JP7539033B2 - Liquid Treatment Equipment - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本発明の実施形態は、液体処理装置に関する。An embodiment of the present invention relates to a liquid treatment device.

液体中にある不純物を除去する方法として、濾過法、活性炭吸着法、イオン交換法、蒸留法、逆浸透膜脱塩法などが知られている。近年においては、紫外線を用いた不純物の除去も行われている。例えば、紫外線を水に照射すると、酸化力の強いヒドロキシルラジカルが生成される。ヒドロキシルラジカルは、水中にある全有機炭素（ＴＯＣ：Total Organic Carbon）を有機酸を経て二酸化炭素に分解するので、濾過法などに比べてより純度の高い純水を製造することができる。Methods for removing impurities from liquids include filtration, activated carbon adsorption, ion exchange, distillation, and reverse osmosis desalination. In recent years, impurities have also been removed using ultraviolet light. For example, irradiating water with ultraviolet light produces hydroxyl radicals, which have strong oxidizing power. Hydroxyl radicals break down the total organic carbon (TOC) in the water into carbon dioxide via organic acids, making it possible to produce pure water with a higher purity than methods such as filtration.

紫外線を水に照射して不純物の除去を行う技術は、例えば、半導体装置などの電子部品の洗浄工程において用いられている。この様な工程において用いられる原料水の純度は高く、ＴＯＣ濃度は１００ｐｐｂ程度であるが、紫外線を原料水に照射することで、ＴＯＣ濃度を１０ｐｐｂ程度にまで低下させることができる。
また、紫外線を水に照射することで生成されたヒドロキシルラジカルは、菌やウイルスの殺菌や不活性化にも効果がある。そのため、紫外線を水に照射する技術は、前述した不純物の除去とは別に、あるいは不純物の除去とともに、水の殺菌処理などにも用いられている。 The technology of removing impurities by irradiating water with ultraviolet light is used, for example, in the cleaning process of electronic components such as semiconductor devices. The raw water used in such processes has a high purity and a TOC concentration of about 100 ppb, but by irradiating the raw water with ultraviolet light, the TOC concentration can be reduced to about 10 ppb.
In addition, the hydroxyl radicals generated by irradiating water with ultraviolet light are also effective in killing and inactivating bacteria and viruses. Therefore, the technology of irradiating water with ultraviolet light is used for water sterilization treatment, either separately or in addition to removing the impurities mentioned above.

ここで、紫外線を照射する光源としては、ピーク波長が２５４ｎｍの紫外線、または、ピーク波長が１８５ｎｍ及び２５４ｎｍの紫外線を照射する低圧水銀ランプが用いられていた。しかしながら、水の紫外線吸収係数は、波長が５００ｎｍ近傍で最小となり、５００ｎｍより長波長側または短波長側へシフトするにつれて増加する。そのため、ピーク波長が１７２ｎｍの紫外線を照射するバリア放電ランプ（キセノンエキシマランプ）が用いられるようになってきている。Here, the light source used to irradiate ultraviolet light was a low-pressure mercury lamp that irradiates ultraviolet light with a peak wavelength of 254 nm, or ultraviolet light with peak wavelengths of 185 nm and 254 nm. However, the ultraviolet absorption coefficient of water is minimum at wavelengths around 500 nm, and increases as the wavelength shifts from 500 nm toward the longer or shorter wavelength side. For this reason, barrier discharge lamps (xenon excimer lamps) that irradiate ultraviolet light with a peak wavelength of 172 nm have come to be used.

バリア放電ランプが処理を施す液体中に設けられていれば、液体に紫外線を直接照射することができるので、液体の処理を効率よく行うことができる。ところが、単に、バリア放電ランプを液体中に設ければ、処理流量が低下したり、ヒドロキシルラジカルの濃度が低下したりして処理能力が低下するおそれがある。
そこで、処理能力の向上を図ることができる液体処理装置の開発が望まれていた。 If a barrier discharge lamp is provided in the liquid to be treated, the liquid can be directly irradiated with ultraviolet light, and the liquid can be treated efficiently. However, simply providing a barrier discharge lamp in the liquid may reduce the treatment flow rate or the concentration of hydroxyl radicals, resulting in a decrease in treatment capacity.
Therefore, there has been a demand for the development of a liquid treatment device that can improve the treatment capacity.

特開２０１４－１８２９１６号公報JP 2014-182916 A

本発明が解決しようとする課題は、処理能力の向上を図ることができる液体処理装置を提供することである。The problem that this invention aims to solve is to provide a liquid treatment device that can improve the treatment capacity.

実施形態に係る液体処理装置は、液体に紫外線を照射する液体処理装置であって、前記液体が供給される空間を内部に有する容器と；前記空間に設けられ、第１の方向に延びる形状を有し、第１のバリア放電ランプが収納される第１の保護管と；前記空間に設けられ、前記第１の方向に延びる形状を有し、第２のバリア放電ランプが収納される第２の保護管と；を具備している。前記第１の方向に直交する断面において、前記第１の保護管と、前記容器の内壁と、の間の距離Ｌ（ｍｍ）が、以下の式を満足する。前記容器の内壁は、前記第１の保護管と略同芯に設けられた第１の部分と、前記第２の保護管と略同芯に設けられた第２の部分と、を有している。前記第１の方向に直交する断面において、前記第１の保護管と、前記第１の部分と、の間の距離Ｌ１（ｍｍ）、および、前記第２の保護管と、前記第２の部分と、の間の距離Ｌ２（ｍｍ）が、以下の式を満足する。
３ｍｍ≦Ｌ（ｍｍ）≦１５ｍｍ
３ｍｍ≦Ｌ１（ｍｍ）≦１５ｍｍ
３ｍｍ≦Ｌ２（ｍｍ）≦１５ｍｍ A liquid treatment device according to an embodiment is a liquid treatment device that irradiates a liquid with ultraviolet light, and includes a container having a space therein to which the liquid is supplied; a first protective tube provided in the space, having a shape extending in a first direction, and housing a first barrier discharge lamp; and a second protective tube provided in the space, having a shape extending in the first direction, and housing a second barrier discharge lamp . In a cross section perpendicular to the first direction, a distance L (mm) between the first protective tube and an inner wall of the container satisfies the followingformula. The inner wall of the container has a first portion provided substantially concentrically with the first protective tube and a second portion provided substantially concentrically with the second protective tube. In a cross section perpendicular to the first direction, a distance L1 (mm) between the first protective tube and the first portion, and a distance L2 (mm) between the second protective tube and the second portion satisfy the following formula.
3mm≦L(mm)≦15mm
3mm≦L1 (mm)≦15mm
3mm≦L2 (mm)≦15mm

本発明の実施形態によれば、処理能力の向上を図ることができる液体処理装置を提供することができる。According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a liquid treatment device that can improve the processing capacity.

本実施の形態に係る液体処理装置を例示するための模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating a liquid treatment device according to an embodiment of the present invention.図１における液体処理装置のＡ－Ａ線方向の模式断面図である。2 is a schematic cross-sectional view of the liquid treatment device in FIG. 1 taken along line AA.（ａ）は、バリア放電ランプを例示するための模式図である。（ｂ）は、図３（ａ）におけるバリア放電ランプのＢ部の模式拡大図である。3A is a schematic diagram illustrating a barrier discharge lamp, and FIG. 3B is a schematic enlarged view of a portion B of the barrier discharge lamp in FIG.図３（ａ）におけるバリア放電ランプのＣ－Ｃ線方向の模式断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the barrier discharge lamp in FIG.距離Ｌ（ｍｍ）と、液体処理装置の処理能力との関係を例示するための表である。11 is a table illustrating the relationship between the distance L (mm) and the processing capacity of the liquid processing device.他の実施形態に係る液体処理装置を例示するための模式断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating liquid treatment devices according to other embodiments.他の実施形態に係る液体処理装置を例示するための模式断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating liquid treatment devices according to other embodiments.

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。Below, an embodiment will be illustrated with reference to the drawings. Note that in each drawing, similar components are given the same reference numerals and detailed explanations are omitted as appropriate.

図１は、本実施の形態に係る液体処理装置１００を例示するための模式断面図である。 図２は、図１における液体処理装置１００のＡ－Ａ線方向の模式断面図である。
液体処理装置１００は、液体３００に紫外線を照射する。
図１に示すように、液体処理装置１００には、例えば、バリア放電ランプ１（第１のバリア放電ランプの一例に相当する）、保護管１０１（第１の保護管の一例に相当する）、蓋１０２、シール部材１０３、容器１０４、ホルダ１０５、およびシール部材１０６を設けることができる。 Fig. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating aliquid treatment device 100 according to the present embodiment. Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of theliquid treatment device 100 in Fig. 1 taken along line AA.
Theliquid treatment device 100 irradiates the liquid 300 with ultraviolet light.
As shown in FIG. 1, theliquid treatment device 100 may be provided with, for example, a barrier discharge lamp 1 (corresponding to an example of a first barrier discharge lamp), a protective tube 101 (corresponding to an example of a first protective tube), alid 102, a sealingmember 103, acontainer 104, aholder 105, and a sealingmember 106.

まず、バリア放電ランプ１について例示をする。
図３（ａ）は、バリア放電ランプ１を例示するための模式図である。
図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるバリア放電ランプ１のＢ部の模式拡大図である。
図４は、図３（ａ）におけるバリア放電ランプ１のＣ－Ｃ線方向の模式断面図である。 図３（ａ）、図３（ｂ）、および図４に示すように、バリア放電ランプ１には、例えば、発光管２、導電部３、内部電極４、アンカ５、ホルダ６、外部電極７、リード線８、およびリード線９を設けることができる。 First, thebarrier discharge lamp 1 will be illustrated.
FIG. 3A is a schematic diagram illustrating thebarrier discharge lamp 1. As shown in FIG.
FIG. 3B is a schematic enlarged view of the portion B of thebarrier discharge lamp 1 in FIG.
Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of thebarrier discharge lamp 1 in the direction of line CC in Fig. 3(a). As shown in Fig. 3(a), Fig. 3(b), and Fig. 4, thebarrier discharge lamp 1 may be provided with, for example, anarc tube 2, aconductive part 3, aninternal electrode 4, ananchor 5, aholder 6, anexternal electrode 7, alead wire 8, and alead wire 9.

発光管２は、筒状を呈し、管径に比べて全長（管軸方向の長さ）が長い形態を有する。発光管２は、例えば、円筒管とすることができる。発光管２の外径は、例えば、１０ｍｍ以上、２５ｍｍ以下とすることができる。発光管２の肉厚は、例えば、１ｍｍ程度とすることができる。発光管２の長さは、液体処理装置１００の仕様などに応じて適宜変更することができる。例えば、発光管２の長さは、１３００ｍｍ程度とすることができる。Thearc tube 2 is cylindrical and has a shape in which the overall length (length in the tube axis direction) is longer than the tube diameter. Thearc tube 2 can be, for example, a cylindrical tube. The outer diameter of thearc tube 2 can be, for example, 10 mm or more and 25 mm or less. The wall thickness of thearc tube 2 can be, for example, about 1 mm. The length of thearc tube 2 can be changed appropriately depending on the specifications of theliquid treatment device 100. For example, the length of thearc tube 2 can be about 1300 mm.

発光管２の、管軸方向における両側の端部のそれぞれには、封止部２ａが設けられている。封止部２ａを設けることで、発光管２の内部空間を気密に封止することができる。封止部２ａは、例えば、ピンチシール法やシュリンクシール法を用いて形成することができる。A sealingportion 2a is provided at each of the two ends of the light-emittingtube 2 in the tube axis direction. By providing the sealingportion 2a, the internal space of the light-emittingtube 2 can be airtightly sealed. The sealingportion 2a can be formed, for example, by using a pinch seal method or a shrink seal method.

発光管２の外面には、突起部２ｂを設けることができる。突起部２ｂは、バリア放電ランプ１を製造する際に、発光管２の内部空間を排気したり、発光管２の内部空間に後述するガスを導入したりするために設けることができる。突起部２ｂは、排気およびガスの導入後に、合成石英ガラスから形成された管を焼き切ることで形成されたものとすることができる。The outer surface of thearc tube 2 may be provided with aprotrusion 2b. Theprotrusion 2b may be provided in order to evacuate the internal space of thearc tube 2 and to introduce a gas, described later, into the internal space of thearc tube 2 when manufacturing thebarrier discharge lamp 1. Theprotrusion 2b may be formed by burning off a tube made of synthetic quartz glass after evacuation and introduction of the gas.

発光管２の内部空間には、ガスが封入されている。バリア放電ランプ１においては、内部電極４と外部電極７との間で誘電体バリア放電を行って、封入されているガスに高いエネルギー電子を与えてエキシマ励起分子を生成する。エキシマ励起分子が元に戻る際に、ガスの種類に応じて特定のピーク波長を有する光が発生する。そのため、発光管２の内部空間に封入するガスは、バリア放電ランプ１の用途に応じて適宜変更することができる。発光管２の内部空間に封入するガスは、例えば、クリプトン、キセノン、アルゴン、ネオンなどの希ガス、あるいは、複数種類の希ガスを混合させた混合ガスとすることができる。ガスには、必要に応じて、ハロゲンガスなどをさらに含めることもできる。Gas is sealed in the internal space of thearc tube 2. In thebarrier discharge lamp 1, a dielectric barrier discharge is performed between theinternal electrode 4 and theexternal electrode 7 to give high energy electrons to the sealed gas and generate excimer excited molecules. When the excimer excited molecules return to their original state, light having a specific peak wavelength is generated depending on the type of gas. Therefore, the gas sealed in the internal space of thearc tube 2 can be changed as appropriate depending on the application of thebarrier discharge lamp 1. The gas sealed in the internal space of thearc tube 2 can be, for example, a rare gas such as krypton, xenon, argon, or neon, or a mixed gas of multiple types of rare gases. The gas can also further include a halogen gas, etc., if necessary.

発光管２の内部空間の２５℃におけるガスの圧力（封入圧力）は、例えば、１．３ｋＰａ～２００ｋＰａ程度とすることができる。発光管２の内部空間の２５℃におけるガスの圧力（封入圧力）は、気体の標準状態（ＳＡＴＰ（Standard Ambient Temperature and Pressure）：温度２５℃、１ｂａｒ）により求めることができる。The gas pressure (filled pressure) in the internal space of thearc tube 2 at 25°C can be, for example, about 1.3 kPa to 200 kPa. The gas pressure (filled pressure) in the internal space of thearc tube 2 at 25°C can be determined from the standard state of the gas (SATP (Standard Ambient Temperature and Pressure):temperature 25°C, 1 bar).

例えば、水などの液体に含まれている有機物などの不純物を分解する場合には、封入するガスをキセノンとすることが好ましい。キセノンの封入圧力は、例えば、９３ｋＰａ程度とすることができる。封入するガスをキセノンとすれば、ピーク波長が１７２ｎｍの紫外線を発生させることができるので不純物の分解を効果的に行うことができる。また、ピーク波長が短い紫外線が照射されるので、菌やウイルスの殺菌や不活性化にも有効である。For example, when decomposing impurities such as organic matter contained in liquids such as water, it is preferable to use xenon as the enclosed gas. The xenon sealing pressure can be, for example, about 93 kPa. If the enclosed gas is xenon, ultraviolet rays with a peak wavelength of 172 nm can be generated, so impurities can be effectively decomposed. In addition, since ultraviolet rays with a short peak wavelength are irradiated, it is also effective in sterilizing and inactivating bacteria and viruses.

発光管２の内部空間において発生した紫外線は、発光管２を介して外部に照射される。そのため、発光管２は、紫外線の透過率が高い材料から形成されている。紫外線の透過率が高い材料は、例えば、合成石英ガラスなどのＳｉＯ_２を含む材料とすることができる。ところが、ピーク波長が１７２ｎｍの紫外線がＳｉＯ_２を含む材料に入射すると、経時的に、材料の化学的な構造が変化する場合がある。例えば、ＳｉＯ_２に紫外線が入射すると、ＳｉとＯの結合が切れる場合がある。そのため、バリア放電ランプ１を長時間点灯させると、発光管２の材料の化学的な構造に欠陥が生じて、紫外線の透過率の急激な低下、ひいては、照度維持率が低下するおそれがある。 The ultraviolet light generated in the internal space of thearc tube 2 is irradiated to the outside through thearc tube 2. Therefore, thearc tube 2 is made of a material with high ultraviolet light transmittance. The material with high ultraviolet light transmittance can be, for example, a material containing SiO₂ , such as synthetic quartz glass. However, when ultraviolet light with a peak wavelength of 172 nm is incident on a material containing SiO₂ , the chemical structure of the material may change over time. For example, when ultraviolet light is incident on SiO₂ , the bond between Si and O may be broken. Therefore, when thebarrier discharge lamp 1 is turned on for a long time, defects may occur in the chemical structure of the material of thearc tube 2, causing a rapid decrease in the ultraviolet light transmittance and, ultimately, a decrease in the illuminance maintenance rate.

本発明者の得た知見によれば、ＳｉＯ_２を含む材料に含まれるＯＨ基の量を多くすれば、紫外線の入射により、ＳｉとＯの結合が切れたとしても、化学的な構造の欠陥を修復できる。ただし、ＯＨ基の含有量を多くし過ぎると紫外線の透過率が低下する場合がある。 According to the findings of the present inventors, if the amount of OH groups contained in a material containing_SiO2 is increased, defects in the chemical structure can be repaired even if the bond between Si and O is broken by the incidence of ultraviolet light. However, if the content of OH groups is too high, the transmittance of ultraviolet light may decrease.

本発明者の得た知見によれば、発光管２は合成石英ガラスなどのＳｉＯ_２を含む材料から形成され、ＯＨ基の含有量を１００ｐｐｍ以上、１５００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。この様にすれば、発光管２の内部空間において、ピーク波長が１７２ｎｍの紫外線が発生したとしても、長時間にわたり高い照度維持率を保つことができる。また、紫外線の透過率が低下するのを抑制することができる。 According to the findings of the present inventors, it is preferable that thearc tube 2 is formed from a material containing_SiO2 , such as synthetic quartz glass, and that the OH group content is 100 ppm or more and 1500 ppm or less. In this way, even if ultraviolet rays with a peak wavelength of 172 nm are generated in the internal space of thearc tube 2, a high illuminance maintenance rate can be maintained for a long period of time. In addition, a decrease in the transmittance of ultraviolet rays can be suppressed.

導電部３は、封止部２ａの内部に設けられている。導電部３は、１つの封止部２ａに対して１つ設けることができる。導電部３の平面形状は四角形とすることができる。導電部３は、薄膜状を呈している。導電部３は、例えば、モリブデン箔から形成することができる。Theconductive portion 3 is provided inside the sealingportion 2a. Oneconductive portion 3 can be provided for each sealingportion 2a. The planar shape of theconductive portion 3 can be rectangular. Theconductive portion 3 has a thin film shape. Theconductive portion 3 can be formed from, for example, molybdenum foil.

内部電極４は、例えば、コイル４ａおよびレグ４ｂを有する。コイル４ａおよびレグ４ｂは、一体に形成することができる。コイル４ａおよびレグ４ｂは、線材を塑性加工することで形成することができる。線材の線径（直径）は、例えば、０．２ｍｍ～１．０ｍｍ程度とすることができる。Theinternal electrode 4 has, for example, acoil 4a and aleg 4b. Thecoil 4a and theleg 4b can be formed integrally. Thecoil 4a and theleg 4b can be formed by plastic processing a wire. The wire diameter (diameter) of the wire can be, for example, about 0.2 mm to 1.0 mm.

コイル４ａおよびレグ４ｂは、例えば、タングステンを主成分として含んでいる。タングステンの含有量は、例えば、５０ｗｔ％以上とすることができる。この場合、タングステンにカリウムなどを添加したドープタングステンを用いれば、コイル４ａの寸法安定性を高めることができる。Thecoil 4a and theleg 4b contain, for example, tungsten as a main component. The tungsten content can be, for example, 50 wt% or more. In this case, the dimensional stability of thecoil 4a can be improved by using doped tungsten, which is tungsten with potassium or the like added.

コイル４ａは螺旋状を呈し、発光管２の内部空間に設けられている。コイル４ａは、発光管２の内部空間の中央領域を発光管２の管軸に沿って延びている。発光管２の管軸方向における隣接する線材同士の間隔をコイル４ａのピッチ寸法Ｐとすると、コイル４ａのピッチ寸法Ｐは、例えば、０．５ｍｍ～３．０ｍｍ程度とすることができる。また、発光管２の管軸方向と直交する方向におけるコイル４ａの外径Ｄは、例えば、１ｍｍ～５ｍｍ程度とすることができる。Thecoil 4a is helical and is disposed in the internal space of the light-emittingtube 2. Thecoil 4a extends through the central region of the internal space of the light-emittingtube 2 along the tube axis of the light-emittingtube 2. If the distance between adjacent wires in the tube axis direction of the light-emittingtube 2 is the pitch dimension P of thecoil 4a, the pitch dimension P of thecoil 4a can be, for example, about 0.5 mm to 3.0 mm. The outer diameter D of thecoil 4a in the direction perpendicular to the tube axis direction of the light-emittingtube 2 can be, for example, about 1 mm to 5 mm.

レグ４ｂは、コイル４ａの両側の端部のそれぞれに設けられている。レグ４ｂは、線状を呈し、コイル４ａの端部から発光管２の管軸に沿って延びている。レグ４ｂの端部は、封止部２ａの内部において導電部３と電気的に接続されている。レグ４ｂの端部の近傍は、導電部３と、レーザ溶接または抵抗溶接することができる。Thelegs 4b are provided at both ends of thecoil 4a. Thelegs 4b are linear and extend from the ends of thecoil 4a along the axis of the light-emittingtube 2. The ends of thelegs 4b are electrically connected to theconductive part 3 inside the sealingpart 2a. The vicinity of the ends of thelegs 4b can be laser-welded or resistance-welded to theconductive part 3.

アンカ５は、発光管２の内部空間に設けることができる。アンカ５の材料は、例えば、内部電極４の材料と同じとすることができる。アンカ５は、線材を塑性加工することで形成することができる。例えば、アンカ５の一方の端部側は、コイル４ａの外面に設けることができる。例えば、アンカ５の一方の端部側を、コイル４ａの外面に巻き付けることができる。例えば、アンカ５の一方の端部側は、螺旋状を呈するものとすることができる。例えば、アンカ５の他方の端部側は、発光管２の内壁に接触させることができる。例えば、アンカ５の他方の端部側は、発光管２の内壁に沿って湾曲した形状を有することができる。なお、アンカ５をコイル４ａに取り付ける場合を例示したが、コイル４ａの一部分の直径を大きくしてアンカ５としてもよい。Theanchor 5 can be provided in the internal space of the light-emittingtube 2. The material of theanchor 5 can be, for example, the same as the material of theinternal electrode 4. Theanchor 5 can be formed by plastic processing of a wire. For example, one end side of theanchor 5 can be provided on the outer surface of thecoil 4a. For example, one end side of theanchor 5 can be wound around the outer surface of thecoil 4a. For example, one end side of theanchor 5 can be made to have a spiral shape. For example, the other end side of theanchor 5 can be in contact with the inner wall of the light-emittingtube 2. For example, the other end side of theanchor 5 can have a curved shape along the inner wall of the light-emittingtube 2. Note that, although theanchor 5 is attached to thecoil 4a, the diameter of a part of thecoil 4a may be enlarged to form theanchor 5.

アンカ５の一方の端部側がコイル４ａの外面に設けられ、アンカ５の他方の端部側が発光管２の内壁に接触することで、アンカ５により、コイル４ａが、発光管２の内部空間に支持される。また、アンカ５がコイル４ａに電気的に接続されることで、アンカ５が内部電極４として機能する。すなわち、アンカ５は、コイル４ａを支持するサポート部材、および内部電極４の一部として機能する。One end of theanchor 5 is provided on the outer surface of thecoil 4a, and the other end of theanchor 5 contacts the inner wall of the light-emittingtube 2, so that thecoil 4a is supported in the internal space of the light-emittingtube 2 by theanchor 5. Furthermore, theanchor 5 is electrically connected to thecoil 4a, so that theanchor 5 functions as theinternal electrode 4. In other words, theanchor 5 functions as a support member that supports thecoil 4a, and as part of theinternal electrode 4.

アンカ５が内部電極４の一部として機能すれば、内部電極４（アンカ５）と外部電極７との間の距離が小さくなるので、低い始動電圧でも始動させることができる。また、低い維持電圧でも発光を維持することができる。すなわち、瞬時点灯性能が向上し、点灯状態も安定させることができる。また、内部電極４（アンカ５）と外部電極７との間の距離が小さくなれば、ランプ始動直後の安定性も向上する。そのため、ランプ始動直後の発光むらを抑制することができるので、ランプ始動直後の光を直ちに利用することができる。If theanchor 5 functions as part of theinternal electrode 4, the distance between the internal electrode 4 (anchor 5) and theexternal electrode 7 is reduced, allowing the lamp to be started with a low starting voltage. Furthermore, light emission can be maintained even with a low sustaining voltage. In other words, the instantaneous lighting performance is improved and the lighting state can be stabilized. Furthermore, if the distance between the internal electrode 4 (anchor 5) and theexternal electrode 7 is reduced, the stability immediately after the lamp is started is also improved. Therefore, uneven light emission immediately after the lamp is started can be suppressed, and the light immediately after the lamp is started can be used immediately.

アンカ５は、例えば、ランプの発光特性や始動特性、および、コイル４ａの支持性能などを考慮して、複数設けることができる。この場合、発光管２の管軸方向における隣接するアンカ５同士の間隔をアンカ５のピッチ寸法とすると、アンカ５のピッチ寸法は、例えば、１０ｍｍ～４０ｍｍ程度とすることができる。Theanchors 5 can be provided in multiple numbers, taking into consideration, for example, the light emission characteristics and starting characteristics of the lamp, and the support performance of thecoil 4a. In this case, if the distance betweenadjacent anchors 5 in the axial direction of the light-emittingtube 2 is taken as the pitch dimension of theanchors 5, the pitch dimension of theanchors 5 can be, for example, about 10 mm to 40 mm.

ホルダ６は、筒状を呈し、一方の端部側が封止部２ａの内部に設けられ、他方の端部側が封止部２ａから露出している。ホルダ６は、１つの封止部２ａに対して１つ設けることができる。ホルダ６は、例えば、樹脂や、セラミックスなどの無機材料から形成することができる。ホルダ６は、例えば、ステアタイト（steatite）、酸化アルミニウムなどを含むことができる。Theholder 6 is cylindrical, with one end provided inside the sealingportion 2a and the other end exposed from the sealingportion 2a. Oneholder 6 can be provided for each sealingportion 2a. Theholder 6 can be formed from, for example, an inorganic material such as resin or ceramics. Theholder 6 can include, for example, steatite, aluminum oxide, etc.

外部電極７は、発光管２の外部に設けることができる。外部電極７は、例えば、モネル、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、銀、金、プラチナなどの金属を用いて形成することができる。外部電極７は、内部電極４との間で誘電体バリア放電を発生させる。前述したように、誘電体バリア放電が生じると、発光管２の内部空間においてエキシマ励起分子が生成され、エキシマ励起分子が元に戻る際に、ガスの種類に応じて特定のピーク波長を有する光が発生する。例えば、キセノンが封入されている場合には、ピーク波長が１７２ｎｍの紫外線が発生する。Theexternal electrode 7 can be provided on the outside of the light-emittingtube 2. Theexternal electrode 7 can be formed using a metal such as Monel, stainless steel, aluminum, nickel, silver, gold, or platinum. Theexternal electrode 7 generates a dielectric barrier discharge between itself and theinternal electrode 4. As described above, when a dielectric barrier discharge occurs, excimer excited molecules are generated in the internal space of the light-emittingtube 2, and when the excimer excited molecules return to their original state, light having a specific peak wavelength is generated depending on the type of gas. For example, when xenon is enclosed, ultraviolet light with a peak wavelength of 172 nm is generated.

この場合、発光管２の内部空間で発生した紫外線が外部電極７を透過することができれば、紫外線を発光管２の周囲の全方位に照射することができる。そのため、外部電極７は、例えば、厚み方向を貫通する孔やスリットなどが設けられたものとすることができる。この場合、外部電極７の遮光率は１０％以下とすることが好ましい。In this case, if the ultraviolet light generated in the internal space of the light-emittingtube 2 can pass through theexternal electrode 7, the ultraviolet light can be irradiated in all directions around the light-emittingtube 2. For this reason, theexternal electrode 7 can be provided with holes or slits that penetrate the thickness direction, for example. In this case, it is preferable that the light blocking rate of theexternal electrode 7 is 10% or less.

例えば、図３（ａ）に示すように、外部電極７は、メッシュ状を呈している。例えば、外部電極７は、メリヤス編組構造を有している。メリヤス編組構造に用いられる線材は、例えば、線径が０．１ｍｍ程度のモネル線などとすることができる。メッシュ間隔は、例えば、縦が２．８ｍｍ程度、横が３ｍｍ程度とすることができる。For example, as shown in FIG. 3(a), theexternal electrode 7 has a mesh shape. For example, theexternal electrode 7 has a knitted braid structure. The wire material used in the knitted braid structure can be, for example, Monel wire with a wire diameter of about 0.1 mm. The mesh spacing can be, for example, about 2.8 mm vertically and about 3 mm horizontally.

メッシュ状の外部電極７とすれば、遮光率を１０％以下とするのが容易となる。また、メッシュ状の外部電極７とすれば、発光管２の外面を覆うことができるので、内部電極４との対峙面積を大きくすることができる。そのため、誘電体バリア放電が、大面積にわたって安定的に生じ易くなる。By using a mesh-shapedexternal electrode 7, it is easy to achieve a light blocking rate of 10% or less. In addition, by using a mesh-shapedexternal electrode 7, the outer surface of the light-emittingtube 2 can be covered, so the area facing theinternal electrode 4 can be increased. This makes it easier for a dielectric barrier discharge to occur stably over a large area.

例えば、メッシュ状の金属を筒状に成形し、筒状の金属体の内部に発光管２を挿入することで、発光管２に外部電極７を設けることができる。For example, anexternal electrode 7 can be provided on the light-emittingtube 2 by forming a mesh-like metal into a cylindrical shape and inserting the light-emittingtube 2 inside the cylindrical metal body.

リード線８は、少なくとも一方のホルダ６に設けることができる。リード線８の一方の端部は、ホルダ６の内部を通り、封止部２ａの内部において導電部３に電気的に接続されている。リード線８の一方の端部の近傍は、導電部３と、レーザ溶接または抵抗溶接することができる。また、リード線８とホルダ６との間の隙間は、封止材により封止されている。リード線８の他方の端部は、ホルダ６から露出させることができる。リード線８の他方の端部には、圧着端子やコネクタなどを接続することができる。Thelead wire 8 can be provided on at least one of theholders 6. One end of thelead wire 8 passes through the inside of theholder 6 and is electrically connected to theconductive portion 3 inside the sealingportion 2a. The vicinity of one end of thelead wire 8 can be laser welded or resistance welded to theconductive portion 3. In addition, the gap between thelead wire 8 and theholder 6 is sealed with a sealing material. The other end of thelead wire 8 can be exposed from theholder 6. A crimp terminal, a connector, or the like can be connected to the other end of thelead wire 8.

リード線９の一方の端部は、ニッケルスリーブ９ａを介して外部電極７に電気的に接続されている。リード線９の他方の端部には、圧着端子やコネクタなどを接続することができる。
リード線８とリード線９は、例えば、高周波電源などに電気的に接続することができる。高周波電源は、例えば、１５ｋＨｚ程度の正弦波を発生させる電源や、パルス電源などとすることができる。 One end of thelead wire 9 is electrically connected via anickel sleeve 9a to theexternal electrode 7. The other end of thelead wire 9 can be connected to a crimp terminal, a connector, or the like.
Thelead wire 8 and thelead wire 9 can be electrically connected to, for example, a high-frequency power source. The high-frequency power source can be, for example, a power source that generates a sine wave of about 15 kHz, a pulse power source, or the like.

次に、図１および図２に戻って、液体処理装置１００に設けられた他の要素について説明する。
バリア放電ランプ１を液体３００の処理に用いる場合には、バリア放電ランプ１を液体３００の中に直接設けることができない。そのため、図１に示すように、バリア放電ランプ１は保護管１０１の内部に収納される。
保護管１０１は、筒状を呈し、管径に比べて全長（管軸方向の長さ）が長い形態を有する。保護管１０１は、例えば、円筒管とすることができる。保護管１０１の一方の端部は塞がれ、他方の端部は開口している。保護管１０１の開口側の端部にはフランジ１０１ａ１を設けることができる。保護管１０１の内部空間には、バリア放電ランプ１が収納される。この場合、バリア放電ランプ１は、保護管１０１と略同芯となるように設けることが好ましい。保護管１０１の寸法は、収納されるバリア放電ランプ１（発光管２）に応じて適宜変更することができる。 Next, returning to FIG. 1 and FIG. 2, other elements provided in theliquid treatment device 100 will be described.
When thebarrier discharge lamp 1 is used to treat the liquid 300, thebarrier discharge lamp 1 cannot be provided directly in the liquid 300. Therefore, as shown in FIG. 1, thebarrier discharge lamp 1 is housed inside aprotective tube 101.
Theprotective tube 101 has a cylindrical shape and has a configuration in which the overall length (length in the tube axis direction) is longer than the tube diameter. Theprotective tube 101 can be, for example, a cylindrical tube. One end of theprotective tube 101 is closed and the other end is open. A flange 101a1 can be provided at the end on the open side of theprotective tube 101. Thebarrier discharge lamp 1 is housed in the internal space of theprotective tube 101. In this case, it is preferable that thebarrier discharge lamp 1 is provided so as to be approximately concentric with theprotective tube 101. The dimensions of theprotective tube 101 can be appropriately changed depending on the barrier discharge lamp 1 (light emitting tube 2) to be housed.

保護管１０１は、容器１０４の内部空間に設けられる。図１に示すように、容器１０４の内壁１０４ｅと保護管１０１との間の空間は、処理を施す液体３００が流れる流路となる。そのため、バリア放電ランプ１が収納された保護管１０１を容器１０４の内部空間に設ければ、バリア放電ランプ１が、液体３００の流路に設けられることになる。ここで、処理を施す液体３００に水が含まれていると、バリア放電ランプ１から照射された紫外線によりヒドロキシルラジカルが生成される。ヒドロキシルラジカルは、酸化力が強いので、液体３００に含まれているＴＯＣ（全有機炭素）を分解することができる。また、ヒドロキシルラジカルにより、菌やウイルスの殺菌や不活性化を行うこともできる。Theprotective tube 101 is provided in the internal space of thecontainer 104. As shown in FIG. 1, the space between theinner wall 104e of thecontainer 104 and theprotective tube 101 becomes a flow path through which the liquid 300 to be treated flows. Therefore, if theprotective tube 101 containing thebarrier discharge lamp 1 is provided in the internal space of thecontainer 104, thebarrier discharge lamp 1 is provided in the flow path of the liquid 300. Here, if the liquid 300 to be treated contains water, hydroxyl radicals are generated by the ultraviolet light irradiated from thebarrier discharge lamp 1. Hydroxyl radicals have strong oxidizing power and can decompose the TOC (total organic carbon) contained in the liquid 300. Hydroxyl radicals can also sterilize and inactivate bacteria and viruses.

バリア放電ランプ１において発生した紫外線は、保護管１０１を介して液体３００に照射される。そのため、保護管１０１は、紫外線の透過率が高い材料から形成されている。例えば、前述した発光管２の場合と同様に、保護管１０１は、合成石英ガラスなどのＳｉＯ_２を含む材料から形成され、ＯＨ基の含有量を１００ｐｐｍ以上、１５００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。この様にすれば、バリア放電ランプ１からピーク波長が１７２ｎｍの紫外線が照射されても、長時間にわたり高い照度維持率を保つことができる。このことは、液体処理装置１００の長寿命化を図ることができることを意味する。また、紫外線の透過率が低下するのを抑制することができる。 The ultraviolet light generated in thebarrier discharge lamp 1 is irradiated to the liquid 300 through theprotective tube 101. Therefore, theprotective tube 101 is made of a material with high ultraviolet light transmittance. For example, similar to the case of the above-mentionedarc tube 2, theprotective tube 101 is preferably made of a material containing SiO₂ , such as synthetic quartz glass, and the content of OH groups is preferably 100 ppm or more and 1500 ppm or less. In this way, even if ultraviolet light with a peak wavelength of 172 nm is irradiated from thebarrier discharge lamp 1, a high illuminance maintenance rate can be maintained for a long time. This means that the life of theliquid treatment device 100 can be extended. In addition, the transmittance of ultraviolet light can be suppressed from decreasing.

保護管１０１の内部空間に酸素があると、バリア放電ランプ１から照射された紫外線が減衰するおそれがある。そのため、保護管１０１の内部空間には、窒素ガスや不活性ガスを封入することが好ましい。この場合、封入するガスを窒素ガスとすれば、製造コストの低減を図ることができる。If oxygen is present in the internal space of theprotective tube 101, the ultraviolet light irradiated from thebarrier discharge lamp 1 may be attenuated. Therefore, it is preferable to fill the internal space of theprotective tube 101 with nitrogen gas or an inert gas. In this case, if the gas filled is nitrogen gas, manufacturing costs can be reduced.

また、保護管１０１の内壁と、外部電極７の外側端との間のクリアランス寸法Ｓ（最短距離）を長くし過ぎると、保護管１０１から照射される紫外線の相対照度が低下する場合がある。本発明者の得た知見によれば、クリアランス寸法Ｓを５ｍｍ以下とすれば、相対照度が７５％以上となるようにすることができる。このことは、保護管１０１の内部における紫外線の減衰を抑制することができ、紫外線の取り出し効率を向上できることを意味する。紫外線の取り出し効率が向上すれば、液体中の不純物の除去率が向上したり、菌やウイルスの殺菌や不活性化が容易となったり、照射時間が短縮できたり、印加電力が低減できたりする。In addition, if the clearance dimension S (shortest distance) between the inner wall of theprotective tube 101 and the outer end of theexternal electrode 7 is made too long, the relative illuminance of the ultraviolet light irradiated from theprotective tube 101 may decrease. According to the knowledge of the inventor, if the clearance dimension S is set to 5 mm or less, the relative illuminance can be made 75% or more. This means that the attenuation of ultraviolet light inside theprotective tube 101 can be suppressed, and the efficiency of extracting ultraviolet light can be improved. If the efficiency of extracting ultraviolet light is improved, the removal rate of impurities in the liquid can be improved, bacteria and viruses can be sterilized or inactivated more easily, the irradiation time can be shortened, and the applied power can be reduced.

蓋１０２は、保護管１０１の開口を塞いでいる。例えば、蓋１０２は、保護管１０１のフランジ１０１ａ１に取り付けることができる。蓋１０２には厚み方向を貫通する孔が設けられている。リード線８とリード線９は、蓋１０２に設けられた孔を介して外部に引き出されている。リード線８と孔の内壁との間の隙間、リード線９と孔の内壁との間の隙間は、封止材により封止されている。蓋１０２は、例えば、ステンレスなどの金属や、フッ素樹脂などの樹脂から形成することができる。Thelid 102 covers the opening of theprotective tube 101. For example, thelid 102 can be attached to the flange 101a1 of theprotective tube 101. Thelid 102 has a hole penetrating in the thickness direction. Thelead wires 8 and 9 are pulled out to the outside through the holes provided in thelid 102. The gap between thelead wires 8 and the inner wall of the hole and the gap between thelead wires 9 and the inner wall of the hole are sealed with a sealant. Thelid 102 can be made of, for example, a metal such as stainless steel or a resin such as a fluororesin.

シール部材１０３は、蓋１０２と、保護管１０１（フランジ１０１ａ１）との間に設けられている。シール部材１０３は、例えば、Ｏリングなどとすることができる。蓋１０２とシール部材１０３を保護管１０１に取り付けることで、保護管１０１の内部空間が気密となるように封止される。The sealingmember 103 is provided between thelid 102 and the protective tube 101 (flange 101a1). The sealingmember 103 can be, for example, an O-ring. By attaching thelid 102 and the sealingmember 103 to theprotective tube 101, the internal space of theprotective tube 101 is sealed so as to be airtight.

容器１０４は、筒状を呈し、断面寸法（中心軸に直交する方向の長さ）に比べて全長（中心軸方向の長さ）が長い形態を有する。容器１０４は、例えば、ステンレスなどの金属から形成することができる。容器１０４は、液体３００が供給される空間を内部に有する。容器１０４の内部空間には、保護管１０１に収納されたバリア放電ランプ１が設けられる。保護管１０１と容器１０４の内壁１０４ｅとの間の空間は、液体３００が流れる流路となる。そのため、バリア放電ランプ１において発生した紫外線を、保護管１０１を介して液体３００に照射することができる。Thecontainer 104 is cylindrical and has a shape in which the overall length (length in the direction of the central axis) is longer than the cross-sectional dimension (length in the direction perpendicular to the central axis). Thecontainer 104 can be formed from a metal such as stainless steel. Thecontainer 104 has a space therein to which the liquid 300 is supplied. Thebarrier discharge lamp 1 housed in theprotective tube 101 is provided in the internal space of thecontainer 104. The space between theprotective tube 101 and theinner wall 104e of thecontainer 104 becomes a flow path through which the liquid 300 flows. Therefore, ultraviolet rays generated in thebarrier discharge lamp 1 can be irradiated to the liquid 300 via theprotective tube 101.

容器１０４には、流入部１０４ａと流出部１０４ｂを設けることができる。流入部１０４ａは、筒状を呈し、一方の端部が容器１０４の内部空間に連通している。流入部１０４ａは、少なくとも１つ設けることができる。流入部１０４ａの他方の端部には、例えば、処理を施す液体３００を供給する供給装置などを接続することができる。流出部１０４ｂは、筒状を呈し、一方の端部が容器１０４の内部空間に連通している。流出部１０４ｂは、少なくとも１つ設けることができる。流出部１０４ｂの他方の端部には、例えば、処理が施された液体３００ａが供給されるタンクや洗浄装置などを接続することができる。Thecontainer 104 may be provided with aninlet 104a and anoutlet 104b. Theinlet 104a is cylindrical, and one end of theinlet 104a is connected to the internal space of thecontainer 104. At least oneinlet 104a may be provided. The other end of theinlet 104a may be connected to, for example, a supply device that supplies the liquid 300 to be treated. Theoutlet 104b is cylindrical, and one end of theinlet 104a is connected to the internal space of thecontainer 104. At least oneoutlet 104b may be provided. The other end of theoutlet 104b may be connected to, for example, a tank or a cleaning device to which the treated liquid 300a is supplied.

例えば、流入部１０４ａと流出部１０４ｂは、容器１０４の中心軸方向に並べて設けることができる。例えば、流入部１０４ａをバリア放電ランプ１の一方の端部の近傍に対峙する位置に設けることができる。例えば、流出部１０４ｂをバリア放電ランプ１の他方の端部の近傍に対峙する位置に設けることができる。この様にすれば、バリア放電ランプ１に沿って液体３００を流すことができるので、バリア放電ランプ１から照射された紫外線の有効利用を図ることができる。
容器１０４の一方の端部側には、保護管１０１の、蓋１０２が設けられる側とは反対側の端部を支持する凹部１０４ｃを設けることができる。凹部１０４ｃは、容器１０４の内部空間に開口している。 For example, theinlet portion 104a and theoutlet portion 104b can be arranged side by side in the central axis direction of thecontainer 104. For example, theinlet portion 104a can be arranged in a position facing the vicinity of one end of thebarrier discharge lamp 1. For example, theoutlet portion 104b can be arranged in a position facing the vicinity of the other end of thebarrier discharge lamp 1. In this way, the liquid 300 can be made to flow along thebarrier discharge lamp 1, thereby enabling effective use of the ultraviolet rays irradiated from thebarrier discharge lamp 1.
Arecess 104c may be provided on one end of thecontainer 104 to support the end of theprotective tube 101 opposite to the end where thelid 102 is provided. Therecess 104c opens into the internal space of thecontainer 104.

容器１０４の他方の端部側には、支持板１０４ｄを設けることができる。支持板１０４ｄには、厚み方向を貫通する孔１０４ｄ１を設けることができる。保護管１０１は、孔１０４ｄ１に挿入され、保護管１０１の、蓋１０２が設けられる側の端部の近傍が支持板１０４ｄにより支持される。Asupport plate 104d can be provided on the other end side of thecontainer 104. A hole 104d1 can be provided in thesupport plate 104d, penetrating the thickness direction. Theprotective tube 101 is inserted into the hole 104d1, and the vicinity of the end of theprotective tube 101 on the side where thelid 102 is provided is supported by thesupport plate 104d.

ここで、保護管１０１が延びる方向（第１の方向の一例に相当する）に直交する断面において、保護管１０１と容器１０４の内壁１０４ｅとの間の距離Ｌがばらつくと、保護管１０１の周囲の流路抵抗がばらつくので、液体３００の流量に分布が生じ易くなる。また、紫外線は、液体３００に照射されると減衰し、距離Ｌが長くなるほど減衰量が大きくなる。そのため、距離Ｌがばらつくと、ヒドロキシルラジカルが生成される領域における紫外線の強度がばらついて、生成されるヒドロキシルラジカルの濃度に分布が生じ易くなる。液体３００の流量やヒドロキシルラジカルの濃度に分布が生じると、液体処理装置１００の処理能力が低下するおそれがある。Here, if the distance L between theprotective tube 101 and theinner wall 104e of thecontainer 104 varies in a cross section perpendicular to the direction in which theprotective tube 101 extends (corresponding to an example of the first direction), the flow path resistance around theprotective tube 101 varies, making it easier for distribution to occur in the flow rate of the liquid 300. In addition, ultraviolet light is attenuated when irradiated onto the liquid 300, and the longer the distance L, the greater the amount of attenuation. Therefore, if the distance L varies, the intensity of the ultraviolet light in the area where hydroxyl radicals are generated varies, making it easier for distribution to occur in the concentration of the generated hydroxyl radicals. If distribution occurs in the flow rate of the liquid 300 or the concentration of hydroxyl radicals, the processing capacity of theliquid processing device 100 may decrease.

この場合、図１および図２に示すように、円筒状の容器１０４とし、凹部１０４ｃの中心軸と、孔１０４ｄ１の中心軸が、容器１０４の中心軸と重なるようにすることが好ましい。この様にすれば、円筒状の保護管１０１（バリア放電ランプ１）と、円筒状の容器１０４とを略同芯に設けることができるので、距離Ｌを略一定にすることができる。距離Ｌが略一定となっていれば、保護管１０１の周囲の流路抵抗がほぼ同じとなるので、液体３００の流量に分布が生じるのを抑制することができる。また、保護管１０１の周囲の、ヒドロキシルラジカルが生成される領域における紫外線の強度がほぼ同じとなるので、ヒドロキシルラジカルの濃度に分布が生じるのを抑制することができる。
なお、本明細書において「略」とは、製造誤差や、取り付け誤差などによる違いを許容することである。 In this case, as shown in Fig. 1 and Fig. 2, it is preferable to use acylindrical container 104, and to make the central axis of therecess 104c and the central axis of the hole 104d1 overlap with the central axis of thecontainer 104. In this way, the cylindrical protective tube 101 (barrier discharge lamp 1) and thecylindrical container 104 can be provided approximately concentrically, so that the distance L can be made approximately constant. If the distance L is approximately constant, the flow resistance around theprotective tube 101 becomes approximately the same, so that the occurrence of distribution in the flow rate of the liquid 300 can be suppressed. In addition, the intensity of ultraviolet light in the area around theprotective tube 101 where hydroxyl radicals are generated becomes approximately the same, so that the occurrence of distribution in the concentration of hydroxyl radicals can be suppressed.
In this specification, the term "approximately" means that differences due to manufacturing errors, installation errors, and the like are allowed.

ここで、距離Ｌが略一定であっても、距離Ｌが短くなると保護管１０１の周囲の流路抵抗が大きくなって流量が減少する。流量が減少すると液体処理装置１００の処理能力が低下することになる。
一方、距離Ｌが長くなると、紫外線の減衰により紫外線の強度が不足する領域が大きくなるので、ヒドロキシルラジカルの濃度が低くなる。ヒドロキシルラジカルの濃度が低くなると液体処理装置１００の処理能力が低下することになる。 Here, even if the distance L is approximately constant, as the distance L becomes shorter, the flow resistance around theprotective tube 101 increases and the flow rate decreases. If the flow rate decreases, the processing capacity of theliquid processing device 100 decreases.
On the other hand, when the distance L is long, the area where the intensity of the ultraviolet light is insufficient due to attenuation of the ultraviolet light becomes large, and the concentration of the hydroxyl radicals decreases. When the concentration of the hydroxyl radicals decreases, the treatment capacity of theliquid treatment device 100 decreases.

図５は、距離Ｌ（ｍｍ）と、液体処理装置１００の処理能力との関係を例示するための表である。
液体処理装置１００の処理能力を評価するために、処理流量と、処理後のＴＯＣ濃度（残留する不純物の濃度）とを用いた。
液体３００の供給圧力は、１．５ＭＰａとした。液体３００は、比抵抗が１７ＭΩ・ｍ以上の超純水に、エタノールをＴＯＣ換算で１００ｐｐｂ加えたものとした。
ここで、処理流量が少ないと、所定の量の液体３００を処理するのに要する時間が長くなる。処理後のＴＯＣ濃度が高いと、所定の品質の液体３００ａが得られなかったり、再度の処理が必要となったりする。そのため、処理能力の評価においては、処理流量が１ｍ^３／Ｈｒ以上、且つ、処理後のＴＯＣ濃度が１０ｐｐｂ以下（残留率１０％以下）の場合を「○」（合格）としている。 FIG. 5 is a table illustrating the relationship between the distance L (mm) and the processing capacity of theliquid processing apparatus 100. In FIG.
In order to evaluate the processing capacity ofliquid processing apparatus 100, the processing flow rate and the TOC concentration (concentration of remaining impurities) after processing were used.
The supply pressure of the liquid 300 was 1.5 MPa. The liquid 300 was ultrapure water having a resistivity of 17 MΩ·m or more, to which 100 ppb of ethanol was added in terms of TOC.
Here, if the processing flow rate is low, it takes a long time to process a given amount ofliquid 300. If the TOC concentration after processing is high, the liquid 300a may not have the desired quality, or may require reprocessing. Therefore, in evaluating the processing capacity, a processing flow rate of 1^m3 /Hr or more and a TOC concentration after processing of 10 ppb or less (residual rate of 10% or less) are regarded as "○" (passed).

図５から分かるように「３ｍｍ≦Ｌ（ｍｍ）≦１５ｍｍ」とすれば、液体処理装置１００の処理能力を向上させることができる。As can be seen from FIG. 5, if "3 mm ≦ L (mm) ≦ 15 mm" is set, the processing capacity of theliquid processing device 100 can be improved.

図１に示すように、ホルダ１０５は、例えば、保護管１０１のフランジ１０１ａ１の近傍を保持している。例えば、ホルダ１０５は、板状を呈し、容器１０４の支持板１０４ｄに固定されている。As shown in FIG. 1, theholder 105 holds, for example, the vicinity of the flange 101a1 of theprotective tube 101. For example, theholder 105 has a plate shape and is fixed to thesupport plate 104d of thecontainer 104.

シール部材１０６は、環状を呈し、保護管１０１が挿入されている。また、シール部材１０６は、ホルダ１０５と支持板１０４ｄの間に設けられている。シール部材１０６は、例えば、Ｏリングなどとすることができる。Theseal member 106 is annular and has theprotective tube 101 inserted therein. Theseal member 106 is also provided between theholder 105 and thesupport plate 104d. Theseal member 106 can be, for example, an O-ring.

図６は、他の実施形態に係る液体処理装置１００ａを例示するための模式断面図である。
図６は、前述した図２に対応する図面である。
なお、図６においては、煩雑となるのを避けるために、バリア放電ランプ１ａ（第１のバリア放電ランプの一例に相当する）、バリア放電ランプ１ｂ（第２のバリア放電ランプの一例に相当する）、保護管１０１ａ（第１の保護管の一例に相当する）、保護管１０１ｂ（第２の保護管の一例に相当する）、および容器１１４を描き、蓋１０２、シール部材１０３、ホルダ１０５、およびシール部材１０６などは省いて描いている。
前述した液体処理装置１００には、１つのバリア放電ランプ１が設けられていたが、液体処理装置１００ａには、バリア放電ランプ１ａ、およびバリア放電ランプ１ｂが設けられている。バリア放電ランプ１ａ、およびバリア放電ランプ１ｂは、前述したバリア放電ランプ１と同じとすることができる。 FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating aliquid treatment device 100a according to another embodiment.
FIG. 6 corresponds to FIG. 2 described above.
In order to avoid complexity, Figure 6 only illustrates abarrier discharge lamp 1a (corresponding to an example of a first barrier discharge lamp), abarrier discharge lamp 1b (corresponding to an example of a second barrier discharge lamp), aprotective tube 101a (corresponding to an example of a first protective tube), aprotective tube 101b (corresponding to an example of a second protective tube), and acontainer 114, and omits thelid 102, the sealingmember 103, theholder 105, the sealingmember 106, etc.
Theliquid treatment device 100 described above is provided with onebarrier discharge lamp 1, but theliquid treatment device 100a is provided with abarrier discharge lamp 1a and abarrier discharge lamp 1b. Thebarrier discharge lamp 1a and thebarrier discharge lamp 1b can be the same as thebarrier discharge lamp 1 described above.

保護管１０１ａは、容器１１４の内部の空間に設けられ、所定の方向に延びる形状を有する。保護管１０１ａには、放電ランプ１ａが収納される。
保護管１０１ｂは、容器１１４の内部の空間に設けられ、所定の方向に延びる形状を有する。保護管１０１ｂには、放電ランプ１ｂが収納される。
例えば、図６に示すように、バリア放電ランプ１ａが収納された保護管１０１ａ、およびバリア放電ランプ１ｂが収納された保護管１０１ｂは、互いに平行となるように並べて設けられている。保護管１０１ａ、および保護管１０１ｂは、前述した保護管１０１と同じとすることができる。 Theprotective tube 101a is provided in the space inside thecontainer 114 and has a shape extending in a predetermined direction. Theprotective tube 101a accommodates thedischarge lamp 1a.
Theprotective tube 101b is provided in the space inside thecontainer 114 and has a shape extending in a predetermined direction. Theprotective tube 101b accommodates adischarge lamp 1b.
For example, as shown in Fig. 6, aprotective tube 101a housing abarrier discharge lamp 1a and aprotective tube 101b housing abarrier discharge lamp 1b are arranged parallel to each other. Theprotective tube 101a and theprotective tube 101b can be the same as theprotective tube 101 described above.

容器１１４の内壁１１４ａは、保護管１０１ａと略同芯に設けられた部分１１４ａ１（第１の部分の一例に相当する）と、保護管１０１ｂと略同芯に設けられた部分１１４ａ２（第２の部分の一例に相当する）を有する。保護管１０１ａ、１０１ｂが延びる方向（第１の方向の一例に相当する）に直交する断面において、保護管１０１ａと、内壁１１４ａの部分１１４ａ１との間の距離Ｌ１、および、保護管１０１ｂと、内壁１１４ａの部分１１４ａ２との間の距離Ｌ２は、前述した距離Ｌと同じとすることができる。
すなわち、「３ｍｍ≦Ｌ１（ｍｍ）≦１５ｍｍ」、および「３ｍｍ≦Ｌ２（ｍｍ）≦１５ｍｍ」とすることができる。この様にすれば、液体処理装置１００ａの処理能力を向上させることができる。 Theinner wall 114a of thecontainer 114 has a portion 114a1 (corresponding to an example of a first portion) that is provided substantially concentrically with theprotective tube 101a, and a portion 114a2 (corresponding to an example of a second portion) that is provided substantially concentrically with theprotective tube 101b. In a cross section perpendicular to the direction in which theprotective tubes 101a and 101b extend (corresponding to an example of a first direction), the distance L1 between theprotective tube 101a and the portion 114a1 of theinner wall 114a and the distance L2 between theprotective tube 101b and the portion 114a2 of theinner wall 114a can be the same as the distance L described above.
That is, it is possible to satisfy "3 mm≦L1 (mm)≦15 mm" and "3 mm≦L2 (mm)≦15 mm." In this way, it is possible to improve the processing capacity of theliquid processing device 100a.

図７は、他の実施形態に係る液体処理装置１００ｂを例示するための模式断面図である。図７は、前述した図２に対応する図面である。
なお、図７においては、煩雑となるのを避けるために、バリア放電ランプ１ａ（第１のバリア放電ランプの一例に相当する）、バリア放電ランプ１ｂ（第２のバリア放電ランプの一例に相当する）、バリア放電ランプ１ｃ、保護管１０１ａ（第１の保護管の一例に相当する）、保護管１０１ｂ（第２の保護管の一例に相当する）、保護管１０１ｃ、および容器１２４を描き、蓋１０２、シール部材１０３、ホルダ１０５、およびシール部材１０６などは省いて描いている。
前述した液体処理装置１００には、１つのバリア放電ランプ１が設けられていたが、液体処理装置１００ａには、バリア放電ランプ１ａ、バリア放電ランプ１ｂ、およびバリア放電ランプ１ｃが設けられている。バリア放電ランプ１ａ、バリア放電ランプ１ｂ、およびバリア放電ランプ１ｃは、前述したバリア放電ランプ１と同じとすることができる。 7 is a schematic cross-sectional view illustrating aliquid treatment device 100b according to another embodiment of the present invention, which corresponds to FIG.
In order to avoid complexity, Figure 7 only illustratesbarrier discharge lamp 1a (corresponding to an example of a first barrier discharge lamp),barrier discharge lamp 1b (corresponding to an example of a second barrier discharge lamp),barrier discharge lamp 1c,protective tube 101a (corresponding to an example of a first protective tube),protective tube 101b (corresponding to an example of a second protective tube),protective tube 101c, andcontainer 124, and omitslid 102, sealingmember 103,holder 105, sealingmember 106, etc.
Theliquid treatment device 100 described above is provided with onebarrier discharge lamp 1, but theliquid treatment device 100a is provided withbarrier discharge lamps 1a, 1b, and 1c. Thebarrier discharge lamps 1a, 1b, and 1c can be the same as thebarrier discharge lamp 1 described above.

保護管１０１ａは、容器１２４の内部の空間に設けられ、所定の方向に延びる形状を有する。保護管１０１ａには、放電ランプ１ａが収納される。
保護管１０１ｂは、容器１２４の内部の空間に設けられ、所定の方向に延びる形状を有する。保護管１０１ｂには、放電ランプ１ｂが収納される。
保護管１０１ｃは、容器１２４の内部の空間に設けられ、所定の方向に延びる形状を有する。保護管１０１ｃには、放電ランプ１ｃが収納される。
例えば、図７に示すように、バリア放電ランプ１ａが収納された保護管１０１ａ、バリア放電ランプ１ｂが収納された保護管１０１ｂ、およびバリア放電ランプ１ｃが収納された保護管１０１ｃは、互いに平行となるように並べて設けられている。保護管１０１ａ、保護管１０１ｂ、および保護管１０１ｃは、前述した保護管１０１と同じとすることができる。 Theprotective tube 101a is provided in the space inside thecontainer 124 and has a shape extending in a predetermined direction. Theprotective tube 101a accommodates thedischarge lamp 1a.
Theprotective tube 101b is provided in the space inside thecontainer 124 and has a shape extending in a predetermined direction. Theprotective tube 101b accommodates adischarge lamp 1b.
Theprotective tube 101c is provided in the space inside thecontainer 124 and has a shape extending in a predetermined direction. Theprotective tube 101c accommodates adischarge lamp 1c.
7, aprotective tube 101a housing abarrier discharge lamp 1a, aprotective tube 101b housing abarrier discharge lamp 1b, and aprotective tube 101c housing abarrier discharge lamp 1c are arranged in parallel to each other. Theprotective tubes 101a, 101b, and 101c can be the same as theprotective tube 101 described above.

容器１２４の内壁１２４ａは、保護管１０１ａと略同芯に設けられた部分１２４ａ１（第１の部分の一例に相当する）、保護管１０１ｂと略同芯に設けられた部分１２４ａ２（第２の部分の一例に相当する）、および保護管１０１ｃと略同芯に設けられた部分１２４ａ３を有する。保護管１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃが延びる方向（第１の方向の一例に相当する）に直交する断面において、保護管１０１ａと、内壁１２４ａの部分１２４ａ１との間の距離Ｌ１、保護管１０１ｂと、内壁１２４ａの部分１２４ａ２との間の距離Ｌ２、および、保護管１０１ｃと、内壁１２４ａの部分１２４ａ３との間の距離Ｌ３は、前述した距離Ｌと同じとすることができる。
すなわち、「３ｍｍ≦Ｌ１（ｍｍ）≦１５ｍｍ」、「３ｍｍ≦Ｌ２（ｍｍ）≦１５ｍｍ」、および「３ｍｍ≦Ｌ３（ｍｍ）≦１５ｍｍ」とすることができる。この様にすれば、液体処理装置１００ａの処理能力を向上させることができる。 Theinner wall 124a of thecontainer 124 has a portion 124a1 (corresponding to an example of the first portion) that is provided substantially concentrically with theprotective tube 101a, a portion 124a2 (corresponding to an example of the second portion) that is provided substantially concentrically with theprotective tube 101b, and a portion 124a3 that is provided substantially concentrically with theprotective tube 101c. In a cross section perpendicular to the direction in which theprotective tubes 101a, 101b, and 101c extend (corresponding to an example of the first direction), the distance L1 between theprotective tube 101a and the portion 124a1 of theinner wall 124a, the distance L2 between theprotective tube 101b and the portion 124a2 of theinner wall 124a, and the distance L3 between theprotective tube 101c and the portion 124a3 of theinner wall 124a can be the same as the distance L described above.
That is, it is possible to satisfy "3 mm ≦ L1 (mm) ≦ 15 mm", "3 mm ≦ L2 (mm) ≦ 15 mm", and "3 mm ≦ L3 (mm) ≦ 15 mm". In this way, it is possible to improve the processing capacity of theliquid processing device 100a.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。Although several embodiments of the present invention have been illustrated above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, modifications, etc. can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their variations are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention and its equivalents described in the claims. Furthermore, the above-mentioned embodiments can be implemented in combination with each other.

１ バリア放電ランプ、１ａ～１ｃ バリア放電ランプ、１０１ 保護管、１０１ａ～１０１ｃ 保護管、１０４ 容器、１０４ｅ 内壁、１１４ 容器、１１４ａ 内壁、１１４ａ１ 部分、１１４ａ２ 部分、１２４ 容器、１２４ａ 内壁、１２４ａ１ 部分、１２４ａ２ 部分、１２４ａ３ 部分、１００ 液体処理装置、１００ａ 液体処理装置、１００ｂ 液体処理装置、３００ 液体1 barrier discharge lamp, 1a to 1c barrier discharge lamp, 101 protective tube, 101a to 101c protective tube, 104 container, 104e inner wall, 114 container, 114a inner wall, 114a1 part, 114a2 part, 124 container, 124a inner wall, 124a1 part, 124a2 part, 124a3 part, 100 liquid treatment device, 100a liquid treatment device, 100b liquid treatment device, 300 liquid

Claims (3)

Translated fromJapanese

液体に紫外線を照射する液体処理装置であって、
前記液体が供給される空間を内部に有する容器と；
前記空間に設けられ、第１の方向に延びる形状を有し、第１のバリア放電ランプが収納される第１の保護管と；
前記空間に設けられ、前記第１の方向に延びる形状を有し、第２のバリア放電ランプが収納される第２の保護管と；
を具備し、
前記第１の方向に直交する断面において、前記第１の保護管と、前記容器の内壁と、の間の距離Ｌ（ｍｍ）が、以下の式を満足し、
前記容器の内壁は、前記第１の保護管と略同芯に設けられた第１の部分と、前記第２の保護管と略同芯に設けられた第２の部分と、を有し、
前記第１の方向に直交する断面において、前記第１の保護管と、前記第１の部分と、の間の距離Ｌ１（ｍｍ）、および、前記第２の保護管と、前記第２の部分と、の間の距離Ｌ２（ｍｍ）が、以下の式を満足する液体処理装置。
３ｍｍ≦Ｌ（ｍｍ）≦１５ｍｍ
３ｍｍ≦Ｌ１（ｍｍ）≦１５ｍｍ
３ｍｍ≦Ｌ２（ｍｍ）≦１５ｍｍ A liquid treatment device that irradiates a liquid with ultraviolet light,
A container having a space therein into which the liquid is supplied;
a first protective tube provided in the space, having a shape extending in a first direction, and housing a first barrier discharge lamp;
a second protective tube provided in the space, having a shape extending in the first direction, and housing a second barrier discharge lamp;
Equipped with
In a cross section perpendicular to the first direction, a distance L (mm) between the first protective tube and an inner wall of the containersatisfies the following formula:
The inner wall of the container has a first portion provided substantially concentrically with the first protective tube and a second portion provided substantially concentrically with the second protective tube,
A liquid treatment device, in a cross section perpendicular to the first direction, a distance L1 (mm) between the first protective tube and the first portion, and a distance L2 (mm) between the second protective tube and the second portion satisfy the following formula:
3mm≦L(mm)≦15mm
3mm≦L1 (mm)≦15mm
3mm≦L2 (mm)≦15mm 前記第１の保護管は、ＳｉＯ_２を含み、ＯＨ基の含有量が１００ｐｐｍ以上、１５００ｐｐｍ以下である請求項１記載の液体処理装置。 The liquid treatment deviceaccording to claim 1 , wherein the first protective tube contains SiO₂ and has an OH group content of 100 ppm or more and 1500 ppm or less. 前記第２の保護管は、ＳｉＯ_２を含み、ＯＨ基の含有量が１００ｐｐｍ以上、１５００ｐｐｍ以下である請求項１または２に記載の液体処理装置。 The liquid treatment device accordingto claim 1 or 2 , wherein the second protective tube contains_SiO2 and has an OH group content of 100 ppm or more and 1500 ppm or less.

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