JP3653534B2 - Electrodeless discharge lamp unit, electrodeless discharge lamp device, and fluid treatment device - Google Patents

Electrodeless discharge lamp unit, electrodeless discharge lamp device, and fluid treatment device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は離間した高周波電源から高周波電力の供給を受けるのに好適で取扱いの容易な無電極放電ランプユニット、これを用いた無電極放電ランプ装置および流体処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平6−310291号公報には、高周波電源と電球形の無電極放電ランプとを離間してその間を同軸ケーブルで接続するとともに、同軸ケーブルの両端にそれぞれインピーダンス整合回路を設け、無電極ランプ側のインピーダンス整合回路を負荷側ユニットに収納した無電極放電ランプ点灯装置がその図4および関連記述に示されている(従来技術1)。
【0003】
従来技術1は、同軸ケーブルの両端に2個のインピーダンス整合回路を用いることにより、負荷側ユニットと電源側ユニットとを別個にインピーダンス整合の調整を行えるようにできる旨記載されている。
【0004】
また、特開平2−37660号公報には、中空部分を照射空間とした円筒状の発光管を備えた無電極放電ランプが記載されている(従来技術2)。
【0005】
従来技術2は、円筒状発光管の中空部分を照射空間とすることにより、一様な光強度で周囲から照射されるから、小形の外照形光源装置を構成することができる旨記載されている。
【0006】
さらに、近時細長い放電容器を備えた無電極放電ランプを水などの被処理流体中に没入させて、すなわち内照形の構成によって、流体の殺菌などの処理を行う試みがなされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
細長い放電容器を備えた無電極放電ランプを流体処理に用いる場合に、高周波電源を無電極放電ランプから離間させる方が都合よい。そのためには、高周波電源と無電極放電ランプとの間を同軸ケーブルで接続する。
【0008】
ところが、インピーダンス整合回路と無電極放電ランプとの位置関係によっては励起コイルのインピーダンスが配線の影響を受けて整合を良好にとれないことが分かった。従来技術1においては、インピーダンス整合回路を負荷側ユニットに収納する旨述べられているが、インピーダンス整合回路と無電極放電ランプとの具体的位置関係および構造については開示がなく、この従来技術を適用しても上記の問題は解決することができない。
【0009】
また、従来技術2は、円筒状の発光管の中空部分を照射空間とするので、いわゆる外照形であり、これを内照形の流体処理には適用できない。さらに、外照形は処理量を多くしにくいので、中規模以上の流体処理装置には不向きである。
【0010】
本発明は、比較的容量の大きい流体処理用にも好適で、しかも取扱いの容易な無電極放電ランプユニット、これを用いた無電極放電ランプ装置および流体処理装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を達成するための手段】
請求項1の発明の無電極放電ランプユニットは、細長い放電容器の内部に放電媒体を封入してなる無電極放電ランプと;放電容器の長手方向に沿って分散して配設されて無電極放電ランプに高周波磁界を作用させて放電を生起させる複数の励起コイルと;無電極放電ランプの軸方向の一端側においてほぼ同軸に配設されて各励起コイルに接続されるインピーダンス整合回路と;無電極放電ランプ,励起コイルおよびインピーダンス整合回路を一体化する一体化手段と;を具備していることを特徴としている。
【0012】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【0013】
無電極放電ランプにおいては、その放電容器の外側に励起コイルを巻回して放電容器の軸方向に高周波磁界を生成させて放電媒体を励起させるので、放電は放電容器の横断面において、ドーナッツ状に生起する。したがって、放電容器の軸心近傍は放電に寄与しないから、放電容器を軸方向に中空に形成することができる。しかし、本発明においては、要すれば直管形の放電容器を用いることができる。
【0014】
放電媒体は、所要の放電を生起するために必要な種々の媒体を用いることができる。たとえば放電によって波長235.7nmの紫外線を発生させたい場合は、水銀およびアルゴンなどの希ガスを数torr封入する。そして、低圧水銀蒸気放電となるような蒸気圧となるように放電条件を設定する。しかし、本発明は可視光を発生する場合にも適応する。また、高圧金属蒸気放電および高圧ガス放電にも適応する。
【0015】
励起コイルは、その複数を放電容器の長手方向に分散させて配設している。これは細長い放電容器の長手方向のほぼ全体にわたって放電を生起させるのに効果的である。また、各励起コイルは、通常数ターン程度のターン数とされるが、要すれば1ターンであってもよい。
【0016】
インピーダンス整合回路は、所要のインピーダンス整合を行えるなら、その回路構成は自由である。そして、通常はケースに回路要素を収納してインピーダンス整合回路は構成されている。また、インピーダンス整合回路は、そのケースを無電極放電ランプの長手方向の一端側においてほぼ同軸に配設され、かつ一体化手段によって無電極放電ランプおよび励起コイルと一体化されて無電極放電ランプユニットを構成している。
【0017】
一体化手段は、本来他の目的のもとに配設されたものであっても、本発明にいう構成であり、しかも一体化の効果を奏するなら、一体化手段をも兼ねていると解釈する。たとえば後述する保護管を付加する場合に保護管の端板とインピーダンス整合回路のケースの一部を兼ねることができる。また、一体化手段は、インピーダンス整合回路を上記の位置に一体化する固着手段であることを許容する。
【0018】
そうして、本発明においては、細長い放電容器の長手方向に沿って複数の励起コイルを分散配置しているので、放電容器のほぼ全体を均一に発光させることができ、したがって発光量を多くすることができる。これとともに、無電極放電ランプの一端側においてインピーダンス整合回路をほぼ同軸に配設し、さらに一体化手段によって無電極放電ランプ、励起コイルおよびインピーダンス整合回路を一体化しているので、高周波電源、インピーダンス整合回路および複数の励起コイルの電気的接続と無電極放電ランプユニットの機械的支持が容易になり、したがって中規模以上の容量の流体処理装置を含めて種々の流体処理装置に適応する無電極放電ランプユニットである。
【0019】
請求項2の発明の無電極放電ランプユニットは、細長い放電容器の内部に放電媒体を封入してなる無電極放電ランプと;無電極放電ランプに高周波磁界を作用させて放電を生起させる励起コイルと;無電極放電ランプおよびコイルの周囲を流体に対してシールして包囲する少なくとも主要部が放射透過性の保護管と;無電極放電ランプの軸方向の一端側に配設されて励起コイルに接続されるインピーダンス整合回路と;無電極放電ランプ,励起コイル、保護管およびインピーダンス整合回路を一体化する一体化手段と;を具備していることを特徴としている。
【0020】
本発明において、励起コイルは放電容器の軸方向の長さおよび励起コイルのターン数に応じて1ないし数個用いることができる。
【0021】
保護管は、無電極放電ランプおよび励起コイルが直接被処理流体に接触しないように保護するもので、そのため流体に対してシールして無電極放電ランプおよび励起コイルを包囲している。被処理流体が液体の場合、シールは液密である。また、被処理流体が気体の場合、シールは気密である。
【0022】
少なくとも主要部が放射透過性であるとは、保護管はその全体が放射透過性である必要はなく、所望部分から所望方向へ放射を透過させたい場合に、当該部分において所望方向に対して放射を透過するものであればよい。放射を透過するとは、無電極放電ランプの放射のうち所望波長帯の放射を透過するものであればよい。
【0023】
保護管の構成としては、一般的には、放射透過性の円筒体および円筒体の両端を閉塞する金属または合成樹脂の端板からなり、円筒体と端板との間にパッキンを介在させて両者を固定することにより、流体に対してシールされた保護管を構成することができる。上記と異なる構成としては、放射透過性の有底筒体の開口端にパッキンを介して金属または合成樹脂の端板を固定することによることもできる。
【0024】
インピーダンス整合回路は、保護管の一方の端板を利用して固定することにより、無電極放電ランプの一端側に配設し、かつ一体化することができる。このような場合、保護管の端板および端板を固定する固定手段を一体化手段を兼ねているといえる。
【0025】
そうして、本発明においては、無電極放電ランプおよび励起コイルを保護管で包囲することにより、流体に直接接触しないようにしたので、次の作用がある。すなわち、保護管の主として径を十分大きくすることにより、励起コイルの寄生容量が大きくなるのを回避することができる。これに対して、比誘電率の大きい流体が励起コイルに近接していると、励起コイルの寄生容量が流体の比誘電率のために大きくなり、しかも流体の濃度や流量およびまたは流速が変化しやすいために、流体による寄生容量が変動しやすくなる。このため、励起コイルの寄生容量が変動して整合が乱れるために、所望の電力を励起コイルを通じて無電極放電ランプに投入できなくなる。
【0026】
また、励起コイルおよび無電極放電ランプが流体に接触することによって腐食したり誤動作するようなことはない。
【0027】
さらに、無電極放電ランプの温度が流体の温度に左右されにくいので、適正温度に維持しやすい。
【0028】
さらにまた、万一放電容器が破損しても流体に放電媒体が混入することを回避できる。
【0029】
請求項3の発明の無電極放電ランプユニットは、請求項1または2記載の無電極放電ランプユニットにおいて、無電極放電ランプは、放電容器が円筒状であることを特徴としている。
【0030】
本発明においては、放電容器が円筒状で、放電に寄与しない部分が少ないから、放電に寄与しない放電容器の部分に対してまで放電媒体を余分に封入する無駄を省ける。
【0031】
請求項4の発明の無電極放電ランプユニットは、細長い円筒状の主要部および主要部の両端から軸方向に延在する一対の筒部を備えた放電容器の主要部内に放電媒体を封入してなる無電極放電ランプと;無電極放電ランプに磁界を作用させて放電を生起させる励起コイルと;無電極放電ランプおよび励起コイルの周囲を流体に対してシールして包囲するとともに放電容器の一対の筒部を介して無電極放電ランプを内部に保持している少なくとも主要部が放射透過性の保護管と;保護管の軸方向の一端に配設されて励起コイルに接続されるインピーダンス整合回路と;を具備していることを特徴としている。
【0032】
本発明において、放電容器の筒部は主要部と同一材質したがって、放射透過性の材質で形成するのが製造性上好ましい。しかし、熱膨張率が近似していていれば異なる材質で構成されていてもよい。
【0033】
本発明においては、放電容器が細長い円筒状の主要部の両端から一対の筒部が軸方向に延在する構成であり、放電容器の筒部を介して無電極放電ランプを保護管内に保持することにより、その保持が容易である。
【0034】
また、無電極放電ランプの発光部は放電容器の主要部であり、主要部から筒部が両端方向に延在しているから、発光が筒部およじ保持手段によって蹴られることが少ない。したがって、無電極放電ランプの発光を有効に流体処理に利用することができる。
【0035】
さらに、筒部は主要部と同心にできるので、無電極放電ランプを保護管に対して所望の位置に固定しやすく、しかも保持の構造を簡単にすることができる。
【0036】
請求項5の発明の無電極放電ランプユニットは、請求項ないし4のいずれか一記載の無電極放電ランプユニットにおいて、保護管および整合回路の間に配設された隔壁を具備していることを特徴としている。
【0037】
本発明において、隔壁はインピーダンス整合回路を無電極放電ランプからの熱の影響を受けにくくするものである。そして、保護管の端板を本発明の隔壁として兼用することができる。熱容量が大きいなら隔壁が金属であってもよい。また、隔壁は、熱伝導率の小さな合成樹脂などであってもよい。
【0038】
そうして、本発明においては、インピーダンス整合回路が隔壁によって無電極放電ランプの熱影響を受けにくいから、インピーダンス整合を安定させることが容易である。また、インピーダンス整合回路をなるべく無電極放電ランプに接近して配設することができ、その分インピーダンス整合回路が配線の影響を受けにくくなる。
【0039】
請求項6の発明の無電極放電ランプユニットは、請求項2または4記載の無電極放電ランプユニットにおいて、インピーダンス整合回路は、保護管とほぼ同一の径を有するケースを備えていることを特徴としている。
【0040】
無電極放電ランプユニットの全体をほぼ同一径にできるので、無電極放電ランプユニットの取扱いが容易になるとともに、保護管の端板とインピーダンス整合回路のケースを一体化しやすくなり、構造の簡素化を図ることができる。さらに、外観も良好になる。
【0041】
請求項7の発明の無電極放電ランプユニットは、請求項1ないし6のいずれか一記載の無電極放電ランプユニットにおいて、無電極放電ランプは、放電によって紫外線を放射することを特徴としている。
【0042】
無電極放電ランプが紫外線特に波長253.7nmの紫外線を放射するなら、これを流体の殺菌処理に用いると効果的である。この場合、無電極放電ランプは放電容器に電極を封装しないから、電極の電子放射物質が消耗することがないので、従来の有電極の殺菌ランプに比較して著しく長寿命となる。
【0043】
したがって、この無電極放電ランプ装置を流体の殺菌処理に用いた場合には、そのメンテナンスが容易で、かつ安価になる。
【0044】
請求項8の発明の無電極放電ランプ装置は、請求項1ないし7のいずれか一記載の無電極放電ランプユニットと;無電極放電ランプユニットと離間した位置に配設された高周波電源と;無電極放電ランプユニットおよび高周波電源の間を接続する同軸ケーブルと;を具備していることを特徴としている。
【0045】
高周波電源は、無電極放電ランプの点灯に必要な1ないし数百MHzの周波数の電力を供給可能であれば、回路方式は限定されない。高周波電源と無電極放電ランプユニットとの離間距離はそれらの間を同軸ケーブルで接続する必要がある距離であればよく、具体的な距離数は限定されない。たとえば同軸ケーブルで1ないし10m程度の離間は十分に許容される。
【0046】
同軸ケーブルは、その中間にコネクタボックスなどが介在していてもよい。
【0047】
無電極放電ランプ装置の用途は特段限定されないが、流体処理は最適な用途の一つである。光化学反応などにも用いることができる。さらに、要すれば、照明用とすることも許容される。
【0048】
請求項9の発明の流体処理装置は、流体の流入口および流出口を備えた処理槽と;少なくとも無電極放電ランプおよび励起コイルが処理槽の中に配設されていて流体に光照射することにより処理する請求項1ないし7のいずれか一記載の無電極放電ランプユニットと;無電極放電ランプユニットと離間した位置に配設された高周波電源と;無電極放電ランプユニットおよび高周波電源の間を接続する同軸ケーブルと;を具備していることを特徴としている。
【0049】
無電極放電ランプは、処理に必要な波長の放射をするように構成されていればよいので、紫外線放射に限定されない。
【0050】
また、無電極放電ランプは、被処理流体の上から照射してもよいし、流体中に没入されていわゆる外照形の照射であってもよい。さらに要すれば、円筒状の放電容器を備えているならば、中空部内に流体を収納または流通させていわゆる内照形の照射を行ってもよい。
【0051】
処理槽は、通流する流体の全部が偏りなく無電極放電ランプの放射を照射されるように必要に応じて隔壁その他の手段を適宜採用することを許容する。
【0052】
請求項10の発明の流体処理装置は、流体の流入口および流出口を備えた処理槽と;少なくとも無電極放電ランプおよび励起コイルが処理槽の中において流体に近接して光照射するように配設されているとともに、流体の有無に応じて生じる励起コイルに投入される電力の変動が±10%以内であるようにインピーダンス整合回路が構成されている請求項1ないし7のいずれか一記載の無電極放電ランプユニットと;無電極放電ランプユニットと離間した位置に配設された高周波電源と;無電極放電ランプユニットおよび高周波電源の間を接続する同軸ケーブルと;を具備していることを特徴としている。
【0053】
無電極放電ランプおよびまたは励起コイルが被処理流体に近接している場合において、流体の濃度、流速または量が変動すると、前述のように流体の比誘電率が変動する。励起コイルに近接する流体を誘電体として寄生容量が形成される。そして、この寄生容量はインピーダンス整合回路に影響を与えるので、比誘電率の変動は、インピーダンス整合回路のインピーダンス整合の度合いを変動させる。これによって、励起コイルから無電極放電ランプに所要の高周波電力が投入されないで、放電空間の一部のみで放電したり、放電が立ち消えが発生する。甚だしいときには放電しないこともある。いずれにしても、設計光出力が得られなくなる。その結果、流体処理が不良になるという重大な問題を生じる。
【0054】
たとえば汚水を無電極放電ランプ装置を用いて殺菌処理する場合、殺菌剤を添加しないで殺菌できるから、処理水をそのまま河川に放流することができ、生体系への悪影響がないという利点がある。
【0055】
ところが、この場合に前記したような流体処理の不良が発生すると、殺菌されていないか、不十分な殺菌状態のまま汚水が放流されることになり、環境が汚染されることになる。
【0056】
したがって、励起コイルへ投入する電力の変動が少なくなるようにする必要がある。
【0057】
そうして、本発明においては、インピーダンス整合回路を浮遊容量の変動の影響を受けにくいように構成したものであるから、たとえ流体の比誘電率が変動しても所要の流体処理を確保することができる。
【0058】
本発明において、励起コイルが比処理流体に近接しているとは、励起コイルが直接流体に接触しているか、流体に接近していることを意味する。したがって、無電極放電ランプおよび励起コイルを比較的間隙の少ない状態で保護管で包囲して流体中に没入するか、保護管を用いないで直接流体中に没入する場合に効果的である。ここで、比較的間隔の少ない状態とは、流体の比誘電率の変動が一般的にインピーダンス整合回路に影響を与え得る程度をいう。
【0059】
なお、保護管を用いないで直接無電極放電ランプおよび励起コイルを直接流体中に没入させる場合、構造が簡単になり、また保護管および保持手段などの付帯機構によって放射が吸収されることがないので、処理効率が向上する。
【0060】
請求項11の発明の流体処理装置は、流体の流入口および流出口を備えた処理槽と;少なくとも無電極放電ランプおよび励起コイルが処理槽の中において流体に近接して光照射するように配設されているとともに、インピーダンス整合回路が励起コイルが属するツリーのリアクタンスと同種で、かつ、それより十分に大きいリアクタンスを有し励起コイルに並列接続されたリアクタンス要素を含んで構成されている請求項1ないし7のいずれか一記載の無電極放電ランプユニットと;無電極放電ランプユニットと離間した位置に配設された高周波電源と;無電極放電ランプユニットおよび高周波電源の間を接続する同軸ケーブルと;を具備していることを特徴としている。
【0061】
励起コイルが属するツリーとは、励起コイルの両端から励起コイルを見た場合の回路をいう。また、ツリーのリアクタンスとは、動作周波数における励起コイルおよび浮遊容量の合成リアクタンスのことで、それが導性または容量性のいずれかのリアクタンスになっている。換言すれば、リアクタンス一端子対回路における周波数特性における動作点が誘導性および容量性のいずれの領域にあるかである。上記のいずれのリアクタンスにするかは、インピーダンス整合回路の設計において任意に設定することができる。
【0062】
本発明は、励起コイルが近接する流体による寄生容量が変動しても、励起コイルに並列接続したリアクタンス要素のリアクタンスが大きいから、励起コイルが属するツリーのリアクタンスの変動は小さく抑えられることになる。
【0063】
したがって、流体による寄生容量が変動しても、励起コイルから無電極放電ランプに投入する電力の変動を実用上差し支えない程度にすることがきる。
【0064】
請求項12の発明の流体処理装置は、請求項9ないし11のいずれか一記載の流体処理装置において、無電極放電ランプユニットを処理槽に対して昇降させる昇降装置を具備していることを特徴としている。
【0065】
昇降装置とは、無電極放電ランプユニットを処理槽に配設する場合および修理、点検または交換などのために処理槽から取り外す際に、無電極放電ランプユニットを昇降させるのに用いる。処理槽に常設する構成の他に、所要時に取り付けて使用するが、常時は取り外しておくことができる構成をも許容する。
【0066】
無電極放電ランプユニットを一または複数連接して一括して昇降させてもよい。
【0067】
そうして、本発明は、昇降装置を備えるので、無電極放電ランプユニットの処理容量が大きくて、そのため重量が大きい場合に効果的である。
【0068】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0069】
図1は、本発明に用いることができる無電極放電ランプの一実施形態を示す断面図である。
【0070】
図において、1は放電容器である。
【0071】
放電容器1は、紫外線透過性のガラスからなる円筒状の主要部1aと、主要部1aの両端から軸方向に延在する一対の筒部1bとからなる。本実施形態においては、筒部1bも主要部1aと同一材料で構成されている。
【0072】
放電容器1の主要部1a内には、水銀およびアルゴンガスからなる放電媒体を封入して無電極放電ランプ2が形成されている。
【0073】
そうして、本実施形態の無電極放電ランプ2は、主として波長253.7nmの紫外線を放射する。
【0074】
図2は、本発明の無電極放電ランプユニットおよび無電極放電ランプ装置の第1の実施形態を示す概念図である。
【0075】
図において、図1と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。3は無電極放電ランプユニット、4は高周波電源、5は同軸ケーブルである。
【0076】
無電極放電ランプユニット3は、無電極放電ランプ2、励起コイル6、保護管7およびインピーダンス整合回路8からなる。
【0077】
励起コイル6は、4ターンのものを6個並列にして放電容器1の主要部1aの周囲に巻回され、かつ主要部1aの長さ方向に分散して配設されている。
【0078】
保護管7は、紫外線透過性のガラスを有底筒状に成形したもので、内部に無電極放電ランプ2および励起コイル6を収納する。この場合、無電極放電ランプ2は、放電容器1の主要部1aの両端から延在する一対の筒部1b、1bを利用して保護管7内に保持されている。すなわち、保護管7内に保持手段7a、7aを配設して、この保持手段7aに筒部1bを定置させることによって、無電極放電ランプ2を保護管7内に保持している。
【0079】
インピーダンス整合回路8は、ケース8aの内部にリアクタンス要素を所要に接続して構成されている。そして、インピーダンス整合回路8は、高周波電源4の出力インピーダンスと励起コイル6の入力インピーダンスを整合させるものであるが、無電極放電ランプ2の軸方向の一端側に一体化されて配設されている。本実施形態においては、保護管7の上部の端板7bを一体化手段として利用している。また、各励起コイル6は、インピーダンス整合回路8に並列接続されている。
【0080】
高周波電源4は、無電極放電ランプ2と離間して配設されている。
【0081】
同軸ケーブル5は、インピーダンス整合回路8と高周波電源4との間を接続している。
【0082】
図3は、本発明の無電極放電ランプユニットおよび無電極放電ランプ装置の第2の実施形態を示す概念図である。
【0083】
図において、図2と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【0084】
本実施形態は、保護管7およびインピーダンス整合回路8の間に隔壁7b’を配設したものである。すなわち、隔壁7b’は、保護管4の厚手の金属製の端板およびインピーダンス整合回路8のケース8aを兼ねており、インピーダンス整合回路8が無電極放電ランプ2の作動に伴って発生した熱の影響を受けにくくする。
【0085】
図4は、本発明の無電極放電ランプユニットおよび無電極放電ランプ装置の第3の実施形態を示す概念図である。
【0086】
図において、図2と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【0087】
本実施形態は、インピーダンス整合回路8’の径を保護管7の径とほぼ同一にして、無電極放電ランプユニットの取扱いを容易にし、また保護管の端板とインピーダンス整合回路のケースとを兼用しやすくして構造の簡素化を図ったものである。
【0088】
図5は、本発明の無電極放電ランプユニットの第4の実施形態を示す正面図である。
【0089】
図6は、同じく断面図である。
【0090】
図7は、同じく平面図である。
【0091】
各図において、図2と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
【0092】
本実施形態は、保護管7よびインピーダンス整合回路8の構造および無電極放電ランプ2の保持構造を実際的なものにしている。
【0093】
すなわち、保護管7は、紫外線透過性のガラス管7cの両端にパッキン7eを介して一対の金属製の端板7b、7b’を当接し、その端板7b、7b’の周囲に複数の締め付けボルト7dを挿通して内部を流体に対してシールして構成されている。一方、保護管7の内部には端板7b、7b’に保持手段7a、7a’を予め配設しておき、端板7b、7b’を締め付ける前にガラス管7cの内部に無電極放電ランプ2の筒部1bを一方の保持手段7aにクッション7eを介して,また他方の保持手段7a’はそれ自体がクッション作用を有しているので、そのまま嵌合させる。そして、締め付けボルト7dを締め付けると、端板7a、7a’の取り付けと同時に無電極放電ランプ2も保護管7内の所定の位置に保持される。
【0094】
なお、無電極放電ランプ2の周囲に予め4ターンからなる6個の励起コイル6を装着しておき、端板7bを貫通して励起コイル6のリード線をインピーダンス整合回路8に接続しておく。
【0095】
次に、インピーダンス整合回路8は、そのケース8aが保護管7とほぼ同径で、かつ端板7bと一体に形成され、リアクタンス要素8bを内部に収納している。ケース8aの蓋8a1はボルト8cで固定ケース8aに固定されている。
【0096】
同軸ケーブル5は、ケース8aの蓋8a1を貫通してリアクタンス要素8bに接続されている。
【0097】
図において、9、10は取付具で、無電極放電ランプユニット3を流体処理槽に取り付けるためなどに用いる。
【0098】
図8は、本発明の無電極放電ランプユニットの第5の実施形態を示す回路図である。
【0099】
図において、インピーダンス整合回路8は、励起コイル6と直列接続されたインダクタLと、励起コイル6に並列接続されたコンデンサC1とからなるL形回路である。なお、CSは寄生容量である。
【0100】
本実施形態は、コンデンサC1の容量を寄生容量CSより大きくしてある。
【0101】
そうして、本実施形態においては、コンデンサC1は寄生容量CSと等価的に並列接続されている。したがって、寄生容量CSが流体によって変動しても、コンデンサC1の容量が大きいので、全体として容量の変動は小さく見えることになり、インピーダンス整合が外れることはない。
【0102】
図9は、本発明の無電極放電ランプユニットの第6の実施形態を示す回路図である。
【0103】
図において、図8と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【0104】
本実施形態は、インピーダンス整合回路8’の構成が図8と異なる。すなわち、さらに高周波電源側の端子間にコンデンサC2を並列接続したものである。
【0105】
そうして、本実施形態においても、基本的には図8と同様に作用する。
【0106】
図10は、本発明の流体処理装置の第1の実施形態である流水殺菌装置を示す正面図である。
【0107】
図11は、同じく背面図である。
【0108】
図12は、同じく縦断面図である。
【0109】
図において、11は処理槽、3は無電極放電ランプユニットである。
【0110】
処理槽11は、背面に流入口11a、前面に流出口11bを備え、内部に流路変更板11cが配設され、内部に被処理水が流通するように構成されている。なお、11dは、処理槽11の蓋である。
【0111】
無電極放電ランプユニット3は、図5ないし図7に示す構造を備え、処理槽11内に周囲を流体が通流する位置に配設されている。
【0112】
そうして、図12において、流入口11aから矢印にて示すように処理槽11内に流入した被処理水は、流路変更板11cに規制されてまず下方へ通流する。流路変更板11cを通過した後、次に上方へ通流して無電極放電ランプユニット3の周囲を通過する。そして、流出口11bから排出される。その間、被処理水は、無電極放電ユニット3の周囲を通過する際に紫外線を照射されて殺菌される。
【0113】
図13は、本発明の流体処理装置の第2の実施形態である流水殺菌装置を示す正面図である。
【0114】
図において、図11および図12と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【0115】
本実施形態は、無電極放電ランプユニット3の昇降装置12を有する点で第1の実施形態と異なる。
【0116】
すなわち、昇降装置12は、案内レール12aおよび巻取り機12bとを備えている。昇降装置12は、基台13に取り付けられている。基台13は、コンクリート製の水槽14の上に固定手段15のよって固定される。そして、処理槽11は、昇降装置12の下端に取り付けられている。そして、処理槽11は、水槽14内において、水槽14の流入口(図示しない。)に流入口11aが当接された状態で、固定される。
【0117】
無電極放電ランプユニット3は、その3個が支持枠16に装着され、巻取り機12bに巻き付けられているワイヤ12b1の下端に吊持される。
【0118】
支持枠16は、処理槽11の蓋11dが一体に固定されている。
【0119】
そうして、水槽14の流入口から水槽に流入する被処理水は処理槽11の流入口11aを経由して処理槽11内に流入し、無電極放電ランプユニット3が放射する紫外線によって殺菌され、流出口11bから水槽14内に流出され、貯水されるか、その他の処理が行われる。
【0120】
処理槽11に無電極放電ランプユニット3を装着するには、まず巻取り機12bによって巻き上げた状態で、支持枠16に無電極放電ランプユニット3を取り付ける。次に、巻取り機12bを操作して無電極放電ランプユニット3を下げると、処理槽11内に装着される。なお、処理槽11に位置決め手段11eを配設し、また支持枠16に位置決め子16aを配設しておけば、位置出しが容易になる。
【0121】
無電極放電ランプユニット3を点検、修理または交換のために処理槽11から引き上げる場合には、巻取り機12bを操作して支持枠16を上方へ移動させればよい。
【0122】
【発明の効果】
請求項1ないし7の各発明によれば、細長い放電容器の一端側に整合回路を一体化させたことにより、比較的容量の大きい流体処理用にも好適で、しかも取扱いの容易な無電極放電ランプユニットを提供することができる。
【0123】
請求項1の発明によれば、加えて放電容器の長手方向に沿って分散して複数の励起コイルを配設したことにより、細長い放電容器の長手方向のほぼ全体にわたって発光する無電極放電ランプユニットを提供することができる。
【0124】
請求項2の発明によれば、加えて無電極放電ランプおよび励起コイルを流体に対してシールした保護管を配設したことにより、無電極放電ランプおよび励起コイルを被処理流体から所要に離間させることができ、このためインピーダンス整合が乱れることがない無電極放電ランプユニットを提供することができる。
【0125】
請求項3の発明によれば、加えて円筒状の放電容器を用いることにより、放電媒体に無駄のない無電極放電ランプユニットを提供することができる。
【0126】
請求項4の発明によれば、加えて円筒状の主要部の両端から筒部が延在する放電容器を用い、筒部を介して無電極放電ランプを保護管内に保持することにより、保持が簡単で、しかも発光が蹴られにくい無電極放電ランプユニットを提供することができる。
【0127】
請求項5の発明によれば、加えて保護管とインピーダンス整合回路殿間に隔壁を配設することにより、無電極放電ランプの発生熱の影響を受けにくい無電極放電ランプユニットを提供することができる。
【0128】
請求項6の発明によれば、加えてインピーダンス整合回路の径を保護管とほぼ同一にしたことにより、取扱いが容易で、構造の簡単な無電極放電ランプユニットを提供することができる。
【0129】
請求項7の発明によれば、加えて紫外線を放射して流体の殺菌に効果的な無電極放電ランプユニットを提供することができる。
【0130】
請求項8の発明によれば、加えて高周波電源が無電極放電ランプユニットから離間していることにより、無電極放電ランプユニットの取扱いが容易な請求項1ないし7の効果を有する無電極放電ランプ装置を提供することができる。
【0131】
請求項9の発明によれば、加えて請求項1ないし8の効果を有する流体処理装置を提供することができる。
【0132】
請求項10の発明によれば、加えてインピーダンス整合回路を流体の有無に応じて生じる励起コイルに投入される電力の変動が±10以内であるように構成することにより、寄生容量の影響を受けにくい流体処理装置を提供することができる。
【0133】
請求項11の発明によれば、加えて励起コイルと並列に励起コイルが属するツリーのリアクタンスと同種で、十分に大きいリアクタンス要素を接続したインピーダンス整合回路を用いることにより、寄生容量の影響を受けにくい流体処理装置を提供することができる。
【0134】
請求項12の発明によれば、加えて無電極放電ランプユニットの処理槽に対する昇降装置を備えることにより、無電極放電ランプユニットの処理槽への装着、点検および交換の容易な、したがって中規模以上に好適な流体処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いることができる無電極放電ランプの一実施形態を示す断面図
【図2】本発明の無電極放電ランプユニットおよび無電極放電ランプ装置の第1の実施形態を示す概念図
【図3】本発明の無電極放電ランプユニットおよび無電極放電ランプ装置の第2の実施形態を示す概念図
【図4】本発明の無電極放電ランプユニットおよび無電極放電ランプ装置の第3の実施形態を示す概念図
【図5】本発明の無電極放電ランプユニットの第4の実施形態を示す正面図
【図6】同じく断面図
【図7】同じく平面図
【図8】本発明の無電極放電ランプユニットの第5の実施形態を示す回路図
【図9】本発明の無電極放電ランプユニットの第6の実施形態を示す回路図
【図10】本発明の流体処理装置の第1の実施形態である流水殺菌装置を示す正面図
【図11】同じく背面図
【図12】同じく縦断面図
【図13】本発明の流体処理装置の第2の実施形態である流水殺菌装置を示す正面図
【図14】同じく側面図
【図15】同じく平面図
【符号の説明】
1…放電容器
1a…主要部
1b…筒部
2…無電極放電ランプ
5…同軸ケーブル
6…励起コイル
7…保護管
7a…保持手段
7a’…保持手段
7b…端板
7b’…端板
7c…ガラス管
7d…締め付けボルト
8…インピーダンス整合回路
8a…リアクタンス要素
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrodeless discharge lamp unit suitable for receiving a supply of high frequency power from a separated high frequency power source and easy to handle, an electrodeless discharge lamp device using the same, and a fluid processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
In JP-A-6-310291, a high-frequency power source and a bulb-shaped electrodeless discharge lamp are separated and connected by a coaxial cable, and impedance matching circuits are provided at both ends of the coaxial cable. An electrodeless discharge lamp lighting device in which the impedance matching circuit is housed in a load side unit is shown in FIG. 4 and the related description (prior art 1).
[0003]
The prior art 1 describes that the impedance matching can be adjusted separately for the load side unit and the power source side unit by using two impedance matching circuits at both ends of the coaxial cable.
[0004]
JP-A-2-37660 discloses an electrodeless discharge lamp having a cylindrical arc tube with a hollow portion as an irradiation space (prior art 2).
[0005]
Prior art 2 describes that a hollow external light source device can be constructed because a hollow portion of a cylindrical arc tube is used as an irradiation space so that irradiation can be performed from the surrounding area with uniform light intensity. Yes.
[0006]
Furthermore, an attempt has been made to sterilize a fluid by immersing an electrodeless discharge lamp equipped with an elongated discharge vessel in a fluid to be treated such as water, that is, by using an internally-illuminated configuration.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
When an electrodeless discharge lamp having an elongated discharge vessel is used for fluid processing, it is more convenient to separate the high-frequency power source from the electrodeless discharge lamp. For this purpose, a coaxial cable is connected between the high-frequency power source and the electrodeless discharge lamp.
[0008]
However, depending on the positional relationship between the impedance matching circuit and the electrodeless discharge lamp, it has been found that the impedance of the excitation coil is affected by the wiring and cannot be matched well. In Prior Art 1, it is stated that the impedance matching circuit is housed in the load side unit, but there is no disclosure about the specific positional relationship and structure between the impedance matching circuit and the electrodeless discharge lamp, and this prior art is applied. However, the above problem cannot be solved.
[0009]
Further, in the prior art 2, since the hollow portion of the cylindrical arc tube is used as the irradiation space, it is a so-called external illumination type and cannot be applied to the internal illumination type fluid treatment. Furthermore, the external illumination type is difficult to increase the amount of processing, and thus is not suitable for medium-scale or larger fluid processing apparatuses.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrodeless discharge lamp unit that is suitable for fluid treatment with a relatively large capacity and is easy to handle, an electrodeless discharge lamp device using the same, and a fluid treatment apparatus.
[0011]
[Means for achieving the object]
An electrodeless discharge lamp unit according to a first aspect of the present invention comprises an electrodeless discharge lamp in which a discharge medium is sealed in an elongated discharge vessel; and an electrodeless discharge that is distributed and disposed along the longitudinal direction of the discharge vessel. A plurality of excitation coils for generating a discharge by applying a high-frequency magnetic field to the lamp; an impedance matching circuit disposed substantially coaxially on one end side in the axial direction of the electrodeless discharge lamp and connected to each excitation coil; And an integrated means for integrating the discharge lamp, the excitation coil, and the impedance matching circuit.
[0012]
In the present invention and each of the following inventions, the definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.
[0013]
In an electrodeless discharge lamp, an excitation coil is wound around the outside of the discharge vessel to generate a high frequency magnetic field in the axial direction of the discharge vessel to excite the discharge medium. To occur. Therefore, since the vicinity of the axial center of the discharge vessel does not contribute to the discharge, the discharge vessel can be formed hollow in the axial direction. However, in the present invention, a straight tube type discharge vessel can be used if necessary.
[0014]
As the discharge medium, various media necessary for generating a required discharge can be used. For example, when it is desired to generate ultraviolet rays having a wavelength of 235.7 nm by discharge, rare gas such as mercury and argon is sealed in several torr. And discharge conditions are set so that it may become a vapor pressure which becomes low-pressure mercury vapor discharge. However, the present invention is also applicable when generating visible light. It is also applicable to high pressure metal vapor discharge and high pressure gas discharge.
[0015]
A plurality of excitation coils are distributed in the longitudinal direction of the discharge vessel. This is effective in causing a discharge over substantially the entire length of the elongated discharge vessel. Each excitation coil normally has a number of turns of about several turns, but may be one turn if necessary.
[0016]
The impedance matching circuit can be freely configured as long as the required impedance matching can be performed. In general, an impedance matching circuit is configured by housing circuit elements in a case. The impedance matching circuit has an electrodeless discharge lamp unit in which the case is arranged substantially coaxially on one end side in the longitudinal direction of the electrodeless discharge lamp and integrated with the electrodeless discharge lamp and the excitation coil by the integration means. Is configured.
[0017]
Even if the integration means is originally arranged for other purposes, it is the configuration referred to in the present invention, and if it has the effect of integration, it is also interpreted as the integration means. To do. For example, when a protective tube to be described later is added, the end plate of the protective tube can serve as a part of the case of the impedance matching circuit. Further, the integration unit allows the impedance matching circuit to be a fixing unit that integrates the impedance matching circuit at the above position.
[0018]
Thus, in the present invention, since a plurality of excitation coils are dispersedly arranged along the longitudinal direction of the elongated discharge vessel, almost the entire discharge vessel can emit light uniformly, thus increasing the amount of light emission. be able to. At the same time, an impedance matching circuit is arranged almost coaxially at one end of the electrodeless discharge lamp, and the electrodeless discharge lamp, the excitation coil and the impedance matching circuit are integrated by means of integration. An electrodeless discharge lamp that facilitates electrical connection of a circuit and a plurality of excitation coils and mechanical support of an electrodeless discharge lamp unit, and thus can be applied to various fluid processing apparatuses including medium-sized or larger capacity fluid processing apparatuses. Is a unit.
[0019]
An electrodeless discharge lamp unit according to a second aspect of the present invention comprises: an electrodeless discharge lamp in which a discharge medium is enclosed in an elongated discharge vessel; an excitation coil that causes a high frequency magnetic field to act on the electrodeless discharge lamp to generate discharge; A radiation-permeable protective tube with at least the main part that seals and surrounds the periphery of the electrodeless discharge lamp and the coil against the fluid; and is disposed on one end side in the axial direction of the electrodeless discharge lamp and connected to the excitation coil And an integrated means for integrating the electrodeless discharge lamp, the excitation coil, the protective tube, and the impedance matching circuit.
[0020]
In the present invention, one to several excitation coils can be used depending on the axial length of the discharge vessel and the number of turns of the excitation coil.
[0021]
The protection tube protects the electrodeless discharge lamp and the excitation coil from coming into direct contact with the fluid to be treated. For this reason, the protection tube is sealed against the fluid and surrounds the electrodeless discharge lamp and the excitation coil. When the fluid to be processed is a liquid, the seal is liquid-tight. Further, when the fluid to be processed is a gas, the seal is airtight.
[0022]
The fact that at least the main part is radiation transmissive means that the protective tube does not need to be entirely radiant, and when it is desired to transmit radiation from a desired part to a desired direction, the protective tube emits radiation in the desired direction. As long as it is transparent. The phrase “transmitting radiation” may be anything that transmits radiation in a desired wavelength band out of radiation of an electrodeless discharge lamp.
[0023]
The protection tube is generally composed of a radiation-transmitting cylindrical body and an end plate made of metal or synthetic resin that closes both ends of the cylindrical body, and a packing is interposed between the cylindrical body and the end plate. By fixing both, a protective tube sealed against the fluid can be formed. As a configuration different from the above, a metal or synthetic resin end plate may be fixed to the open end of the radiation-transmitting bottomed cylindrical body via a packing.
[0024]
The impedance matching circuit can be arranged and integrated with one end side of the electrodeless discharge lamp by fixing using one end plate of the protective tube. In such a case, it can be said that the end plate of the protective tube and the fixing means for fixing the end plate also serve as the integration means.
[0025]
Thus, in the present invention, since the electrodeless discharge lamp and the excitation coil are surrounded by the protective tube so as not to be in direct contact with the fluid, the following effects are obtained. That is, it is possible to avoid an increase in the parasitic capacitance of the excitation coil by making the diameter of the protective tube sufficiently large. On the other hand, when a fluid with a large relative permittivity is close to the excitation coil, the parasitic capacitance of the excitation coil increases due to the relative permittivity of the fluid, and the concentration, flow rate, and / or flow velocity of the fluid changes. Therefore, the parasitic capacitance due to the fluid is likely to fluctuate. For this reason, since parasitic capacitance of the excitation coil fluctuates and matching is disturbed, it is impossible to supply desired power to the electrodeless discharge lamp through the excitation coil.
[0026]
Further, the excitation coil and the electrodeless discharge lamp do not corrode or malfunction due to contact with the fluid.
[0027]
Furthermore, since the temperature of the electrodeless discharge lamp is not easily influenced by the temperature of the fluid, it can be easily maintained at an appropriate temperature.
[0028]
Furthermore, even if the discharge vessel is broken, it can be avoided that the discharge medium is mixed into the fluid.
[0029]
An electrodeless discharge lamp unit according to a third aspect of the present invention is the electrodeless discharge lamp unit according to the first or second aspect, wherein the electrodeless discharge lamp is characterized in that the discharge vessel is cylindrical.
[0030]
In the present invention, since the discharge vessel is cylindrical and there are few portions that do not contribute to the discharge, it is possible to eliminate wasteful sealing of the discharge medium up to the portion of the discharge vessel that does not contribute to the discharge.
[0031]
An electrodeless discharge lamp unit according to a fourth aspect of the present invention includes a discharge medium sealed in a main portion of a discharge vessel having an elongated cylindrical main portion and a pair of cylindrical portions extending axially from both ends of the main portion. An electrodeless discharge lamp comprising: an excitation coil for generating a discharge by applying a magnetic field to the electrodeless discharge lamp; and surrounding the electrodeless discharge lamp and the excitation coil in a sealed manner against a fluid and a pair of discharge vessels A radiation-permeable protective tube having at least a main portion holding the electrodeless discharge lamp inside through the tube portion; an impedance matching circuit disposed at one end of the protective tube in the axial direction and connected to the excitation coil; It is characterized by having;
[0032]
In the present invention, it is preferable in terms of manufacturability that the cylindrical portion of the discharge vessel is formed of the same material as that of the main portion, and thus is made of a radiation transmitting material. However, they may be made of different materials as long as the coefficients of thermal expansion are approximate.
[0033]
In the present invention, the discharge vessel has a configuration in which a pair of cylindrical portions extend in the axial direction from both ends of the elongated cylindrical main portion, and the electrodeless discharge lamp is held in the protective tube via the cylindrical portion of the discharge vessel. Therefore, the holding | maintenance is easy.
[0034]
Further, the light emitting part of the electrodeless discharge lamp is the main part of the discharge vessel, and since the cylinder part extends from the main part in both end directions, light emission is less likely to be kicked by the cylinder part and the holding means. Therefore, the light emission of the electrodeless discharge lamp can be effectively used for fluid processing.
[0035]
Furthermore, since the cylindrical portion can be concentric with the main portion, the electrodeless discharge lamp can be easily fixed at a desired position with respect to the protective tube, and the holding structure can be simplified.
[0036]
The electrodeless discharge lamp unit of the invention of claim 5 2 The electrodeless discharge lamp unit according to any one of 1 to 4, further comprising a partition wall disposed between the protective tube and the matching circuit.
[0037]
In the present invention, the partition wall makes the impedance matching circuit less susceptible to heat from the electrodeless discharge lamp. The end plate of the protective tube can also be used as the partition wall of the present invention. If the heat capacity is large, the partition may be made of metal. Further, the partition wall may be a synthetic resin having a low thermal conductivity.
[0038]
Thus, in the present invention, since the impedance matching circuit is hardly affected by the heat of the electrodeless discharge lamp by the partition walls, it is easy to stabilize the impedance matching. Further, the impedance matching circuit can be disposed as close to the electrodeless discharge lamp as possible, and the impedance matching circuit is less affected by the wiring.
[0039]
An electrodeless discharge lamp unit according to a sixth aspect of the present invention is the electrodeless discharge lamp unit according to the second or fourth aspect, wherein the impedance matching circuit includes a case having substantially the same diameter as the protective tube. Yes.
[0040]
Since the entire electrodeless discharge lamp unit can have almost the same diameter, the electrodeless discharge lamp unit can be handled easily, and the end plate of the protective tube and the case of the impedance matching circuit can be easily integrated to simplify the structure. Can be planned. Furthermore, the appearance is also improved.
[0041]
An electrodeless discharge lamp unit according to a seventh aspect of the present invention is the electrodeless discharge lamp unit according to any one of the first to sixth aspects, wherein the electrodeless discharge lamp emits ultraviolet rays by discharge.
[0042]
If the electrodeless discharge lamp emits ultraviolet rays, particularly ultraviolet rays having a wavelength of 253.7 nm, it is effective to use this for the sterilization treatment of the fluid. In this case, since the electrodeless discharge lamp does not seal the electrode in the discharge vessel, the electron emitting material of the electrode is not consumed, so that the lifetime is significantly longer than that of the conventional electroded sterilization lamp.
[0043]
Therefore, when this electrodeless discharge lamp apparatus is used for fluid sterilization, its maintenance is easy and inexpensive.
[0044]
An electrodeless discharge lamp device according to an eighth aspect of the present invention includes: an electrodeless discharge lamp unit according to any one of the first to seventh aspects; a high-frequency power source disposed at a position apart from the electrodeless discharge lamp unit; And a coaxial cable connecting the electrode discharge lamp unit and the high-frequency power source.
[0045]
The circuit system is not limited as long as the high-frequency power source can supply power with a frequency of 1 to several hundreds of MHz necessary for lighting the electrodeless discharge lamp. The distance between the high-frequency power source and the electrodeless discharge lamp unit may be a distance that requires a coaxial cable connection between them, and the specific number of distances is not limited. For example, a distance of about 1 to 10 m is sufficiently allowed with a coaxial cable.
[0046]
The coaxial cable may have a connector box or the like interposed therebetween.
[0047]
The application of the electrodeless discharge lamp device is not particularly limited, but fluid treatment is one of the most suitable applications. It can also be used for photochemical reactions. Further, if necessary, it can be used for illumination.
[0048]
A fluid treatment apparatus according to a ninth aspect of the present invention is a treatment tank having a fluid inlet and outlet and at least an electrodeless discharge lamp and an excitation coil disposed in the treatment tank to irradiate the fluid with light. An electrodeless discharge lamp unit according to any one of claims 1 to 7; a high-frequency power source disposed at a position spaced from the electrodeless discharge lamp unit; and a space between the electrodeless discharge lamp unit and the high-frequency power source. And a coaxial cable to be connected.
[0049]
The electrodeless discharge lamp is not limited to ultraviolet radiation because it only needs to be configured to emit radiation having a wavelength necessary for processing.
[0050]
The electrodeless discharge lamp may be irradiated from above the fluid to be treated, or may be immersed in the fluid and so-called external illumination. Furthermore, if necessary, if a cylindrical discharge vessel is provided, a so-called internally-illuminated irradiation may be performed by storing or circulating a fluid in the hollow portion.
[0051]
The treatment tank allows the partition walls and other means to be appropriately adopted as necessary so that all of the fluid flowing therethrough is irradiated with the radiation of the electrodeless discharge lamp without being biased.
[0052]
A fluid treatment apparatus according to a tenth aspect of the present invention includes a treatment tank having a fluid inlet and outlet, and at least an electrodeless discharge lamp and an excitation coil arranged so as to irradiate light close to the fluid in the treatment tank. 8. The impedance matching circuit according to any one of claims 1 to 7, wherein the impedance matching circuit is configured so that a fluctuation of electric power input to the excitation coil generated according to the presence or absence of fluid is within ± 10%. An electrodeless discharge lamp unit; a high-frequency power source disposed at a position separated from the electrodeless discharge lamp unit; and a coaxial cable connecting between the electrodeless discharge lamp unit and the high-frequency power source. It is said.
[0053]
When the electrodeless discharge lamp and / or the excitation coil are close to the fluid to be treated, if the concentration, flow rate or amount of the fluid varies, the relative dielectric constant of the fluid varies as described above. A parasitic capacitance is formed by using a fluid close to the excitation coil as a dielectric. Since this parasitic capacitance affects the impedance matching circuit, the change in relative permittivity changes the degree of impedance matching of the impedance matching circuit. As a result, the required high frequency power is not supplied from the excitation coil to the electrodeless discharge lamp, and the discharge occurs only in a part of the discharge space or the discharge goes off. It may not discharge when it is severe. In any case, the design light output cannot be obtained. As a result, there is a serious problem that the fluid processing becomes poor.
[0054]
For example, when sewage is sterilized using an electrodeless discharge lamp device, it can be sterilized without adding a sterilizing agent, so that the treated water can be discharged into the river as it is, and there is an advantage that there is no adverse effect on the biological system.
[0055]
However, in this case, when a fluid treatment failure as described above occurs, sewage is discharged without being sterilized or in an insufficiently sterilized state, and the environment is contaminated.
[0056]
Therefore, it is necessary to reduce the fluctuation of the electric power supplied to the excitation coil.
[0057]
Thus, in the present invention, since the impedance matching circuit is configured so as not to be affected by the fluctuation of the stray capacitance, the required fluid processing can be ensured even if the relative dielectric constant of the fluid varies. Can do.
[0058]
In the present invention, the fact that the excitation coil is close to the specific processing fluid means that the excitation coil is in direct contact with the fluid or close to the fluid. Therefore, it is effective when the electrodeless discharge lamp and the excitation coil are surrounded by a protective tube with a relatively small gap and immersed in the fluid, or directly immersed in the fluid without using the protective tube. Here, the state where the distance is relatively small refers to the extent to which fluctuations in the relative dielectric constant of the fluid can generally affect the impedance matching circuit.
[0059]
When the electrodeless discharge lamp and the excitation coil are directly immersed in the fluid without using a protective tube, the structure becomes simple and radiation is not absorbed by the incidental mechanism such as the protective tube and the holding means. Therefore, processing efficiency is improved.
[0060]
The fluid treatment apparatus of the invention of claim 11 is arranged so that at least an electrodeless discharge lamp and an excitation coil irradiate light in the vicinity of the fluid in the treatment tank, with a treatment tank having a fluid inlet and outlet. And the impedance matching circuit includes a reactance element having a reactance similar to and sufficiently larger than a reactance of a tree to which the excitation coil belongs and connected in parallel to the excitation coil. An electrodeless discharge lamp unit according to any one of 1 to 7; a high-frequency power source disposed at a position spaced apart from the electrodeless discharge lamp unit; a coaxial cable connecting the electrodeless discharge lamp unit and the high-frequency power source; It is characterized by having;
[0061]
The tree to which the excitation coil belongs refers to a circuit when the excitation coil is viewed from both ends of the excitation coil. In addition, the reactance of the tree is a combined reactance of the excitation coil and stray capacitance at the operating frequency, which is either a conductance or a capacitive reactance. In other words, the operating point in the frequency characteristic of the reactance one-terminal pair circuit is in an inductive or capacitive region. Which reactance is selected can be arbitrarily set in the design of the impedance matching circuit.
[0062]
In the present invention, even if the parasitic capacitance due to the fluid close to the excitation coil varies, the reactance of the reactance element connected in parallel to the excitation coil is large, so that the variation of the reactance of the tree to which the excitation coil belongs can be suppressed small.
[0063]
Therefore, even if the parasitic capacitance due to the fluid fluctuates, the fluctuation of the electric power supplied from the excitation coil to the electrodeless discharge lamp can be reduced to a practical level.
[0064]
A fluid processing apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is the fluid processing apparatus according to any one of the ninth to eleventh aspects, further comprising a lifting device that lifts and lowers the electrodeless discharge lamp unit with respect to the processing tank. It is said.
[0065]
The lifting device is used to lift and lower the electrodeless discharge lamp unit when the electrodeless discharge lamp unit is disposed in the processing tank and when it is removed from the processing tank for repair, inspection or replacement. In addition to the configuration that is permanently installed in the treatment tank, a configuration that can be attached and used when necessary, but can be removed at all times is also permitted.
[0066]
One or a plurality of electrodeless discharge lamp units may be connected and moved up and down collectively.
[0067]
Thus, since the present invention includes the lifting device, it is effective when the processing capacity of the electrodeless discharge lamp unit is large and therefore the weight is large.
[0068]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0069]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an electrodeless discharge lamp that can be used in the present invention.
[0070]
In the figure, 1 is a discharge vessel.
[0071]
The discharge vessel 1 includes a cylindrical main portion 1a made of ultraviolet light transmissive glass, and a pair of cylindrical portions 1b extending in the axial direction from both ends of the main portion 1a. In this embodiment, the cylinder part 1b is also comprised with the material same as the main part 1a.
[0072]
An electrodeless discharge lamp 2 is formed in a main portion 1a of the discharge vessel 1 by sealing a discharge medium made of mercury and argon gas.
[0073]
Thus, the electrodeless discharge lamp 2 of the present embodiment mainly emits ultraviolet light having a wavelength of 253.7 nm.
[0074]
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a first embodiment of an electrodeless discharge lamp unit and an electrodeless discharge lamp device according to the present invention.
[0075]
In the figure, the same parts as those in FIG. 3 is an electrodeless discharge lamp unit, 4 is a high frequency power source, and 5 is a coaxial cable.
[0076]
The electrodeless discharge lamp unit 3 includes an electrodeless discharge lamp 2, an excitation coil 6, a protective tube 7, and an impedance matching circuit 8.
[0077]
The excitation coils 6 are wound around the main part 1a of the discharge vessel 1 in parallel with six four-turn coils, and are distributed in the length direction of the main part 1a.
[0078]
The protective tube 7 is formed by molding a glass having ultraviolet transparency into a bottomed cylinder, and houses the electrodeless discharge lamp 2 and the excitation coil 6 therein. In this case, the electrodeless discharge lamp 2 is held in the protective tube 7 using a pair of cylindrical portions 1b and 1b extending from both ends of the main portion 1a of the discharge vessel 1. That is, the holding means 7a and 7a are disposed in the protective tube 7, and the cylindrical portion 1b is placed on the holding means 7a, whereby the electrodeless discharge lamp 2 is held in the protective tube 7.
[0079]
The impedance matching circuit 8 is configured by connecting a reactance element inside the case 8a as required. The impedance matching circuit 8 matches the output impedance of the high-frequency power supply 4 and the input impedance of the excitation coil 6 and is integrated with one end of the electrodeless discharge lamp 2 in the axial direction. . In the present embodiment, the upper end plate 7b of the protective tube 7 is used as an integration means. Each excitation coil 6 is connected in parallel to the impedance matching circuit 8.
[0080]
The high-frequency power source 4 is disposed away from the electrodeless discharge lamp 2.
[0081]
The coaxial cable 5 connects between the impedance matching circuit 8 and the high frequency power supply 4.
[0082]
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a second embodiment of the electrodeless discharge lamp unit and the electrodeless discharge lamp apparatus of the present invention.
[0083]
In the figure, the same parts as those in FIG.
[0084]
In the present embodiment, a partition wall 7 b ′ is disposed between the protective tube 7 and the impedance matching circuit 8. That is, the partition wall 7 b ′ also serves as a thick metal end plate of the protective tube 4 and a case 8 a of the impedance matching circuit 8, and the impedance matching circuit 8 generates heat generated by the operation of the electrodeless discharge lamp 2. Make it less susceptible.
[0085]
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a third embodiment of the electrodeless discharge lamp unit and the electrodeless discharge lamp apparatus of the present invention.
[0086]
In the figure, the same parts as those in FIG.
[0087]
In the present embodiment, the diameter of the impedance matching circuit 8 'is substantially the same as the diameter of the protective tube 7, facilitating the handling of the electrodeless discharge lamp unit, and the end plate of the protective tube is also used as the case of the impedance matching circuit. This is intended to simplify the structure.
[0088]
FIG. 5 is a front view showing a fourth embodiment of the electrodeless discharge lamp unit of the present invention.
[0089]
FIG. 6 is a sectional view of the same.
[0090]
FIG. 7 is also a plan view.
[0091]
In each figure, the same parts as those in FIG.
[0092]
In the present embodiment, the structure of the protective tube 7 and the impedance matching circuit 8 and the holding structure of the electrodeless discharge lamp 2 are made practical.
[0093]
That is, the protective tube 7 abuts a pair of metal end plates 7b and 7b 'via packings 7e on both ends of the ultraviolet light transmissive glass tube 7c, and a plurality of tightening members around the end plates 7b and 7b'. The bolt 7d is inserted and the inside is sealed against the fluid. On the other hand, holding means 7a and 7a 'are provided in advance on the end plates 7b and 7b' inside the protective tube 7, and an electrodeless discharge lamp is placed inside the glass tube 7c before the end plates 7b and 7b 'are tightened. The second cylindrical portion 1b is fitted into one holding means 7a via a cushion 7e, and the other holding means 7a 'itself has a cushioning action, so that it is fitted as it is. When the tightening bolt 7d is tightened, the electrodeless discharge lamp 2 is also held at a predetermined position in the protective tube 7 simultaneously with the attachment of the end plates 7a and 7a ′.
[0094]
It should be noted that six excitation coils 6 having four turns are attached in advance around the electrodeless discharge lamp 2 and lead wires of the excitation coil 6 are connected to the impedance matching circuit 8 through the end plate 7b. .
[0095]
Next, the impedance matching circuit 8 has a case 8a substantially the same diameter as the protective tube 7 and is formed integrally with the end plate 7b, and houses the reactance element 8b therein. The lid 8a1 of the case 8a is fixed to the fixed case 8a with a bolt 8c.
[0096]
The coaxial cable 5 passes through the lid 8a1 of the case 8a and is connected to the reactance element 8b.
[0097]
In the figure, reference numerals 9 and 10 denote fixtures, which are used for attaching the electrodeless discharge lamp unit 3 to a fluid treatment tank.
[0098]
FIG. 8 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the electrodeless discharge lamp unit of the present invention.
[0099]
In the figure, an impedance matching circuit 8 includes an inductor L connected in series with the excitation coil 6 and a capacitor C connected in parallel with the excitation coil 6. 1 An L-shaped circuit consisting of C S Is the parasitic capacitance.
[0100]
In this embodiment, the capacitor C 1 Is the parasitic capacitance C S It is bigger.
[0101]
Thus, in this embodiment, the capacitor C 1 Is the parasitic capacitance C S Is equivalently connected in parallel. Therefore, the parasitic capacitance C S Capacitor C 1 Since the capacitance of the capacitor is large, the variation in the capacitance appears to be small as a whole, and impedance matching is not lost.
[0102]
FIG. 9 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the electrodeless discharge lamp unit of the present invention.
[0103]
In the figure, the same parts as those in FIG.
[0104]
In the present embodiment, the configuration of the impedance matching circuit 8 ′ is different from that of FIG. That is, the capacitor C is further connected between the terminals on the high frequency power supply side. 2 Are connected in parallel.
[0105]
Thus, this embodiment also basically operates in the same manner as in FIG.
[0106]
FIG. 10 is a front view showing a running water sterilization apparatus which is the first embodiment of the fluid treatment apparatus of the present invention.
[0107]
FIG. 11 is also a rear view.
[0108]
FIG. 12 is also a longitudinal sectional view.
[0109]
In the figure, 11 is a treatment tank and 3 is an electrodeless discharge lamp unit.
[0110]
The treatment tank 11 includes an inlet 11a on the back surface and an outlet 11b on the front surface. A flow path changing plate 11c is disposed inside the treatment tank 11 so that water to be treated flows therein. In addition, 11d is a cover of the processing tank 11.
[0111]
The electrodeless discharge lamp unit 3 has the structure shown in FIGS. 5 to 7 and is disposed at a position where fluid flows in the processing tank 11.
[0112]
Then, in FIG. 12, as shown by the arrow from the inlet 11a, the water to be treated that flows into the treatment tank 11 is regulated by the flow path changing plate 11c and first flows downward. After passing through the flow path changing plate 11 c, the air then flows upward and passes around the electrodeless discharge lamp unit 3. And it is discharged | emitted from the outflow port 11b. Meanwhile, the water to be treated is sterilized by being irradiated with ultraviolet rays when passing around the electrodeless discharge unit 3.
[0113]
FIG. 13: is a front view which shows the flowing water sterilizer which is 2nd Embodiment of the fluid processing apparatus of this invention.
[0114]
In the figure, the same parts as those in FIG. 11 and FIG.
[0115]
This embodiment is different from the first embodiment in that it includes a lifting device 12 for the electrodeless discharge lamp unit 3.
[0116]
That is, the lifting device 12 includes a guide rail 12a and a winder 12b. The lifting device 12 is attached to the base 13. The base 13 is fixed on a concrete water tank 14 by fixing means 15. The processing tank 11 is attached to the lower end of the lifting device 12. And the processing tank 11 is fixed in the state in which the inflow port 11a contact | abutted in the inflow port (not shown) of the water tank 14 in the water tank 14. FIG.
[0117]
Three of the electrodeless discharge lamp units 3 are mounted on the support frame 16 and are suspended from the lower end of the wire 12b1 wound around the winder 12b.
[0118]
The support frame 16 is integrally fixed with the lid 11d of the processing tank 11.
[0119]
Then, the water to be treated which flows into the water tank from the inlet of the water tank 14 flows into the processing tank 11 via the inlet 11a of the processing tank 11, and is sterilized by the ultraviolet rays emitted from the electrodeless discharge lamp unit 3. The water is discharged from the outlet 11b into the water tank 14 and stored, or other processing is performed.
[0120]
In order to mount the electrodeless discharge lamp unit 3 in the treatment tank 11, the electrodeless discharge lamp unit 3 is first attached to the support frame 16 while being wound up by the winder 12 b. Next, when the electrodeless discharge lamp unit 3 is lowered by operating the winder 12 b, the winder 12 b is mounted in the treatment tank 11. In addition, if the positioning means 11e is arrange | positioned in the processing tank 11, and the positioning element 16a is arrange | positioned in the support frame 16, positioning will become easy.
[0121]
When the electrodeless discharge lamp unit 3 is pulled up from the processing tank 11 for inspection, repair or replacement, the winder 12b may be operated to move the support frame 16 upward.
[0122]
【The invention's effect】
According to each of the first to seventh aspects of the present invention, the matching circuit is integrated on one end side of the elongated discharge vessel, so that it is suitable for a relatively large capacity fluid processing and is easy to handle. A lamp unit can be provided.
[0123]
According to the invention of claim 1, in addition, an electrodeless discharge lamp unit that emits light over substantially the entire length of the elongated discharge vessel by disposing a plurality of excitation coils dispersed along the longitudinal direction of the discharge vessel. Can be provided.
[0124]
According to the second aspect of the present invention, the electrodeless discharge lamp and the excitation coil are further separated from the fluid to be treated by providing the protective tube sealing the electrodeless discharge lamp and the excitation coil with respect to the fluid. Therefore, it is possible to provide an electrodeless discharge lamp unit in which impedance matching is not disturbed.
[0125]
According to the invention of claim 3, in addition, by using a cylindrical discharge vessel, it is possible to provide an electrodeless discharge lamp unit with no waste in the discharge medium.
[0126]
According to the invention of claim 4, in addition, by using a discharge vessel in which the cylindrical portion extends from both ends of the cylindrical main portion, and holding the electrodeless discharge lamp in the protective tube through the cylindrical portion, the holding is achieved. It is possible to provide an electrodeless discharge lamp unit that is simple and does not easily emit light.
[0127]
According to the invention of claim 5, in addition, by providing a partition wall between the protective tube and the impedance matching circuit, it is possible to provide an electrodeless discharge lamp unit which is not easily affected by the heat generated by the electrodeless discharge lamp. it can.
[0128]
According to the invention of claim 6, in addition, since the impedance matching circuit has a diameter substantially the same as that of the protective tube, an electrodeless discharge lamp unit that is easy to handle and has a simple structure can be provided.
[0129]
According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to provide an electrodeless discharge lamp unit that emits ultraviolet rays and is effective in sterilizing a fluid.
[0130]
According to the invention of claim 8, the electrodeless discharge lamp having the effects of claims 1 to 7 which is easy to handle the electrodeless discharge lamp unit because the high-frequency power source is separated from the electrodeless discharge lamp unit. An apparatus can be provided.
[0131]
According to the ninth aspect of the present invention, a fluid processing apparatus having the effects of the first to eighth aspects can be provided.
[0132]
According to the invention of claim 10, in addition, the impedance matching circuit is configured so that the fluctuation of the electric power supplied to the excitation coil generated according to the presence or absence of fluid is within ± 10, so that it is affected by the parasitic capacitance. It is possible to provide a difficult fluid processing apparatus.
[0133]
According to the eleventh aspect of the invention, in addition, by using an impedance matching circuit that is of the same type as the reactance of the tree to which the excitation coil belongs in parallel with the excitation coil and that has a sufficiently large reactance element connected thereto, it is difficult to be affected by parasitic capacitance. A fluid treatment apparatus can be provided.
[0134]
According to the twelfth aspect of the present invention, in addition, by providing a lifting device for the processing tank of the electrodeless discharge lamp unit, it is easy to mount, inspect and replace the electrodeless discharge lamp unit in the processing tank. It is possible to provide a fluid processing apparatus suitable for the above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an electrodeless discharge lamp that can be used in the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a first embodiment of an electrodeless discharge lamp unit and an electrodeless discharge lamp device according to the present invention.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a second embodiment of an electrodeless discharge lamp unit and an electrodeless discharge lamp apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a third embodiment of an electrodeless discharge lamp unit and an electrodeless discharge lamp device according to the present invention.
FIG. 5 is a front view showing a fourth embodiment of the electrodeless discharge lamp unit of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view of the same.
FIG. 7 is also a plan view
FIG. 8 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the electrodeless discharge lamp unit of the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the electrodeless discharge lamp unit of the present invention.
FIG. 10 is a front view showing a running water sterilizer that is the first embodiment of the fluid treatment apparatus of the present invention.
FIG. 11 is also a rear view.
FIG. 12 is also a longitudinal sectional view
FIG. 13 is a front view showing a running water sterilizer as a second embodiment of the fluid treatment apparatus of the present invention.
FIG. 14 is a side view of the same.
FIG. 15 is also a plan view
[Explanation of symbols]
1 ... Discharge vessel
1a ... Main part
1b ... Cylinder part
2. Electrodeless discharge lamp
5 ... Coaxial cable
6 ... Excitation coil
7 ... Protection tube
7a ... Holding means
7a '... Holding means
7b ... end plate
7b '... end plate
7c ... Glass tube
7d ... Fastening bolt
8. Impedance matching circuit
8a ... reactance element

Claims (12)

細長い放電容器の内部に放電媒体を封入してなる無電極放電ランプと;
放電容器の長手方向に沿って分散して配設されて無電極放電ランプに高周波磁界を作用させて放電を生起させる複数の励起コイルと;
無電極放電ランプの軸方向の一端側においてほぼ同軸に配設されて各励起コイルに接続されるインピーダンス整合回路と;
無電極放電ランプ,励起コイルおよびインピーダンス整合回路を一体化する一体化手段と;
を具備していることを特徴とする無電極放電ランプユニット。
An electrodeless discharge lamp in which a discharge medium is enclosed in an elongated discharge vessel;
A plurality of excitation coils arranged in a distributed manner along the longitudinal direction of the discharge vessel and causing a high frequency magnetic field to act on an electrodeless discharge lamp to cause discharge;
An impedance matching circuit disposed substantially coaxially on one end side in the axial direction of the electrodeless discharge lamp and connected to each excitation coil;
An integrated means for integrating the electrodeless discharge lamp, the excitation coil and the impedance matching circuit;
An electrodeless discharge lamp unit comprising:
細長い放電容器の内部に放電媒体を封入してなる無電極放電ランプと;
無電極放電ランプに高周波磁界を作用させて放電を生起させる励起コイルと;
無電極放電ランプおよびコイルの周囲を流体に対してシールして包囲する少なくとも主要部が放射透過性の保護管と;
無電極放電ランプの軸方向の一端側に配設されて励起コイルに接続されるインピーダンス整合回路と;
無電極放電ランプ,励起コイル、保護管およびインピーダンス整合回路を一体化する一体化手段と;
を具備していることを特徴とする無電極放電ランプユニット。
An electrodeless discharge lamp in which a discharge medium is enclosed in an elongated discharge vessel;
An excitation coil for generating a discharge by applying a high frequency magnetic field to an electrodeless discharge lamp;
An electrodeless discharge lamp and at least a main part that seals and surrounds the periphery of the coil with respect to fluid and a protective tube that is transparent to radiation;
An impedance matching circuit disposed on one end side in the axial direction of the electrodeless discharge lamp and connected to the excitation coil;
An integrated means for integrating the electrodeless discharge lamp, the excitation coil, the protective tube and the impedance matching circuit;
An electrodeless discharge lamp unit comprising:
無電極放電ランプは、放電容器が円筒状であることを特徴とする請求項1または2記載の無電極放電ランプユニット。The electrodeless discharge lamp unit according to claim 1 or 2, wherein the electrodeless discharge lamp has a cylindrical discharge vessel. 細長い円筒状の主要部および主要部の両端から軸方向に延在する一対の筒部を備えた放電容器の主要部内に放電媒体を封入してなる無電極放電ランプと;
無電極放電ランプに磁界を作用させて放電を生起させる励起コイルと;
無電極放電ランプおよび励起コイルの周囲を流体に対してシールして包囲するとともに放電容器の一対の筒部を介して無電極放電ランプを内部に保持している少なくとも主要部が放射透過性の保護管と;
保護管の軸方向の一端に配設されて励起コイルに接続されるインピーダンス整合回路と;
を具備していることを特徴とする無電極放電ランプユニット。
An electrodeless discharge lamp in which a discharge medium is sealed in a main portion of a discharge vessel having an elongated cylindrical main portion and a pair of cylindrical portions extending in the axial direction from both ends of the main portion;
An excitation coil for generating a discharge by applying a magnetic field to an electrodeless discharge lamp;
The surroundings of the electrodeless discharge lamp and the excitation coil are sealed against the fluid, and the electrodeless discharge lamp is held inside through a pair of cylindrical portions of the discharge vessel. A tube;
An impedance matching circuit disposed at one axial end of the protective tube and connected to the excitation coil;
An electrodeless discharge lamp unit comprising:
保護管および整合回路の間に配設された隔壁を具備していることを特徴とする請求項ないし4のいずれか一記載の無電極放電ランプユニット。The electrodeless discharge lamp unit according to any one of claims 2 to 4, further comprising a partition wall disposed between the protective tube and the matching circuit. インピーダンス整合回路は、保護管とほぼ同一の径を有するケースを備えていることを特徴とする請求項2または4記載の無電極放電ランプユニット。5. The electrodeless discharge lamp unit according to claim 2, wherein the impedance matching circuit includes a case having substantially the same diameter as the protective tube. 無電極放電ランプは、放電によって紫外線を放射することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一記載の無電極放電ランプユニット。The electrodeless discharge lamp unit according to any one of claims 1 to 6, wherein the electrodeless discharge lamp radiates ultraviolet rays by discharge. 請求項1ないし7のいずれか一記載の無電極放電ランプユニットと;
無電極放電ランプユニットと離間した位置に配設された高周波電源と;
無電極放電ランプユニットおよび高周波電源の間を接続する同軸ケーブルと;を具備していることを特徴とする無電極放電ランプ装置。
An electrodeless discharge lamp unit according to any one of claims 1 to 7;
A high-frequency power source disposed at a position separated from the electrodeless discharge lamp unit;
An electrodeless discharge lamp device comprising: a coaxial cable connecting between the electrodeless discharge lamp unit and the high-frequency power source.
流体の流入口および流出口を備えた処理槽と;
少なくとも無電極放電ランプおよび励起コイルが処理槽の中に配設されていて流体に光照射することにより処理する請求項1ないし7のいずれか一記載の無電極放電ランプユニットと;
無電極放電ランプユニットと離間した位置に配設された高周波電源と;
無電極放電ランプユニットおよび高周波電源の間を接続する同軸ケーブルと;を具備していることを特徴とする流体処理装置。
A treatment tank with a fluid inlet and outlet;
The electrodeless discharge lamp unit according to any one of claims 1 to 7, wherein at least the electrodeless discharge lamp and the excitation coil are disposed in the treatment tank and are treated by irradiating the fluid with light.
A high-frequency power source disposed at a position separated from the electrodeless discharge lamp unit;
And a coaxial cable for connecting between the electrodeless discharge lamp unit and the high-frequency power source.
流体の流入口および流出口を備えた処理槽と;
少なくとも無電極放電ランプおよび励起コイルが処理槽の中において流体に近接して光照射するように配設されているとともに、流体の有無に応じて生じる励起コイルに投入される電力の変動が±10%以内であるようにインピーダンス整合回路が構成されている請求項1ないし7のいずれか一記載の無電極放電ランプユニットと;
無電極放電ランプユニットと離間した位置に配設された高周波電源と;
無電極放電ランプユニットおよび高周波電源の間を接続する同軸ケーブルと;を具備していることを特徴とする流体処理装置。
A treatment tank with a fluid inlet and outlet;
At least the electrodeless discharge lamp and the excitation coil are arranged so as to irradiate light in the vicinity of the fluid in the treatment tank, and the fluctuation of the electric power input to the excitation coil depending on the presence or absence of the fluid is ± 10. The electrodeless discharge lamp unit according to any one of claims 1 to 7, wherein the impedance matching circuit is configured so as to be within%.
A high-frequency power source disposed at a position separated from the electrodeless discharge lamp unit;
And a coaxial cable for connecting between the electrodeless discharge lamp unit and the high-frequency power source.
流体の流入口および流出口を備えた処理槽と;
少なくとも無電極放電ランプおよび励起コイルが処理槽の中において流体に近接して光照射するように配設されているとともに、インピーダンス整合回路が励起コイルが属するツリーのリアクタンスと同種で、かつ、それより十分に大きいリアクタンスを有し励起コイルに並列接続されたリアクタンス要素を含んで構成されている請求項1ないし7のいずれか一記載の無電極放電ランプユニットと;
無電極放電ランプユニットと離間した位置に配設された高周波電源と;
無電極放電ランプユニットおよび高周波電源の間を接続する同軸ケーブルと;を具備していることを特徴とする流体処理装置。
A treatment tank with a fluid inlet and outlet;
At least the electrodeless discharge lamp and the excitation coil are arranged to irradiate light close to the fluid in the treatment tank, and the impedance matching circuit is similar to the reactance of the tree to which the excitation coil belongs, and more The electrodeless discharge lamp unit according to any one of claims 1 to 7, comprising a reactance element having a sufficiently large reactance and connected in parallel to the excitation coil;
A high-frequency power source disposed at a position separated from the electrodeless discharge lamp unit;
And a coaxial cable for connecting between the electrodeless discharge lamp unit and the high-frequency power source.
無電極放電ランプユニットを処理槽に対して昇降させる昇降装置を具備していることを特徴とする請求項9ないし11のいずれか一記載の流体処理装置。The fluid processing apparatus according to claim 9, further comprising a lifting device that lifts and lowers the electrodeless discharge lamp unit with respect to the processing tank.
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