
tube
pipe
wall
treatment apparatus
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.)
Granted
Application number
JP2017065798A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6788842B2 (en
Inventor
忠和 河村
Tadakazu Kawamura
忠和 河村
晶二 狩野
Shoji Kano
晶二 狩野
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.)
Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
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 Ushio Denki KK, Ushio Inc filed Critical Ushio Denki KK
Priority to JP2017065798A priority Critical patent/JP6788842B2/en
Publication of JP2018167167A publication Critical patent/JP2018167167A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6788842B2 publication Critical patent/JP6788842B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

To provide a water treatment apparatus capable of decomposing hydrogen peroxide contained in water i.e., a treatment object without using a catalyst.SOLUTION: The water treatment apparatus comprises a first pipe for water to pass therethrough, a second pipe disposed to surround the first pipe, a third pipe disposed to surround the second pipe, discharge gas filled in a space disposed between the second pipe and the third pipe, a first electrode attached to the outer wall of the third pipe, a second electrode attached either to the inner wall of the second pipe or to the outer wall of the first pipe, and a phosphor layer disposed at least either on the inner wall of the third pipe or on the outer wall of the second pipe. The discharge gas is constituted of a material that emits first light when a prescribed voltage is applied between the first electrode and the second electrode. The phosphor layer is constituted of a material that emits second light having a longer wave length relative to the first light and having a main emission wavelength of 189 nm or more and 250 nm or less when the first light is made incident thereon. The first pipe is constituted to include a material that blocks light of a wavelength of shorter than 189 nm.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、水処理装置に関し、特に紫外光を水に照射して処理を行う装置に関する。   The present invention relates to a water treatment apparatus, and more particularly to an apparatus that performs treatment by irradiating water with ultraviolet light.

半導体装置の製造工程における洗浄処理では、高濃度の薬液や洗剤と共に、それを濯ぐための大量の純水(超純水)が用いられる。近年、半導体デバイスにおける回路パターンの微細化、高密度化、高集積化に伴い、純水の水質に対する要求が高まっている。洗浄工程等において使用される純水は、水質管理項目の一つである全有機炭素(TOC:Total Organic Carbon)濃度を極めて低いレベルとすることが求められる。なぜなら、仮に、純水に有機物が多く含まれていると、その後の熱処理工程において当該有機物が炭化し、絶縁不良を引き起こすおそれがあるためである。   In a cleaning process in a manufacturing process of a semiconductor device, a large amount of pure water (ultra pure water) for rinsing it is used together with a high concentration chemical solution and detergent. In recent years, with the miniaturization, high density, and high integration of circuit patterns in semiconductor devices, demands for the quality of pure water are increasing. Pure water used in the washing process and the like is required to have a very low level of total organic carbon (TOC), which is one of the water quality management items. This is because if the pure water contains a large amount of organic matter, the organic matter may be carbonized in the subsequent heat treatment step, resulting in poor insulation.

純水の水質に対する要求が高まっていることを背景に、近年、純水中に含まれる微量の有機物を分解し除去する様々な方法が検討されてきている。そのような方法の代表的なものとして、紫外光酸化処理装置を利用した有機物の分解除去方法が存在する。   In recent years, various methods for decomposing and removing a small amount of organic substances contained in pure water have been studied against the background of increasing demand for the quality of pure water. A representative example of such a method is a method for decomposing and removing organic substances using an ultraviolet light oxidation treatment apparatus.

紫外光酸化処理装置においては、逆浸透膜分離装置などによって処理された水に対し、低圧水銀ランプからの光(紫外光)を照射することによって処理が行われる。水は、紫外光の照射エネルギーによって励起され、下記式(1)に示すように、ラジカル、具体的には、水素ラジカル(・H)及びヒドロキシラジカル(・OH)を生成し、瞬時に水に戻る反応を繰り返す。   In the ultraviolet light oxidation treatment device, the treatment is performed by irradiating water (ultraviolet light) from a low-pressure mercury lamp to water treated by a reverse osmosis membrane separation device or the like. Water is excited by the irradiation energy of ultraviolet light, and generates radicals, specifically, hydrogen radicals (.H) and hydroxy radicals (.OH) as shown in the following formula (1). Repeat the reaction to return.

Figure 2018167167
Figure 2018167167

また、紫外光酸化処理装置による処理においては、過酸化水素が生成される。具体的には、紫外光によって水が励起されることにより、下記の式(2)に示すように、過酸化水素(H22)が生成される。 Further, hydrogen peroxide is generated in the treatment by the ultraviolet light oxidation treatment apparatus. Specifically, when water is excited by ultraviolet light, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is generated as shown in the following formula (2).

Figure 2018167167
Figure 2018167167

水に過酸化水素が含まれる場合、その水を例えば半導体装置の製造工程に用いると、過酸化水素が半導体装置製造工程に影響を与える可能性があり、好ましくない。このため、純水は、TOCだけでなく過酸化水素の濃度を極めて低いレベルとすることが求められる。   When water contains hydrogen peroxide, it is not preferable to use the water in a semiconductor device manufacturing process, for example, because hydrogen peroxide may affect the semiconductor device manufacturing process. For this reason, pure water is required to have a very low concentration of hydrogen peroxide as well as TOC.

このような過酸化水素に起因する問題を解決するために、紫外光酸化処理装置によって処理されて排出された処理済水を、樹脂や吸着剤などの過酸化水素除去用部材によって過酸化水素除去処理した後、イオン交換装置に供給することが提案されている(例えば下記特許文献1参照)。   In order to solve such problems caused by hydrogen peroxide, the treated water discharged by the ultraviolet light oxidation treatment device is removed by a hydrogen peroxide removal member such as a resin or an adsorbent. It has been proposed to supply the ion exchange apparatus after the treatment (for example, see Patent Document 1 below).

具体的には、水処理システムにおいて、紫外光酸化処理装置とイオン交換装置との間に、アニオン交換樹脂(過酸化水素除去用樹脂)を充填したアニオン交換塔や、炭素系吸着剤(過酸化水素除去用吸着剤)を充填した吸着塔を設けることが提案されている。   Specifically, in a water treatment system, an anion exchange tower filled with an anion exchange resin (hydrogen peroxide removal resin) or a carbon-based adsorbent (peroxidation) between an ultraviolet light oxidation treatment device and an ion exchange device. It has been proposed to provide an adsorption tower packed with an adsorbent for hydrogen removal.

特開2011−176733号公報JP 2011-176733 A

しかし、上記の方法で過酸化水素を除去する場合、装置が極めて大型化するという課題がある。また、使用後の触媒は廃棄処分されるため環境への負荷が大きいという課題がある。本発明は上記の課題に鑑み、触媒を用いることなく、処理対象である水に含まれる過酸化水素を分解することのできる水処理装置を提供することを目的とする。   However, when hydrogen peroxide is removed by the above method, there is a problem that the apparatus becomes extremely large. Moreover, since the used catalyst is disposed of, there is a problem that the load on the environment is large. An object of this invention is to provide the water treatment apparatus which can decompose | disassemble the hydrogen peroxide contained in the water which is a process target, without using a catalyst in view of said subject.

本発明に係る水処理装置は、
通水用の第一管と、
前記第一管を取り囲むように設けられた、誘電体からなる第二管と、
前記第二管を取り囲むように設けられた、誘電体からなる第三管と、
前記第二管と前記第三管とに挟まれた空間内に充填された放電用ガスと、
前記第三管の外壁に設けられた第一電極と、
前記第二管の内壁、又は前記第一管の外壁に設けられた第二電極と、
少なくとも、前記第三管の内壁又は前記第二管の外壁に設けられた蛍光体層と、を備え、
前記放電用ガスは、前記第一電極と前記第二電極との間に所定の電圧が印加されると、第一光を発する材料で構成され、
前記蛍光体層は、前記第一光が入射されると、前記第一光よりも長波長の、主たる発光波長が189nm以上250nm以下の第二光を発する材料で構成され、
前記第一管は、波長が189nm未満の光を遮断する材料を含んで構成されることを特徴とする。
The water treatment apparatus according to the present invention is
A first pipe for water flow,
A second tube made of a dielectric material provided to surround the first tube;
A third tube made of a dielectric provided to surround the second tube;
A discharge gas filled in a space sandwiched between the second tube and the third tube;
A first electrode provided on the outer wall of the third tube;
A second electrode provided on the inner wall of the second tube or the outer wall of the first tube;
At least a phosphor layer provided on the inner wall of the third tube or the outer wall of the second tube,
The discharge gas is made of a material that emits first light when a predetermined voltage is applied between the first electrode and the second electrode,
The phosphor layer is made of a material that emits second light having a longer wavelength than the first light and a main emission wavelength of 189 nm to 250 nm when the first light is incident thereon,
The first tube includes a material that blocks light having a wavelength of less than 189 nm.

上記の水処理装置は、エキシマランプの原理を利用したものである。第一電極と第二電極との間に電圧が印加されると、それぞれ誘電体で構成された、第二管と第三管とに挟まれた空間内に充填された放電ガスに対して放電が生じ、エキシマ発光が生じる。このエキシマ発光による光が、第一光に対応する。   The above water treatment apparatus uses the principle of an excimer lamp. When a voltage is applied between the first electrode and the second electrode, discharge is performed on the discharge gas filled in the space sandwiched between the second tube and the third tube, each made of a dielectric. And excimer emission occurs. The light from this excimer emission corresponds to the first light.

少なくとも、第三管の内壁又は前記第二管の外壁には、蛍光体層が設けられている。第一光は、この蛍光体層に入射されると、蛍光を励起する。これにより、蛍光体層からは、第一光よりも長波長である第二光が射出される。蛍光体層は、第一光が入射されると、第一光よりも長波長の、主たる発光波長が189nm以上250nm以下の第二光を発する材料で構成される。すなわち、第二光は、主たる発光波長が189nm以上250nm以下である。第二光は、より好ましくは、主たる発光波長が189nm以上210nm以下である。   A phosphor layer is provided at least on the inner wall of the third tube or the outer wall of the second tube. When the first light is incident on the phosphor layer, the first light excites fluorescence. Thereby, the second light having a longer wavelength than the first light is emitted from the phosphor layer. The phosphor layer is made of a material that emits second light having a longer wavelength than the first light and a main emission wavelength of 189 nm to 250 nm when the first light is incident. That is, the second light has a main emission wavelength of 189 nm to 250 nm. More preferably, the second light has a main emission wavelength of 189 nm or more and 210 nm or less.

第一光と第二光は、第二管の外壁に入射された後、第二管の壁部を透過して第一管の外壁に入射される。ここで、第一管は、189nm未満の光を遮断する材料を含んで構成されている。このため、第一光は第一管の壁部において遮断される一方、第二光は第一管の内側に透過される。   The first light and the second light are incident on the outer wall of the second tube, and then pass through the wall portion of the second tube and are incident on the outer wall of the first tube. Here, the first tube includes a material that blocks light of less than 189 nm. For this reason, the first light is blocked at the wall of the first tube, while the second light is transmitted to the inside of the first tube.

第一管の内側には、処理対象としての水(以下、「被処理液」と呼ぶ。)が通水される。より詳細には、被処理液としては、過酸化水素を含む水が用いられる。例えば、被処理液としては、TOCを除去する工程を経た水が用いられる。   Water (hereinafter referred to as “liquid to be treated”) to be treated is passed through the inside of the first pipe. More specifically, water containing hydrogen peroxide is used as the liquid to be treated. For example, as the liquid to be treated, water that has undergone a step of removing TOC is used.

すなわち、過酸化水素を含む被処理液に対し、189nm以上の光が照射される。第二光は、主たる発光波長が189nm以上250nm以下であるため、第二光のピーク波長近傍の光は、第一管の内側を流れる被処理液に照射される。   In other words, the liquid to be treated containing hydrogen peroxide is irradiated with light of 189 nm or more. Since the main light emission wavelength of the second light is 189 nm or more and 250 nm or less, the light in the vicinity of the peak wavelength of the second light is irradiated to the liquid to be processed that flows inside the first tube.

図1は、過酸化水素の吸収スペクトルを模式的に示す図面である。図1において、横軸は光の波長を示し、縦軸は吸収係数を示す。図1によれば、250nm以下の波長帯の光については、過酸化水素に吸収されることが示される。なお、図1によれば、210nm以下の波長帯の光については、高い吸収率が示されている。過酸化水素に光が吸収されると、下記(3)式に示されるような反応が生じる。すなわち、過酸化水素が水と酸素に分解される。   FIG. 1 is a drawing schematically showing an absorption spectrum of hydrogen peroxide. In FIG. 1, the horizontal axis indicates the wavelength of light, and the vertical axis indicates the absorption coefficient. FIG. 1 shows that light having a wavelength band of 250 nm or less is absorbed by hydrogen peroxide. In addition, according to FIG. 1, the high absorptance is shown about the light of a wavelength band 210 nm or less. When light is absorbed by hydrogen peroxide, a reaction represented by the following formula (3) occurs. That is, hydrogen peroxide is decomposed into water and oxygen.

Figure 2018167167
Figure 2018167167

図2は、水の透過スペクトルを模式的に示す図面である。図2によれば、水の透過率が大きく減少する波長(短波長側の吸収端)が189nmに存在することが示されている。すなわち、波長189nm以上の光が水に照射されても、水は光を全く又はほとんど吸収しない。すなわち、上記(2)式の反応が生じない。   FIG. 2 is a drawing schematically showing the transmission spectrum of water. According to FIG. 2, it is shown that the wavelength (absorption edge on the short wavelength side) at which the transmittance of water greatly decreases exists at 189 nm. That is, even when light having a wavelength of 189 nm or more is irradiated to water, water absorbs little or no light. That is, the reaction of the above formula (2) does not occur.

つまり、上記水処理装置によれば、水には吸収されにくく、過酸化水素には吸収されやすい波長帯の光が、過酸化水素を含む被処理液に照射される。従って、過酸化水素の分解は進行するものの、水の分解は進行しない。この結果、被処理液に含有される過酸化水素の量を削減することができる。この構成によれば、光を照射することによって、被処理液に含有された過酸化水素の量を削減できるため、従来のように触媒を用いる必要がない。   That is, according to the water treatment apparatus, the liquid to be treated containing the hydrogen peroxide is irradiated with light having a wavelength band that is not easily absorbed by water and is easily absorbed by hydrogen peroxide. Therefore, although decomposition of hydrogen peroxide proceeds, decomposition of water does not proceed. As a result, the amount of hydrogen peroxide contained in the liquid to be treated can be reduced. According to this configuration, the amount of hydrogen peroxide contained in the liquid to be treated can be reduced by irradiating light, so that there is no need to use a catalyst as in the conventional case.

なお、本明細書内において、「光を遮断する」とは、入射された光のうち、75%以上の光を透過しないことを意味するものとして構わない。第一管は、入射された波長が189nm未満の光のうち、75%以上の光を透過しないように構成されており、好ましくは85%以上の光を透過しないように構成されている。   In the present specification, “blocking light” may mean that 75% or more of incident light is not transmitted. The first tube is configured not to transmit 75% or more of light having an incident wavelength of less than 189 nm, and is preferably configured not to transmit 85% or more of light.

前記放電用ガスは、フッ素を含まない材料で構成されるものとすることができる。一例として、前記放電用ガスは、Xe、Ar、Kr、ArCl、ArBrなどを利用することができる。   The discharge gas may be made of a material that does not contain fluorine. For example, Xe, Ar, Kr, ArCl, ArBr, or the like can be used as the discharge gas.

放電用ガスとしてArFを用いた場合、主たる発光波長が193nmのエキシマ発光が生じることは知られている。しかし、発光効率が低い上、フッ素は環境負荷が高いという問題がある。上記の構成によれば、環境負荷の低い材料を放電用ガスとして利用しながら、過酸化水素の分解に適した波長帯の光を被処理液に照射することができる。   When ArF is used as a discharge gas, it is known that excimer emission with a main emission wavelength of 193 nm occurs. However, there is a problem that the luminous efficiency is low and fluorine has a high environmental load. According to the above configuration, it is possible to irradiate the liquid to be processed with light having a wavelength band suitable for decomposition of hydrogen peroxide while using a material having a low environmental load as a discharge gas.

前記放電用ガスは、Xeを含む材料で構成され、
前記第一光の主たる発光波長は、172nmであるものとすることができる。
The discharge gas is made of a material containing Xe,
The main emission wavelength of the first light may be 172 nm.

Xeを用いたエキシマ発光は、高い発光効率で光を生成することが可能である。このエキシマ光の主たる発光波長は172nmである。図2に示したように、波長172nmの光は、水に対して高い吸収率を示す。このため、もしこの波長172nmのエキシマ光が直接被処理液に照射されてしまうと、上記(1)式及び(2)式に基づく反応が進行し、過酸化水素が生成されてしまう。図1によれば、たしかに172nmの光は、過酸化水素にも吸収されるため、上記(3)式に基づく反応も進行する。しかし、過酸化水素を分解する速度よりも、速い速度で水が分解されてしまい、実質的に被処理液内に含まれる過酸化水素を減少させることができない。   Excimer light emission using Xe can generate light with high light emission efficiency. The main emission wavelength of this excimer light is 172 nm. As shown in FIG. 2, light having a wavelength of 172 nm exhibits a high absorption rate with respect to water. Therefore, if the excimer light having a wavelength of 172 nm is directly applied to the liquid to be processed, the reaction based on the above formulas (1) and (2) proceeds, and hydrogen peroxide is generated. According to FIG. 1, since the light of 172 nm is also absorbed by hydrogen peroxide, the reaction based on the above equation (3) also proceeds. However, water is decomposed at a faster rate than the rate at which hydrogen peroxide is decomposed, and hydrogen peroxide contained in the liquid to be treated cannot be substantially reduced.

しかし、上記の構成によれば、主たる発光波長が172nmであるエキシマ光は、蛍光体層に照射されることで、それよりも長波長の、主たる発光波長が189nm以上250nm以下の光(第二光)に変換される。更に、被処理液が通水される第一管は、189nm未満の光を遮断する材料を含んで構成される。この結果、被処理液に対しては、主たる発光波長が189nm以上250nm以下の光(第二光)が照射される一方、主たる発光波長が172nmであるエキシマ光(第一光)は照射されない。従って、被処理液に含まれる水はほとんど分解されずに、過酸化水素が分解されるため、被処理液に含まれる過酸化水素の量を削減することができる。   However, according to the above configuration, excimer light having a main emission wavelength of 172 nm is irradiated on the phosphor layer, so that light having a longer emission wavelength than that of the main emission wavelength of 189 nm to 250 nm (second Light). Furthermore, the first tube through which the liquid to be treated is passed is configured to include a material that blocks light of less than 189 nm. As a result, the liquid to be treated is irradiated with light (second light) having a main emission wavelength of 189 nm or more and 250 nm or less, but is not irradiated with excimer light (first light) having a main emission wavelength of 172 nm. Therefore, water contained in the liquid to be treated is hardly decomposed and hydrogen peroxide is decomposed, so that the amount of hydrogen peroxide contained in the liquid to be treated can be reduced.

前記水処理装置は、
前記第三管の内壁に設けられた、前記第一光及び前記第二光を反射可能な反射層を備え、
前記蛍光体層は、前記反射層の上面に形成されているものとしても構わない。
The water treatment device
A reflective layer provided on the inner wall of the third tube and capable of reflecting the first light and the second light;
The phosphor layer may be formed on the upper surface of the reflective layer.

かかる構成によれば、放電空間内で発生したエキシマ光(第一光)、及びこの第一光が蛍光体層に入射されることで生成された蛍光(第二光)を、第二管側に高効率で導くことができる。第一光は、蛍光体層に入射されると、蛍光体層において第二光に変換されるものの、一部の第一光は蛍光体層を通過して第三管の内壁に達する。上記のように、第三管の内壁に反射層が設けられることで、反射層において第一光を反射させて再び蛍光体層内に入射させることができる。この結果、第二光の強度が高められる。   According to this configuration, the excimer light (first light) generated in the discharge space and the fluorescence (second light) generated by the first light being incident on the phosphor layer are converted into the second tube side. Can be guided with high efficiency. When the first light is incident on the phosphor layer, it is converted into the second light in the phosphor layer, but a part of the first light passes through the phosphor layer and reaches the inner wall of the third tube. As described above, by providing the reflective layer on the inner wall of the third tube, the first light can be reflected by the reflective layer and incident again into the phosphor layer. As a result, the intensity of the second light is increased.

蛍光体層で生成された第二光には、第二管に向かって進行する光と、第三管の内壁に向かって進行する光が存在する。上記のように、第三管の内壁に反射層が設けられることで、第三管の内壁に達する第二光についても、第二管側に進行方向を変化させることができる。この結果、被処理液に照射される第二光の強度が高められる。   The second light generated in the phosphor layer includes light traveling toward the second tube and light traveling toward the inner wall of the third tube. As described above, by providing the reflective layer on the inner wall of the third tube, the traveling direction of the second light reaching the inner wall of the third tube can be changed to the second tube side. As a result, the intensity of the second light irradiated to the liquid to be processed is increased.

第三管の内壁に、上記の反射層を構成する材料を焼成した後、蛍光体層を構成する材料を焼成することで、第三管の内壁に反射層と蛍光体層とを設けることができる。   After the material constituting the reflective layer is fired on the inner wall of the third tube, the material constituting the phosphor layer is fired to provide the reflective layer and the phosphor layer on the inner wall of the third tube. it can.

前記第一管は、前記第二管及び前記第三管よりもOH基の含有量が少ない石英ガラスで構成されているものとすることができる。   The first tube may be made of quartz glass having a lower OH group content than the second tube and the third tube.

石英ガラスは、透過率の高い光の波長範囲が広い材料である。石英ガラスに混在されるOH基の含有量を低下させると、吸収端を長波長側にシフトさせることができる。すなわち、第一管を構成する材料のOH基の含有量を、第二管や第三管よりも少なくすることで、第一管に対して、短波長の光を遮断する機能を持たせることが可能である。第一管は、189nm未満の光を遮断する能力が発現する程度にまで、第二管や第三管と比較してOH基の含有量が少なく構成されるものとして構わない。   Quartz glass is a material having a wide wavelength range of light with high transmittance. When the content of OH groups mixed in quartz glass is lowered, the absorption edge can be shifted to the long wavelength side. That is, by making the content of the OH group of the material constituting the first tube less than that of the second tube or the third tube, the first tube has a function of blocking light of short wavelengths. Is possible. The first tube may be configured to have a smaller OH group content than the second tube or the third tube to the extent that the ability to block light of less than 189 nm is developed.

前記第一管は、当該第一管の外壁に、前記第一光を遮断する光遮断層を備えるものとしても構わない。   The first tube may include a light blocking layer that blocks the first light on an outer wall of the first tube.

前記光遮断層は、前記蛍光体層と同一の材料からなるものとすることができる。かかる構成とすることで、第一管の外壁に入射された第一光は、第二光に変換され、この第二光が被処理液に照射される。   The light blocking layer may be made of the same material as the phosphor layer. By setting it as this structure, the 1st light which injected into the outer wall of the 1st pipe | tube is converted into a 2nd light, and this to-be-processed liquid is irradiated with this 2nd light.

前記第一電極は、前記第一光及び前記第二光を反射可能な、金属材料からなるものとすることができる。   The first electrode may be made of a metal material capable of reflecting the first light and the second light.

かかる構成とすることで、第一光又は第二光のうち、第三管の外壁を透過した光が存在した場合であっても、第一電極で反射して第二管側へ戻すことができる。これにより、被処理液に照射される第二光の強度が高められる。   By adopting such a configuration, even if there is light transmitted through the outer wall of the third tube among the first light or the second light, it can be reflected by the first electrode and returned to the second tube side. it can. Thereby, the intensity | strength of the 2nd light irradiated to a to-be-processed liquid is raised.

本発明によれば、触媒を用いることなく、処理対象である水に含まれる過酸化水素を分解することのできる水処理装置が実現される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the water treatment apparatus which can decompose | disassemble the hydrogen peroxide contained in the water which is a process target is achieved, without using a catalyst.

過酸化水素の吸収スペクトルを模式的に示す図面である。It is drawing which shows typically the absorption spectrum of hydrogen peroxide. 水の透過スペクトルを模式的に示す図面である。It is drawing which shows the transmission spectrum of water typically. 水処理装置の模式的な平面図である。It is a typical top view of a water treatment apparatus. 水処理装置の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of a water treatment apparatus. Xeエキシマ光のスペクトルを模式的に示す図面である。It is drawing which shows the spectrum of Xe excimer light typically. 水処理装置に対して被処理液を循環させながら流したときの、経過時間と、被処理液内の過酸化水素含有濃度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between elapsed time and the hydrogen peroxide containing density | concentration in a to-be-processed liquid when flowing a to-be-processed liquid with respect to a water treatment apparatus. 水処理装置の別実施形態の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of another embodiment of a water treatment apparatus. 水処理装置の別実施形態の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of another embodiment of a water treatment apparatus. 水処理装置の別実施形態の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of another embodiment of a water treatment apparatus. 水処理装置の別実施形態の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of another embodiment of a water treatment apparatus. 水処理装置の別実施形態の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of another embodiment of a water treatment apparatus.

本発明に係る水処理装置の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の各図面は、水処理装置の一実施形態を示すものであり、本発明を図示された構成に限定する趣旨ではない。また、各図において、図面の寸法比と実際の寸法比は必ずしも一致しない。   An embodiment of a water treatment apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, each following drawing shows one Embodiment of a water treatment apparatus, and is not the meaning which limits this invention to the structure shown in figure. Moreover, in each figure, the dimension ratio of drawing and an actual dimension ratio do not necessarily correspond.

図3は、本実施形態の水処理装置の模式的な平面図である。図4は、図3のA1−A1線断面図である。図3は、水処理装置1をY軸方向に見たときの平面図に対応する。図4は、水処理装置1をX軸方向に見たときの平面図に対応する。X軸方向は、被処理液2が流れる方向に対応する。   FIG. 3 is a schematic plan view of the water treatment apparatus of the present embodiment. 4 is a cross-sectional view taken along line A1-A1 of FIG. FIG. 3 corresponds to a plan view when the water treatment device 1 is viewed in the Y-axis direction. FIG. 4 corresponds to a plan view when the water treatment apparatus 1 is viewed in the X-axis direction. The X-axis direction corresponds to the direction in which the liquid 2 to be processed flows.

水処理装置1は、通水用の第一管11と、第一管11を取り囲むように設けられた第二管12と、第二管12を取り囲むように設けられた第三管13とを備える。本実施形態では、第一管11、第二管12、及び第三管13は、いずれも石英ガラスで構成される。   The water treatment device 1 includes a first pipe 11 for water passage, a second pipe 12 provided so as to surround the first pipe 11, and a third pipe 13 provided so as to surround the second pipe 12. Prepare. In the present embodiment, the first tube 11, the second tube 12, and the third tube 13 are all made of quartz glass.

第二管12と第三管13との間の放電空間10内には、所定の放電用ガスが充填されている。本実施形態では、放電空間10内にXeガスが充填されているものとして説明する。   The discharge space 10 between the second tube 12 and the third tube 13 is filled with a predetermined discharge gas. In the present embodiment, description will be made assuming that the discharge space 10 is filled with Xe gas.

第三管13の外壁には、第一電極21が形成されている。第一管11の外壁には、第二電極22が形成されている。本実施形態では、第一電極21及び第二電極22は、共に網目形状を有している。なお、図3及び図4では、第一管11と第二管12の間には、第二管12と第三管13との間に設けられた放電空間10と同程度の空間が存在しているかのように図示されているが、これは模式的に示されたものである。すなわち、第一管11と第二管12の間は、実際は十分に狭いものとしても構わない。   A first electrode 21 is formed on the outer wall of the third tube 13. A second electrode 22 is formed on the outer wall of the first tube 11. In the present embodiment, both the first electrode 21 and the second electrode 22 have a mesh shape. 3 and 4, there is a space between the first tube 11 and the second tube 12 as much as the discharge space 10 provided between the second tube 12 and the third tube 13. This is shown schematically as if it were. That is, the space between the first tube 11 and the second tube 12 may actually be sufficiently narrow.

第一電極21と第二電極22との間に電圧が印加されると、放電空間10内に電圧が印加され、放電プラズマが発生する。このプラズマにより放電空間10内のXe原子が励起され、エキシマ励起分子Xe2 *が生成される。この励起分子Xe2 *が基底状態に戻るときにエキシマ発光を発生する。図5に、Xeエキシマ光のスペクトルを模式的に示す。図5に示すように、Xeエキシマ光は、172nmにピークを有するスペクトルを示す。本実施形態では、Xeエキシマ光が「第一光」に対応する。 When a voltage is applied between the first electrode 21 and the second electrode 22, a voltage is applied in the discharge space 10, and discharge plasma is generated. This plasma excites Xe atoms in the discharge space 10 to generate excimer excited molecules Xe 2 * . Excimer emission occurs when the excited molecule Xe 2 * returns to the ground state. FIG. 5 schematically shows the spectrum of Xe excimer light. As shown in FIG. 5, Xe excimer light shows a spectrum having a peak at 172 nm. In the present embodiment, Xe excimer light corresponds to “first light”.

本実施形態において、水処理装置1は、第三管13の内壁に、反射層31と蛍光体層33とを備える。蛍光体層33は、反射層31の上面に形成されている。   In the present embodiment, the water treatment device 1 includes a reflective layer 31 and a phosphor layer 33 on the inner wall of the third tube 13. The phosphor layer 33 is formed on the upper surface of the reflective layer 31.

蛍光体層33は、主たる波長が172nmのXeエキシマ光が入射されると、それよりも長波長であって、主たる発光波長が189nm以上250nm以下の蛍光を発する材料で構成されている。一例として、蛍光体層33は、例えば、YPO4:Prを用いることができる。蛍光体層33によって生成される蛍光が「第二光」に対応する。 The phosphor layer 33 is made of a material that emits fluorescence having a wavelength longer than that when Xe excimer light having a main wavelength of 172 nm is incident, and a main emission wavelength of 189 nm to 250 nm. As an example, the phosphor layer 33 can use, for example, YPO 4 : Pr. The fluorescence generated by the phosphor layer 33 corresponds to “second light”.

反射層31は、エキシマ光(第一光)及び蛍光(第二光)を反射可能な材料で構成される。反射層31は、例えば、SiO2からなる粒状体を用いることができる。第三管13の内壁に、上記の反射層31を構成する材料を焼成した後、蛍光体層33を構成する材料を焼成することで、第三管13の内壁に反射層31と蛍光体層33とを設けることができる。 The reflective layer 31 is made of a material that can reflect excimer light (first light) and fluorescence (second light). For the reflective layer 31, for example, a granular material made of SiO 2 can be used. After the material constituting the reflective layer 31 is fired on the inner wall of the third tube 13, the material constituting the phosphor layer 33 is fired, whereby the reflective layer 31 and the phosphor layer are fired on the inner wall of the third tube 13. 33 can be provided.

通水用の第一管11は、189nm未満の光を遮断する材料を含んで構成される。第一管11は、189nm未満の光を75%以上遮断するように構成されるのが好ましく、85%以上遮断するように構成されるのが更に好ましい。   The 1st pipe | tube 11 for water flow is comprised including the material which interrupts | blocks the light below 189 nm. The first tube 11 is preferably configured to block light of less than 189 nm by 75% or more, and more preferably configured to block 85% or more.

第一管11が石英ガラスで構成される場合、OH基の含有量を調整することで、吸収端を調整することができる。石英ガラスに含まれるOH基の含有量を少なくすると、吸収端を長波長側にシフトさせることできる。よって、第一管11、第二管12、及び第三管13がいずれも石英ガラスで構成される場合、第一管11に含有されるOH基の量を、第二管12及び第三管13に含有されるOH基の量よりも低下させることで、第一管11は189nm未満の光を遮断させることが可能である。   When the 1st pipe | tube 11 is comprised with quartz glass, an absorption edge can be adjusted by adjusting content of OH group. If the content of OH groups contained in quartz glass is reduced, the absorption edge can be shifted to the longer wavelength side. Therefore, when all of the 1st pipe | tube 11, the 2nd pipe | tube 12, and the 3rd pipe | tube 13 are comprised with quartz glass, the quantity of the OH group contained in the 1st pipe | tube 11 is used for the 2nd pipe | tube 12 and the 3rd pipe | tube. By reducing the amount of OH groups contained in 13, the first tube 11 can block light of less than 189 nm.

なお、第一管11の吸収端を調整する他の方法としては、例えばTi、Fe、Cr、Vなどの重金属イオンのドープ量を調整することでも実現が可能である。重金属のドープ量を高めることで、吸収端を長波長側にシフトさせることができる。   In addition, as another method for adjusting the absorption end of the first tube 11, it can be realized by adjusting the doping amount of heavy metal ions such as Ti, Fe, Cr, and V, for example. By increasing the heavy metal doping amount, the absorption edge can be shifted to the long wavelength side.

第一管11内を通水する被処理液2は、処理対象としての水であり、より詳細には、過酸化水素を含む水である。   The liquid 2 to be treated that passes through the first pipe 11 is water to be treated, and more specifically, water containing hydrogen peroxide.

上記の構成によれば、放電空間10内で発生したエキシマ光(第一光)は、一部が蛍光体層33によって、エキシマ光よりも長波長の蛍光(第二光)に変換される。これらの第一光と第二光は、第二管12を透過して、第一管11に入射される。第一管11は、上記のように、189nm未満の光を遮断するように構成されているため、第一管11の内側には、主として第二光が入射される。つまり、第一管11の内側を通水する被処理液2に対し、主たる発光波長が189nm以上250nm以下の第二光が照射される。   According to the above configuration, a part of the excimer light (first light) generated in the discharge space 10 is converted into fluorescence (second light) having a longer wavelength than the excimer light by the phosphor layer 33. The first light and the second light pass through the second tube 12 and enter the first tube 11. Since the first tube 11 is configured to block light of less than 189 nm as described above, second light is mainly incident on the inside of the first tube 11. That is, the second light having a main emission wavelength of 189 nm or more and 250 nm or less is irradiated to the liquid to be treated 2 that passes through the inside of the first tube 11.

図1に示すように、波長が189nm以上250nm以下の光については、過酸化水素によって吸収されるため、上記(3)式の反応が生じて過酸化水素が分解される。一方、上記波長範囲の光は、図2に示すように水にはほとんど吸収されないため、上記(2)式の反応が全く又はほとんど生じない。この結果、被処理液2内に含有されている過酸化水素の量を低下させることができる。   As shown in FIG. 1, since light having a wavelength of 189 nm or more and 250 nm or less is absorbed by hydrogen peroxide, the reaction of the above formula (3) occurs and hydrogen peroxide is decomposed. On the other hand, light in the above wavelength range is hardly absorbed by water as shown in FIG. 2, so that the reaction of the above formula (2) does not occur at all. As a result, the amount of hydrogen peroxide contained in the liquid to be treated 2 can be reduced.

図6は、本実施形態の水処理装置1に対して、被処理液2を循環させながら流したときの、経過時間と、被処理液2内の過酸化水素含有濃度との関係を示すグラフである。水処理装置1は、以下の条件のものを採用した。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between the elapsed time and the concentration of hydrogen peroxide in the liquid to be treated 2 when the liquid 2 to be treated is flowed through the water treatment apparatus 1 of the present embodiment. It is. The water treatment apparatus 1 employed the following conditions.

第一管11: 内径17mm、外径19mm、X軸方向の長さ500mm
第二管12: 内径20mm、外径22mm、X軸方向の長さ480mm
第三管13: 内径37mm、外径40mm、X軸方向の長さ480mm
放電空間10: 径方向の幅7.5mm
放電用ガス: ガス圧39.9kPa(300Torr)
点灯電力: 150W
被処理液2: 流量10L/分
First tube 11: inner diameter 17 mm, outer diameter 19 mm, length in the X-axis direction 500 mm
Second pipe 12: inner diameter 20 mm, outer diameter 22 mm, length in the X-axis direction 480 mm
Third tube 13: inner diameter 37 mm, outer diameter 40 mm, length in the X-axis direction 480 mm
Discharge space 10: radial width 7.5 mm
Discharge gas: Gas pressure 39.9 kPa (300 Torr)
Lighting power: 150W
Liquid to be treated 2: Flow rate 10L / min

また、被処理液2に含まれる過酸化水素の濃度は、フローインジェクション分析法(FIA法)を用いて測定した。フローインジェクション分析法は、例えば、日本工業規格のJIS K 0126に規定されている。   Further, the concentration of hydrogen peroxide contained in the liquid to be treated 2 was measured by using a flow injection analysis method (FIA method). The flow injection analysis method is defined, for example, in Japanese Industrial Standard JIS K 0126.

図6によれば、処理時間の経過と共に、被処理液2に含まれる過酸化水素の濃度が低下されていることが確認できる。   According to FIG. 6, it can confirm that the density | concentration of the hydrogen peroxide contained in the to-be-processed liquid 2 is falling with progress of processing time.

なお、図6で示した実施例で用いられた水処理装置1の寸法及び条件は、あくまで一例である。例えば、以下の寸法及び条件の下で被処理液2内の過酸化水素含有濃度を測定した場合であっても、同様の傾向を示す結果が得られる。   In addition, the dimension and conditions of the water treatment apparatus 1 used by the Example shown in FIG. 6 are an example to the last. For example, even when the concentration of hydrogen peroxide in the liquid to be treated 2 is measured under the following dimensions and conditions, a result showing the same tendency is obtained.

第一管11: 内径14〜26mm、外径16〜30mm、X軸方向の長さ450〜1500mm
第二管12: 内径17〜35mm、外径19〜40mm、X軸方向の長さ430〜1500mm
第三管13: 内径34〜70mm、外径37〜75mm、X軸方向の長さ430〜1500mm
放電空間10: 径方向の幅7.5〜15mm
放電用ガス: ガス圧39.9〜53.2kPa(300〜400Torr)
点灯電力: 100〜900W
被処理液2: 流量5〜40L/分
First tube 11: inner diameter 14 to 26 mm, outer diameter 16 to 30 mm, length in the X-axis direction 450 to 1500 mm
Second pipe 12: inner diameter 17-35 mm, outer diameter 19-40 mm, length in the X-axis direction 430-1500 mm
Third tube 13: inner diameter 34 to 70 mm, outer diameter 37 to 75 mm, length in the X-axis direction 430 to 1500 mm
Discharge space 10: radial width 7.5 to 15 mm
Discharge gas: Gas pressure 39.9 to 53.2 kPa (300 to 400 Torr)
Lighting power: 100-900W
Liquid to be treated 2: Flow rate 5 to 40 L / min

[別実施形態]
以下、別実施形態につき説明する。なお、以下の各別実施形態は、相互に組み合わせることが可能である。
[Another embodiment]
Hereinafter, another embodiment will be described. The following different embodiments can be combined with each other.

〈1〉図7に示すように、第三管13の外壁に設けられる第一電極21は、第三管13の外壁を覆うように形成されていても構わない。本実施形態では、第一光や第二光を、第三管13の外側に放射させる必要がないため、必ずしも、第一電極21を、図4に示したような網目形状に構成しなくてもよい。   <1> As shown in FIG. 7, the first electrode 21 provided on the outer wall of the third tube 13 may be formed so as to cover the outer wall of the third tube 13. In the present embodiment, since it is not necessary to radiate the first light and the second light to the outside of the third tube 13, the first electrode 21 is not necessarily configured in a mesh shape as shown in FIG. Also good.

なお、この場合において、第一電極21は、第一光や第二光に対して反射率の高い金属材料で構成されるのが好ましい。一例として、第一電極21は、高反射性アルミニウム(例えば光輝用アルミニウム合金等)を用いることができる。   In this case, the first electrode 21 is preferably made of a metal material having a high reflectance with respect to the first light and the second light. As an example, the first electrode 21 can be made of highly reflective aluminum (for example, a bright aluminum alloy).

また、第一電極21の外側に、第一光や第二光に対して反射率の高い材料からなる反射層を設けても構わない。この場合、第一電極21は、必ずしも第一光や第二光に対して反射率の高い材料である必要はない。なお、図4に示したような、網目形状の第一電極21の外側に、反射層を設けても構わない。この反射層としては、例えば、アルミナ、ステアタイト等の粒状体を用いることができる。   Moreover, you may provide the reflection layer which consists of material with a high reflectance with respect to 1st light and 2nd light in the outer side of the 1st electrode 21. FIG. In this case, the first electrode 21 does not necessarily need to be a material having a high reflectance with respect to the first light and the second light. In addition, you may provide a reflection layer in the outer side of the mesh-shaped 1st electrode 21 as shown in FIG. As the reflective layer, for example, granular materials such as alumina and steatite can be used.

〈2〉図8に示すように、水処理装置1は、第二管12の外壁に蛍光体層34を設ける構成としても構わない。この蛍光体層34は、蛍光体層33と同じ材料で構成されることができる。かかる構成とすることで、放電空間10内で発生したエキシマ光(第一光)を、高効率に第二光に変換することができる。   <2> As shown in FIG. 8, the water treatment apparatus 1 may have a configuration in which the phosphor layer 34 is provided on the outer wall of the second pipe 12. The phosphor layer 34 can be made of the same material as the phosphor layer 33. With this configuration, excimer light (first light) generated in the discharge space 10 can be converted into second light with high efficiency.

〈3〉図9に示すように、水処理装置1は、第三管13の内壁には反射層31を備えない構成としても構わない。この場合、蛍光体層33の厚みを厚くするのが好ましい。一例として、図4に示す水処理装置1において、反射層31の厚みは10〜1000μmであり、蛍光体層33の厚みは10〜1000μmである。図9に示す水処理装置1において、蛍光体層33の厚みは50〜2000μmである。   <3> As shown in FIG. 9, the water treatment apparatus 1 may be configured not to include the reflective layer 31 on the inner wall of the third pipe 13. In this case, it is preferable to increase the thickness of the phosphor layer 33. As an example, in the water treatment apparatus 1 shown in FIG. 4, the reflective layer 31 has a thickness of 10 to 1000 μm, and the phosphor layer 33 has a thickness of 10 to 1000 μm. In the water treatment apparatus 1 shown in FIG. 9, the thickness of the phosphor layer 33 is 50 to 2000 μm.

蛍光体層33の厚みを厚くすることで、蛍光体層33に入射された光を、第二管12側に戻す機能を高めることができる。   By increasing the thickness of the phosphor layer 33, it is possible to enhance the function of returning the light incident on the phosphor layer 33 to the second tube 12 side.

〈4〉図10に示すように、第二電極22は、第二管12の内壁に設けられるものとしても構わない。   <4> As shown in FIG. 10, the second electrode 22 may be provided on the inner wall of the second tube 12.

〈5〉図11に示すように、水処理装置1は、第一管11の外壁に、光遮断層36を備えるものとしても構わない。この光遮断層36は、189nm未満の光を遮断する材料によって構成される。この構成においても、第一光が実質的に第一管11内に入射されないため、被処理液2に対しては主として第二光が照射される。光遮断層36は、一例として、誘電体多層膜で構成することができる。   <5> As shown in FIG. 11, the water treatment device 1 may include a light blocking layer 36 on the outer wall of the first pipe 11. The light blocking layer 36 is made of a material that blocks light of less than 189 nm. Also in this configuration, since the first light is not substantially incident on the first tube 11, the second light is mainly applied to the liquid 2 to be processed. For example, the light blocking layer 36 can be formed of a dielectric multilayer film.

別の例として、光遮断層36は、蛍光体層33と同一の材料で構成することができる。かかる構成によれば、第二光に変換されずに残存していた第一光は、第一管11の外壁に入射されると、この光遮断層36によって第二光に変換される。この結果、実質的に第一管11内に第一光を透過させない機能を持たせることができる。   As another example, the light blocking layer 36 can be made of the same material as the phosphor layer 33. According to such a configuration, the first light remaining without being converted into the second light is converted into the second light by the light blocking layer 36 when entering the outer wall of the first tube 11. As a result, the first tube 11 can be provided with a function that does not substantially transmit the first light.

〈6〉第一管11、第二管12、及び第三管13は、いずれも石英ガラスで構成されるものとして説明したが、他の材料で構成されていても構わない。第二管12及び第三管13は、誘電体で構成され、第二管12と第三管13の間で誘電体バリア放電によるエキシマ発光が実現できる構成であればよい。   <6> The first tube 11, the second tube 12, and the third tube 13 have been described as being made of quartz glass, but may be made of other materials. The 2nd pipe | tube 12 and the 3rd pipe | tube 13 are comprised with a dielectric material, and should just be the structure which can implement | achieve excimer light emission by a dielectric barrier discharge between the 2nd pipe | tube 12 and the 3rd pipe | tube 13. FIG.

〈7〉放電空間10内に充填されるガスは、キセノン(Xe)ガスには限定されない。少なくとも、主たる発光波長が189nm未満のエキシマ光を生成することができる材料であればよい。例えば、Arエキシマであれば、主たる発光波長が126nmである。Krエキシマであれば、主たる発光波長が146nmである。ArBrエキシマであれば、主たる発光波長が165nmである。ArClエキシマであれば、主たる発光波長が175nmである。   <7> The gas filled in the discharge space 10 is not limited to xenon (Xe) gas. Any material that can generate excimer light having a main emission wavelength of less than 189 nm may be used. For example, in the case of Ar excimer, the main emission wavelength is 126 nm. In the case of Kr excimer, the main emission wavelength is 146 nm. In the case of ArBr excimer, the main emission wavelength is 165 nm. In the case of ArCl excimer, the main emission wavelength is 175 nm.

〈8〉蛍光体層33は、複数種類の蛍光物質を混在させて構成されていても構わない。一例として、蛍光体層33は、第一光が入射されると、上述した第二光に加えて、主たる発光波長が250nm以上270nm以下程度の第三光を生成するものとすることができる。かかる構成によれば、この第三光についても、第一管11を透過して被処理液2に照射される。DNAやRNAは、260nm近傍に吸収スペクトルのピークを有するため、被処理液2内に含有される過酸化水素量の低下と共に、被処理液2の殺菌処理を行うことができる。   <8> The phosphor layer 33 may be configured by mixing a plurality of types of fluorescent substances. As an example, when the first light is incident, the phosphor layer 33 may generate third light having a main emission wavelength of about 250 nm to 270 nm in addition to the second light described above. According to this configuration, the third light is also transmitted to the liquid 2 to be processed through the first tube 11. Since DNA and RNA have an absorption spectrum peak in the vicinity of 260 nm, the treatment liquid 2 can be sterilized as the amount of hydrogen peroxide contained in the treatment liquid 2 decreases.

1 : 水処理装置
2 : 被処理液
10 : 放電空間
11 : 第一管
12 : 第二管
13 : 第三管
21 : 第一電極
22 : 第二電極
31 : 反射層
33 : 蛍光体層
34 : 蛍光体層
36 : 光遮断層
1: Water treatment device 2: Liquid to be treated 10: Discharge space 11: First tube 12: Second tube 13: Third tube 21: First electrode 22: Second electrode 31: Reflective layer 33: Phosphor layer 34: Phosphor layer 36: light blocking layer

Claims (8)

通水用の第一管と、
前記第一管を取り囲むように設けられた、誘電体からなる第二管と、
前記第二管を取り囲むように設けられた、誘電体からなる第三管と、
前記第二管と前記第三管とに挟まれた空間内に充填された放電用ガスと、
前記第三管の外壁に設けられた第一電極と、
前記第二管の内壁、又は前記第一管の外壁に設けられた第二電極と、
少なくとも、前記第三管の内壁又は前記第二管の外壁に設けられた蛍光体層と、を備え、
前記放電用ガスは、前記第一電極と前記第二電極との間に所定の電圧が印加されると、第一光を発する材料で構成され、
前記蛍光体層は、前記第一光が入射されると、前記第一光よりも長波長の、主たる発光波長が189nm以上250nm以下の第二光を発する材料で構成され、
前記第一管は、波長が189nm未満の光を遮断する材料を含んで構成されることを特徴とする水処理装置。
A first pipe for water flow,
A second tube made of a dielectric material provided to surround the first tube;
A third tube made of a dielectric provided to surround the second tube;
A discharge gas filled in a space sandwiched between the second tube and the third tube;
A first electrode provided on the outer wall of the third tube;
A second electrode provided on the inner wall of the second tube or the outer wall of the first tube;
At least a phosphor layer provided on the inner wall of the third tube or the outer wall of the second tube,
The discharge gas is made of a material that emits first light when a predetermined voltage is applied between the first electrode and the second electrode,
The phosphor layer is made of a material that emits second light having a longer wavelength than the first light and a main emission wavelength of 189 nm to 250 nm when the first light is incident thereon,
The said 1st pipe | tube is comprised including the material which interrupts | blocks the light whose wavelength is less than 189 nm, The water treatment apparatus characterized by the above-mentioned.
前記放電用ガスは、フッ素を含まない材料で構成されることを特徴とする請求項1に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the discharge gas is made of a material that does not contain fluorine. 前記放電用ガスは、Xeを含む材料で構成され、
前記第一光の主たる発光波長は、172nmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の水処理装置。
The discharge gas is made of a material containing Xe,
The water treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein a main emission wavelength of the first light is 172 nm.
前記第三管の内壁に設けられた、前記第一光及び前記第二光を反射可能な反射層を備え、
前記蛍光体層は、前記反射層の上面に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水処理装置。
A reflective layer provided on the inner wall of the third tube and capable of reflecting the first light and the second light;
The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the phosphor layer is formed on an upper surface of the reflection layer.
前記第一管は、前記第二管及び前記第三管よりもOH基の含有量が少ない石英ガラスで構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の水処理装置。   5. The water according to claim 1, wherein the first tube is made of quartz glass having a lower OH group content than the second tube and the third tube. Processing equipment. 前記第一管は、当該第一管の外壁に、前記第一光を遮断する光遮断層を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the first pipe includes a light blocking layer that blocks the first light on an outer wall of the first pipe. 前記光遮断層は、前記蛍光体層と同一の材料からなることを特徴とする請求項6に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 6, wherein the light blocking layer is made of the same material as the phosphor layer. 前記第一電極は、前記第一光及び前記第二光を反射可能な、金属材料からなることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の水処理装置。

The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the first electrode is made of a metal material capable of reflecting the first light and the second light.

JP2017065798A 2017-03-29 2017-03-29 Water treatment equipment Active JP6788842B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017065798A JP6788842B2 (en) 2017-03-29 2017-03-29 Water treatment equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017065798A JP6788842B2 (en) 2017-03-29 2017-03-29 Water treatment equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018167167A true JP2018167167A (en) 2018-11-01
JP6788842B2 JP6788842B2 (en) 2020-11-25

Family

ID=64017778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017065798A Active JP6788842B2 (en) 2017-03-29 2017-03-29 Water treatment equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6788842B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023002472A (en) * 2021-06-22 2023-01-10 朗升光電科技(広東)有限公司 novel UV lamp tube

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002527237A (en) * 1998-10-20 2002-08-27 シュド イ テク エ プロデュイ(ソシエテアノニム) Fluid purification device by light pulse
JP2008506230A (en) * 2004-07-09 2008-02-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ UVC / VUV dielectric barrier discharge lamp with reflector
JP2009230867A (en) * 2008-03-19 2009-10-08 Ushio Inc Excimer lamp
WO2012026247A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 ウシオ電機株式会社 Fluorescent lamp
JP2016037416A (en) * 2014-08-07 2016-03-22 ウシオ電機株式会社 Ultraviolet irradiation type ozone generator
JP2017188264A (en) * 2016-04-04 2017-10-12 ウシオ電機株式会社 Excimer lamp for liquid processing
JP2018142476A (en) * 2017-02-28 2018-09-13 株式会社オーク製作所 Electric discharge lamp

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002527237A (en) * 1998-10-20 2002-08-27 シュド イ テク エ プロデュイ(ソシエテアノニム) Fluid purification device by light pulse
JP2008506230A (en) * 2004-07-09 2008-02-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ UVC / VUV dielectric barrier discharge lamp with reflector
JP2009230867A (en) * 2008-03-19 2009-10-08 Ushio Inc Excimer lamp
WO2012026247A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 ウシオ電機株式会社 Fluorescent lamp
JP2016037416A (en) * 2014-08-07 2016-03-22 ウシオ電機株式会社 Ultraviolet irradiation type ozone generator
JP2017188264A (en) * 2016-04-04 2017-10-12 ウシオ電機株式会社 Excimer lamp for liquid processing
JP2018142476A (en) * 2017-02-28 2018-09-13 株式会社オーク製作所 Electric discharge lamp

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023002472A (en) * 2021-06-22 2023-01-10 朗升光電科技(広東)有限公司 novel UV lamp tube

Also Published As

Publication number Publication date
JP6788842B2 (en) 2020-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rosenfeldt et al. Comparison of the efficiency of OH radical formation during ozonation and the advanced oxidation processes O3/H2O2 and UV/H2O2
JP5486303B2 (en) Fluid treatment system including radiation source and cooling means
KR100797027B1 (en) Apparatus for wastewater treatment by using ultraviolet light and oxidative species produced in dielectric barrier discharge tube, and method of wastewater treatment using this
JP2016036772A (en) Ultraviolet irradiation type water purifier
TWI713587B (en) A method for treating substates with an aqueous liquid medium exposed to uv-radiation
JP6788842B2 (en) Water treatment equipment
JP2010046611A (en) Ultraviolet oxidation apparatus
JP2014213244A (en) Ultraviolet water treatment apparatus
TW570816B (en) Ultraviolet ray irradiation device and operation method thereof
JP4691004B2 (en) Inactivation treatment method by ultraviolet light
US20170144898A1 (en) Device for the Photochemical Treatment of Polluted Water
CN101599413B (en) Excimer lamp
CN104623714A (en) Air purifying device
JPS62234591A (en) Oxidative decomposing device using ultraviolet ray
JP2002166270A (en) Photochemical reactor
JP4865965B2 (en) Liquid treatment apparatus and method using ultraviolet rays
JPH10192696A (en) Photocatalytic reaction apparatus
JP4294533B2 (en) Excimer lamp glass, excimer lamp discharge vessel and excimer lamp
WO2023243288A1 (en) Ozone-containing gas generating method and ozone-containing gas generating system
RU94562U1 (en) DEVICE FOR TREATMENT OF LIQUIDS BY UV RADIATION
JP5893472B2 (en) Hydroxyl radical water generator
WO2002024587A1 (en) Quartz glass for short wave length ultraviolet ray, discharge lamp using the same, container therefor and ultraviolet irradiation apparatus
JP2010075916A (en) Ozone decomposing device and process system
JP2016012678A (en) Desmearing method and desmearing device
JP2007518236A (en) High pressure mercury vapor lamp

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200924

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201002

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201015

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6788842

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250