(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する被処理流体を処理する処理室と、
前記処理室内を流動する被処理流体と接触するように設けられ、放電ガスが封入された、誘電体材料からなる長尺な放電空間形成管と、
前記放電空間形成管の内部に、当該放電空間形成管の管軸方向に伸びるように配置された長尺電極と、
前記放電空間形成管の内部において、当該放電空間形成管における、被処理流体が接触している領域の管壁を介して、前記長尺電極と当該被処理流体との間に放電を生じさせるための給電を行う駆動電源と
を備えてなる流体処理用装置において、
前記駆動電源の一方の端子が前記長尺電極に電気的に接続されており、
前記駆動電源の他方の端子と被処理流体とが電気的に接続されて当該被処理流体がグランド電位状態とされ、
前記処理室には、被処理流体が供給される供給口部と、当該処理室において処理された被処理流体が排出される排出口部とが設けられており、
前記供給口部および前記排出口部の少なくとも一方に、被処理流体を前記駆動電源の他方の端子に電気的に接続させるための接続部位が設けられていることを特徴とする流体処理用装置。
【請求項２】
前記供給口部および前記排出口部の両方に前記接続部位が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の流体処理用装置。
【請求項３】
前記接続部位が、金、白金およびこれらの合金からなる群の少なくとも１種よりなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流体処理用装置。
【請求項４】
前記被処理流体は、導電率が４０μＳ／ｃｍ以上のものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の流体処理用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理流体に光を照射することによって処理を行う流体処理用装置に関する。更に詳しくは、殺菌処理やＴＯＣ（有機物）分解処理を行うための流体処理用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水などの流体を処理するための流体処理用装置としては、被処理流体に対して紫外線などの光を照射することにより、殺菌処理やＴＯＣ（有機物）分解処理を行うものが開発、利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１には、流体処理用装置の或る種のものとして、水よりなる被処理流体を処理するための処理空間を有する、有底筒状の処理槽と、当該処理槽内に被処理流体（水）が満たされた状態において、少なくとも一部分が浸漬して被処理流体と接触した状態となるように設けられた放電空間形成ユニットとを備えている。この放電空間形成ユニットは、誘電体材料からなる長尺な放電空間形成管内に、放電ガスが封入されると共に、当該放電空間形成管の管軸方向に伸びるように配置された長尺電極が、誘電体材料よりなるカバーによって被覆された状態で配置されたものである。
この流体処理用装置においては、処理槽内の被処理流体が電極（外部電極）として利用され、当該被処理流体および長尺電極に対して交流電圧が供給されることにより、放電空間形成管内において放電が生じて光（紫外線）が放射され、その光が照射されることによって当該被処理流体が処理される。
【０００３】
しかしながら、従来の流体処理用装置においては、処理動作中に高電圧となる電極（外部電極）が外部に露出された状態とされていたり、また、処理を行う必要がない場合であっても、光が放射された状態が維持されたりすることから、より高い安全性を得ることが要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１３−５１６７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、高い安全性の得られる流体処理用装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の流体処理用装置は、導電性を有する被処理流体を処理する処理室と、
前記処理室内を流動する被処理流体と接触するように設けられ、放電ガスが封入された、誘電体材料からなる長尺な放電空間形成管と、
前記放電空間形成管の内部に、当該放電空間形成管の管軸方向に伸びるように配置された長尺電極と、
前記放電空間形成管の内部において、当該放電空間形成管における、被処理流体が接触している領域の管壁を介して、前記長尺電極と当該被処理流体との間に放電を生じさせるための給電を行う駆動電源と
を備えてなる流体処理用装置において、
前記駆動電源の一方の端子が前記長尺電極に電気的に接続されており、
前記駆動電源の他方の端子と被処理流体とが電気的に接続されて当該被処理流体がグランド電位状態とされることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の流体処理用装置においては、前記処理室には、被処理流体が供給される供給口部と、当該処理室において処理された被処理流体が排出される排出口部とが設けられており、
前記供給口部および前記排出口部の少なくとも一方に、被処理流体を前記駆動電源の他方の端子に電気的に接続させるための接続部位が設けられている。
【０００８】
本発明の流体処理用装置においては、前記供給口部および前記排出口部の両方に前記接続部位が設けられていることが好ましい。
【０００９】
本発明の流体処理用装置においては、前記接続部位が、金、白金およびこれらの合金からなる群の少なくとも１種よりなることが好ましい。
【００１０】
本発明の流体処理用装置においては、前記被処理流体は、導電率が４０μＳ／ｃｍ以上のものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の流体処理用装置においては、放電空間形成管の内部において、当該内部に配置された長尺電極と、グランド電位状態とされた被処理流体との間に、当該放電空間形成管における被処理流体が接触している領域の管壁を介して放電が生じることによって光が放射され、その光が当該被処理流体に照射される。そのため、処理動作中においては、放電空間形成管の内部に配置されている長尺電極が高電圧となることから、当該放電空間形成管の外部には高電圧となる電極が存在しない。また、処理室の内部において、被処理流体が放電空間形成管に接触してない場合には、当該放電空間形成管の内部に放電が生じることがない。
従って、本発明の流体処理用装置によれば、処理動作中に高電圧となる電極が外部に露出しておらず、また、処理室の内部に被処理流体が存在せずに処理を行う必要がない場合には、光が放射されることがないことから、高い安全性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の流体処理用装置の構成の一例を示す説明用断面図である。
【図２】図１の流体処理用装置を構成する放電空間形成ユニットを示す説明図である。
【図３】図１の流体処理用装置を構成する導入用導管および導出用導管の構成の一例を示す説明用断面図である。
【図４】本発明の流体処理用装置の構成する長尺電極の他の例を、放電空間形成管と共に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の流体処理用装置の構成の一例を示す説明用断面図であり、図２は、図１の流体処理用装置を構成する放電空間形成ユニットを示す説明図である。
流体処理用装置１０は、誘電体バリア放電を利用して光（紫外線）を得、その光を、導電性を有する被処理流体に対して照射することにより、当該被処理流体を光照射処理する装置である。
この流体処理用装置１０は、長尺な円管状の処理室形成管１１と、当該処理室形成管１１の両端の開口を閉塞するように設けられた、略円柱状のキャップ部材１６Ａ，１６Ｂとによって区画された処理室Ｓを備えている。この処理室Ｓの内部には、処理室形成管１１の内径よりも小径の外径を有する、長尺な丸棒状の放電空間形成ユニット２０が、処理室形成管１１の中心軸（管軸）に沿って伸び、一端側（図１における右端側）が一方のキャップ部材１６Ａを挿通して外部に突出した状態で配設されている。一方のキャップ部材１６Ａには、当該キャップ部材１６Ａの径方向中央部に、放電空間形成ユニット２０の外径に適合した内径を有する貫通孔が形成されている。また、他方のキャップ部材１６Ｂには、内方面（図１における左方面）の中央部に、放電空間形成ユニット２０の外径に適合する内径を有する凹部１７が形成されおり、当該凹部１７の内周面に、放電空間形成ユニット２０の他端側（図１における左端側）が接触した状態とされている。これらのキャップ部材１６Ａ，１６Ｂは、処理室形成管１１を閉塞すると共に、放電空間形成ユニット２０を所期の配置位置に保持する、位置決め・保持機能を有するものとされている。このようにして、処理室Ｓの内部においては、放電空間形成ユニット２０がキャップ部材１６Ａ，１６Ｂによって支持固定されており、この放電空間形成ユニット２０と処理室形成管１１との間に、被処理流体が流動する円環状の空間（以下、「流体流動空間」ともいう。）が形成されている。すなわち、放電空間形成ユニット２０は、処理室Ｓの内部（流体流動空間）を流動する被処理流体と接触するように配設されている。
また、処理室Ｓの外部には、放電空間形成ユニット２０において放電を生じさせるための給電を行う駆動電源１９が設けられている。
この図の例において、処理室Ｓの内部には、処理室形成管１１と放電空間形成ユニット２０との間におけるキャップ部材１６Ａ，１６Ｂの近傍位置に、各々、Ｏリング１８Ａ，１８Ｂが設けられることにより、当該処理室Ｓの液密構造が形成されている。
【００１４】
処理室Ｓにおいて、処理室形成管１１の材質としては、被処理流体および光（紫外線）などに対する耐性の観点から、石英ガラス、耐腐食性の高い金属および耐紫外線性能の高い樹脂などが挙げられる。
また、キャップ部材１６Ａ，１６Ｂは、耐腐食性および耐紫外線性能の高い材料からなるものとされる。
この図の例において、処理室形成管１１は、石英ガラスからなるものであり、キャップ部材１６Ａ，１６Ｂは、ポリテトラフルオロエチレンからなるものである。
【００１５】
放電空間形成ユニット２０は、透光性を有する誘電体材料である石英ガラスよりなり、一端（図１および図２における右端）に封止部２１Ａが形成され、他端（図１および図２における左端）が閉塞されており、その気密な内部に放電空間が形成された略円管状の放電空間形成管２１を備えてなるものである。この放電空間形成管２１は、処理室Ｓの内部において、処理室形成管１１の中心軸（管軸）上に、すなわち放電空間形成管２１の中心軸が処理室形成管１１の中心軸（管軸）と一致するように、当該処理室形成管１１の中心軸に沿って伸びるように配置されている。
また、放電空間形成管２１の内部には、放電ガスが封入されると共に、例えばタングステンまたはモリブデンからなる金属棒２５よりなる長尺電極が、放電空間形成管２１の中心軸（管軸）上に、すなわち放電空間形成管２１の中心軸（管軸）と一致するように、当該放電空間形成管２１の中心軸に沿って伸びるように配置されている。
そして、放電空間形成管２１の内部においては、長尺電極を構成する金属棒２５が当該放電空間形成管２１の管壁を介して流体流動空間と対向している領域全域により、放電空間が形成されている。すなわち、放電空間形成ユニット２０は、処理室Ｓの内部（流体流動空間）において放電空間形成管２１と接触した状態とされた被処理流体を電極（外部電極）として利用し、その被処理流体と長尺電極との間において、放電空間形成管２１における被処理流体が接触している領域の管壁を介して誘電体バリア放電を生じさせて光（紫外線）を放射するものである。
ここに、放電空間形成ユニット２０における放電空間の全長（放電空間形成ユニット２０の発光長）は、例えば１００〜５００ｍｍとされる。
【００１６】
長尺電極を構成する金属棒２５は、当該金属棒２５の一端（図１における右端）が、放電空間形成管２１の封止部２１Ａに伸び、当該封止部２１Ａ内に埋設されたモリブデンまたはモリブデン合金からなる金属箔２７に電気的に接続されたものである。また、金属箔２７には、一端（図１における右端）が封止部２１Ａから外方に突出して伸びる、モリブデンまたはモリブデン合金からなる外部リード棒２８が電気的に接続されており、この外部リード棒２８は、接続部材２９を介して駆動電極１９の一方の端子に電気的に接続されている。
この図の例において、長尺電極を構成する金属棒２５の他端（図２における左端）には、当該金属棒２５に連続するリング状部３１Ａと、直線状部３１Ｂとよりなるサポータ３１が一体的に連設されている。このサポータ３１は、リング状部３１Ａが、Ｏリング１８Ｂよりも内方側（図１における右方側）において、放電空間形成管２１の内表面に接触または近接した状態となるように配置されている。すなわち、サポータ３１のリング状部３１Ａは、放電空間形成管２１の管壁を介して、処理室Ｓの内部（流体流動空間）の被処理流体と対向した状態となるように位置されている。このサポータ３１は、長尺電極（金属棒２５）を、放電空間における所期の配置位置に保持する、位置決め・保持機能を有すると共に、流体処理用装置１０の駆動開始時（放電始動時）においては補助電極としても機能するものである。具体的に、サポータ３１が設けられている場合には、流体処理用装置１０の駆動開始時にはサポータ３１がいわば補助電極となり、先ず、サポータ３１の周囲において放電が生じ、その後、放電空間形成管２１の放電空間内における当該放電空間形成管２１の中心軸方向の全域において放電が発生することとなる。
【００１７】
放電空間形成管２１の内部に封入される放電ガスとしては、希ガスが用いられ、具体的には、キセノンガス（Ｘｅ）、アルゴンガス（Ａｒ）、クリプトンガス（Ｋｒ）およびこれらの混合ガスが用いられる。
また、放電空間形成管２１の内部には、必要に応じて、フッ素ガス（Ｆ2 ）、塩素ガス（Ｃｌ2 ）、沃素ガス（Ｉ2 ）および臭素ガス（Ｂｒ2 ）などのハロゲンガスが封入される。
ここに、放電空間形成管２１の内部に封入される放電ガス、および必要に応じて封入されるハロゲンガスの種類は、流体処理用装置１０の使用用途などによって異なり、流体処理用装置１０において放射させることが必要とされる光（紫外線）の波長に応じて適宜に選択される。
【００１８】
また、放電空間形成管２１の内部には、図１および図２に示されているように、ゲッタ３３が設けられていてもよい。
ゲッタ３３は、少なくとも、放電空間において光（紫外線）の作用などによって放電空間形成管２１などから発生する酸素を吸収できる物質であればよく、ゲッタ３３の材質としては、例えばジルコニウム（Ｚｒ）−アルミニウム（Ａｌ）合金、ジルコニウム（Ｚｒ）−鉄（Ｆｅ）合金、ジルコニウム（Ｚｒ）−アルミニウム（Ａｌ）−鉄（Ｆｅ）合金などの金属が挙げられる。
この図の例において、ゲッタ３３は、放電空間形成管２１の内部における他端側部分（図１における左端側部分）、具体的には、サポータ３１のリング状部３１Ａよりも外方側に設けられた金属塊、または金属蒸着膜よりなるものである。
【００１９】
また、放電空間形成管２１には、その内表面における少なくとも放電空間を包囲する領域全域に、誘電体バリア放電によって生成されるエキシマ分子から放出される光を励起光として受けることによって紫外線を放射する蛍光体を含有する蛍光体層が設けられていてもよい。
放電空間形成管２１の内表面に蛍光体層が設けられていることにより、誘電体バリア放電によって生成されるエキシマ分子から放出される比較的短波長の光を長波長の光に変換することができる。
【００２０】
蛍光体層を構成する蛍光体としては、誘電体バリア放電によって生成されるエキシマ分子から放出される光を励起光として受けることによって波長３００ｎｍ以下の紫外線を放射するものが好ましい。
蛍光体の具体例としては、例えばプラセオジム付活リン酸ランタン（励起によって波長２３０ｎｍ付近の領域の光を放射）、ネオジウム付活リン酸ランタン（励起によって波長１８４ｎｍ付近の領域の光を放射）、ネオジウム付活リン酸イットリウム(励起によって波長１９０ｎｍ付近の光を放射)およびプラセオジウム付活イットリウムアルミニウムホウ酸塩（励起によって波長２５０ｎｍ付近の光を放射）などが用いられる。
【００２１】
蛍光体層においては、放電空間形成管２１が石英ガラスからなる場合には、蛍光体が石英ガラスとの接着性が小さいものであることから、蛍光体層に放電空間形成管２１に対する高い接着性を得るために、結着剤を用いることが好ましい。
結着剤としては、例えば軟質ガラス粉末および硬質ガラス粉末などが挙げられる。
【００２２】
処理室形成管１１には、当該処理室形成管１１の他端側（図１における左端側）に、被処理流体導入口１２Ａが形成されており、この被処理流体導入口１２Ａには、処理室形成管１１の中心軸に垂直に伸びる導入用導管１３が接続されている。この被処理流体導入口１２Ａと導入用導管１３とにより、処理室Ｓの供給口部が構成されている。また、処理室形成管１１の一端側（図１における右端側）には、被処理流体導出口１２Ｂが形成されており、この被処理流体導出口１２Ｂには、処理室形成管１１の中心軸に垂直であって、導入用導管１３が伸びる方向とは逆方向に伸びる導出用導管１４が接続されている。この被処理流体導出口１２Ｂと導出用導管１４とにより、処理室Ｓの排出口部が構成されている。
このようにして、処理室Ｓには、被処理流体が供給される供給口部と、当該処理室Ｓにおいて処理された被処理流体が排出される排出口部とが設けられている。
また、処理室Ｓにおいては、供給口部および排出口部が処理室形成管１１の他端側および一端側に設けられていることから、被処理流体導入口１２Ａから導入された被処理流体が被処理流体導出口１２Ｂに至るまでの光照射流路長が長くなる。すなわち、被処理流体に対する光照射時間が長くなる。そのため、流体処理用装置１０には、高い光照射処理効果（具体的には、殺菌効果および分解効果など）が得られる。
【００２３】
導入用導管１３および導入用導管１４は、各々、図１および図３に示すように、石英ガラスからなる円管状のガラス部１３Ａ，１３Ｃ，１４Ａ，１４Ｃと、当該ガラス部１３Ａ，１３Ｃ，１４Ａ，１４Ｃの内径と同等の内径を有する、導電材料からなる円管状の導電部１３Ｂ，１４Ｂとよりなるものである。この導入用導管１３および導入用導管１４の各々において、ガラス部１３Ａ，１３Ｃ，１４Ａ，１４Ｃと導電部１３Ｂ，１４Ｂとは、液密に連接している。
そして、導電部１３Ｂ，１４Ｂには、接続部材３８，３９を介して駆動電源１９のグランド側、すなわち他方の端子が電気的に接続されている。この駆動電源１９の他方の端子は、当該駆動電源１９のグランド側端子である。このようにして、導電部１３Ｂ，１４Ｂにより、処理室Ｓの内部の被処理流体を駆動電源１９の他方の端子に電気的に接続させるための接続部位が構成されおり、この接続部位（導電部１３Ｂ，１４Ｂ）を介して、処理室Ｓの内部の被処理流体が駆動電源１９のグランド側に接続された状態（グランド電位状態）とされる。
この図の例において、導入用導管１３における導電部１３Ｂは、２つのガラス部１３Ａ，１３Ｃの間に介在しており、これらのガラス部１３Ａ，１３Ｃよりも大径の外径を有している。この導電部１３Ｂにおいては、接続部材３８が、当該導電部１３Ｂの外周面に電気的に接続されている。
また、導出用導管１４における導電部１４Ｂは、２つのガラス部１４Ａ，１４Ｃの間に介在しており、これらのガラス部１４Ａ，１４Ｃよりも大径の外径を有している。この導電部１４Ｂにおいては、接続部材３９が、当該導電部１４Ｃの外周面に電気的に接続されている。
【００２４】
導電部１３Ｂ，１４Ｂは、導電材料よりなるものであるが、耐電食性の観点からは、金、白金およびこれらの合金からなる群の少なくとも１種よりなることが好ましい。
更に、導電部１３Ｂ，１４Ｂにおいては、コスト（材料費）を考慮すると、導電部１３Ｂ，１４Ｂの内周面に、金メッキ膜、白金メッキ膜および金−白金合金メッキ膜のいずれかのメッキ膜が形成されてなることが好ましい。
【００２５】
処理室Ｓにおいて、被処理流体の流量は、流体処理用装置１０の使用用途、被処理流体の種類および放射される光の波長などによっても異なるが、例えば２Ｌ／時間とされる。
【００２６】
被処理流体は、処理室Ｓの内部において放電空間形成管２１に接触した状態とされることによって電極（外部電極）として利用されることから、導電性を有するものであることが必要とされるが、具体的には、導電率が４０μＳ／ｃｍ以上のものであることが好ましい。
被処理流体の導電率が過小である場合には、放電空間形成管２１の内部において放電が生じず、被処理流体に対して光を照射して光照射処理を行うことができなくなるおそれがある。
【００２７】
被処理流体の具体例としては、例えば水などが挙げられる。
【００２８】
駆動電源１９としては、例えば高周波交流電源が用いられる。
駆動電源１９として高周波交流電源が用いられる場合において、当該駆動電源１９からの電力供給条件は、安定した放電を維持するために、周波数が５０ｋＨｚ以上であって、電圧（ピークピーク値）が２５００Ｖ以上であることが好ましい。
【００２９】
このような構成の流体処理用装置１０の仕様の一例としては、放電空間形成ユニット２０の発光長は１５０ｍｍであり、放電空間形成管２１は、外径１６ｍｍおよび内径１４ｍｍであって、長尺電極を構成する金属棒２５は、外径０．８ｍｍである。また、処理室Ｓの全長は２００ｍｍであり、処理室形成管１１は、内径２１ｍｍおよび厚み約２ｍｍであって、導入用導管１３および導出用導管１４の導電部１３Ｂ，１４Ｂは、内周面が金−白金合金（メッキ膜）よりなる。
また、放電空間形成管２１の内部には放電ガスとしてキセノンガスが４０ｋＰａの圧力で封入され、駆動電源１９からは、長尺電極と放電空間形成管２１に接触した状態の被処理流体との間に、電圧（ピークピーク値）が３０００Ｖの条件で交流電力が供給される。
【００３０】
この流体処理用装置１０においては、駆動電源１９がＯＮ状態とされ、処理室Ｓの内部に、供給口部を介して被処理流体（具体的には、例えば水道水（導電率が４０μＳ／ｃｍ））が供給され、被処理流体が放電空間形成ユニット２０（放電空間形成管２１）に接触した状態とされることにより、放電空間形成ユニット２０において放電が生じて光（紫外線）が放射される。
具体的に説明すると、駆動電源１９からの電力が、長尺電極を構成する金属棒２５に供給されると共に、供給口部および排出口部を構成する導電部１３Ｂ，１４Ｂを介して処理室Ｓの内部を流動する被処理流体に供給される。そして、放電空間形成ユニット２０においては、放電空間形成管２１における被処理流体が接触している領域の管壁を介して、長尺電極と被処理流体との間（放電空間）に誘電体バリア放電が生じることによってエキシマ分子が形成され、そのエキシマ分子から放出される光（紫外線）が放電空間形成管２１を透過して放射される。ここに、放電空間形成ユニット２０において、誘電体バリア放電は、長尺電極の伸びる方向（図１における左右方向）において一様に、かつ長尺電極を中心に放射状に形成される。
このようにして放電空間形成ユニット２０から放射された光が、処理室Ｓの内部を流動する被処理流体に照射されて光照射処理が行われる。そして、処理室Ｓの内部において光照射処理された被処理流体が、排出口部を構成する被処理流体導出口１２Ｂおよび導出用導管１４を介して処理室Ｓの外部に排出される。
【００３１】
而して、流体処理用装置１０においては、放電空間形成管２１の内部において放電を生じさせるための一対の電極の１つとして、被処理流体を利用していることから、駆動電源１９がＯＮ状態であっても、被処理流体が放電空間形成管２１に接触してない場合には、放電が生じることがない。しかも、一対の電極のうちの１つを専用の部材によって設ける必要がないことから、製造工程（組立工数）および製造コストを低減することができる。更には、専用の部材よりなる外部電極を設けることによって生じる弊害、具体的には外部電極が被処理流体に接触することに起因して生じる外部電極の電食および窒素酸化ガスの発生などの不具合が生じることがない。
また、導電部１３Ｂ，１４Ｂが駆動電源１９のグランド側に接続されていることから、駆動電源１９から電力が供給された被処理流体は、グランド電位状態とされる。そのため、処理動作中においては、放電空間形成管２１の内部に配置されている長尺電極が高電圧となることから、当該放電空間形成管２１の外部には高電圧となる電極が存在しない。
従って、流体処理用装置１０によれば、処理動作中に高電圧となる電極が外部に露出しておらず、また、処理室Ｓの内部において被処理流体が放電空間形成管２１に接触していない状態であって処理を行う必要がない場合には、光が放射されることがないことから、高い安全性を得ることができる。
【００３２】
また、流体処理用装置１０においては、処理室Ｓにおける供給口部および排出口部の両方に、被処理流体を駆動電源１９に電気的に接続するための接続部位（導電部１３Ｂ，１４Ｂ）が設けられている。そのため、放電空間形成ユニット２０において放電を生じさせるために高い電圧が必要とされることがなく、よって優れた放電開始性が得られる。
【００３３】
更に、流体処理用装置１０においては、接続部位（導電部１３Ｂ，１４Ｂ）を金、白金およびこれらの合金からなる群よりなる少なくもと１種によって構成することにより、当該接続部位が耐電食性を有するものとなる。そのため、接続部位における被処理流体との接触面に電食が生じることが防止される。その結果、長期間にわたって、信頼性の高い光照射処理を行うことができる。
【００３４】
このような流体処理用装置１０は、例えば水中に含まれる有機物の分解（ＴＯＣ分解）処理、あるいは水中に含まれる菌を消滅させるためのいわゆる殺菌処理などを行うために好適に用いられる。
ここに、流体処理用装置１０は、水中に含まれる有機物の分解（ＴＯＣ分解）処理を行うために用いる場合には、波長１９０ｎｍに中心波長を有する波長１７０〜２００ｎｍの光を放射するものであることが好ましく、また水中に含まれる菌を消滅させるためのいわゆる殺菌処理に用いる場合には、波長２５０ｎｍに中心波長を有する波長２２０〜２９０ｎｍの光を放射するものであることが好ましい。
【００３５】
本発明においては、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、流体処理用装置は、放電始動性の観点から、図１に示されるように処理室における供給口部と排出口部との両方に接続部位が設けられていることが好ましいが、供給口部および排出口部のいずれか一方にのみ接続部位が設けられたものであってもよい。供給口部および排出口部のいずれか一方にのみ接続部位が設けられる場合には、処理室の内部において、放電空間形成ユニットを、接続部位が設けられた口部（具体的には、供給口部または排出口部）に接近するように配置することが好ましい。
また、流体処理用装置は、処理室の内部に複数の放電空間形成ユニットが配置されてなるものであってもよい。
【００３６】
長尺電極は、放電空間形成管の内部において当該放電空間形成管の管軸方向に伸びるように配置されていれば、如何なる形状を有するものであってもよい。長尺電極の具体例としては、図２に係る金属棒よりなる棒状電極の他、図４に示すように、金属素線がコイル状に巻回されて形成されてなるコイル状電極などが挙げられる。
【００３７】
ここに、長尺電極がコイル状電極からなる場合について、図４を用いて説明する。
図４は、本発明の流体処理用装置の構成する長尺電極の他の例を、放電空間形成管と共に示す説明図である。
図４に係る放電空間形成ユニット４０は、長尺電極がコイル状電極４２よりなること、およびサポータ４６の形状が異なること以外は、図２に係る放電空間形成ユニット２０と同様の構成を有するものである。この放電空間形成ユニット４０において、放電空間形成管２１、金属箔２７、外部リード棒２８およびゲッタ３３は、図２に係る放電空間形成ユニット２０を構成する放電空間形成管２１、金属箔２７、外部リード棒２８およびゲッタ３３と同様である。
放電空間形成ユニット４０において、長尺電極は、例えばタングステン素線またはモリブデン素線がコイル状に巻回されて形成されてなるコイル状電極（以下、「コイル体」ともいう。）４２よりなるものである。
このコイル体４２は、放電空間形成管２１の内部において、放電空間形成管２１の中心軸（管軸）上に、すなわちコイル体４２の中心軸（コイル軸）が放電空間形成管２１の中心軸（管軸）と一致するように、当該放電空間形成管２１の中心軸に沿って伸びるよう配置されている。
そして、コイル体４２には、当該コイル体４２の一端（図４における右端）にモリブデンまたはタングステンからなる内部リード棒４４が接続されており、この内部リード棒４４の一端（図４における右端）は、放電空間形成管２１の封止部２１Ａに伸びて、当該封止部２１Ａ内に埋設された金属箔２７に接続されている。ここに、長尺電極を構成するコイル体は、内部リード棒を介さずに直接的に金属箔に接続されていてもよい。また、金属箔２７には、一端（図４における右端）が封止部２１Ａから外方に突出して伸びる外部リード棒２８が接続されている。
また、サポータ４６は、長尺電極を構成するコイル体４２の他端（図４における左端）に連続するリング状部４６Ａと、コイル状部４６Ｂとよりなり、コイル体４２の他端に一体的に連設されているものである。このサポータ４６は、放電空間形成管２１の内表面に接触または近接した状態となるように配置されている。すなわち、サポータ４６のリング状部４６Ａは、放電空間形成管２１の管壁を介して、処理室の内部（流体流動空間）の被処理流体と対向した状態となるように位置されている。このサポータ４６は、長尺電極（コイル体４２）を、放電空間における所期の配置位置に保持する、位置決め・保持機能を有すると共に、流体処理用装置の駆動開始時（放電始動時）においては補助電極としても機能するものである。
【００３８】
また、放電空間形成管の内部には、図１、図２および図４に示されているようにゲッタが設けられていてもよく、ゲッタが設けられていなくてもよい。また、図１、図２および図４に示されているようにサポータが設けられていてもよく、サポータが設けられていなくてもよいが、長尺電極が小径なものである場合、あるいは極めて長尺なものである場合などにおいては、サポータが設けられていることが好ましい。
【実施例】
【００３９】
〔実施例１〕
図１に従って、水中に含まれる有機物の分解（ＴＯＣ分解）処理を行うため流体処理用装置（以下、「液体処理用装置（１）」ともいう。）を作製した。
作製した液体処理用装置（１）は、下記の仕様を有するものである。
【００４０】
放電空間形成ユニット（２０）の発光長：１５０ｍｍ
放電空間形成管（２１）；材質：石英ガラス，外径：１６ｍｍ，内径：１４ｍｍ
長尺電極を構成する金属棒（２５）；材質：モリブデン，外径：０．８ｍｍ
放電ガス；種類：キセノンガス（Ｘｅ），封入圧：４０ｋＰａ
処理室（Ｓ）の全長：２００ｍｍ
処理室形成管（１１）；材質：石英ガラス，内径：２１ｍｍ，厚み：約２ｍｍ
キャップ部材（１６Ａ，１６Ｂ）；材質：ポリテトラフルオロエチレン
駆動電源（１９）；種類：高周波交流電源，電圧（ピークピーク値）：３０００Ｖ
導入用導管（１３）；ガラス部（１３Ａ，１３Ｃ）の材質：石英ガラス，導電部（１３Ｂ）内周面の材質：金−白金合金（メッキ膜）
導出用導管（１４）；ガラス部（１４Ａ，１４Ｃ）の材質：石英ガラス，導電部（１４Ｂ）内周面の材質：金−白金合金（メッキ膜）
【００４１】
液体処理用装置（１）に対して、導電率が４０μＳ／ｃｍであってＴＯＣ濃度が５０ｐｐｂである水道水を、処理室（Ｓ）における被処理流体の流量が２Ｌ／ｈとなる供給条件で供給口部から供給したところ、放電空間形成ユニット（２０）から光が放射され、その光が処理室（Ｓ）の内部を流動する水道水に照射された。このようにして処理室（Ｓ）の内部において光が照射され、排出口部を介して処理室（Ｓ）の外部に排出された水道水のＴＯＣ濃度を測定したところ、２５ｐｐｂであった。
また、始動電圧を測定したところ、２０００Ｖであった。
更に、供給口部からの水道水の供給を開始し、放電空間形成ユニット（２０）が光を放射する状態とされた後に、供給口部からの水道水の供給を中止したところ、処理室（Ｓ）から全ての水道水が排出された後には放電空間形成ユニット（２０）から光が放射されることはなかった。
【００４２】
〔実施例２〕
実施例１において、導出用導管を、導電部を有さないものとしたこと以外は、液体処理用装置（以下、「液体処理用装置（２）」ともいう。）を作製した。
【００４３】
液体処理用装置（２）に対して、実施例１と同様に、導電率が４０μＳ／ｃｍであってＴＯＣ濃度が５０ｐｐｂである水道水を、処理室（Ｓ）における被処理流体の流量が２Ｌ／ｈとなる供給条件で供給口部から供給したところ、放電空間形成ユニット（２０）から光が放射され、その光が処理室（Ｓ）の内部を流動する水道水に照射された。このようにして処理室（Ｓ）の内部において光が照射され、排出口部を介して処理室（Ｓ）の外部に排出された水道水のＴＯＣ濃度を測定したところ、２５ｐｐｂであった。
また、始動電圧を測定したところ、２１００Ｖであった。
更に、供給口部からの水道水の供給を開始し、放電空間形成ユニット（２０）が光を放射する状態とされた後に、供給口部からの水道水の供給を中止したところ、処理室（Ｓ）から全ての水道水が排出された後には放電空間形成ユニット（２０）から光が放射されることはなかった。
【００４４】
以上の実施例１および実施例２の結果から、本発明の流体処理用装置によれば、被処理流体を光照射処理することができ、しかも処理室の内部において放電空間形成管に接触した状態の被処理流体が存在する場合には光が放射され、処理室の内部に被処理流体が存在せず、処理を行う必要がない場合には光が放射されないことが確認された。
また、供給口部および排出口部の両方に被処理流体を駆動電源に接続ための接続部位を設けることにより、始動電圧を低くすることができ、よって優れた放電始動性が得られることが確認された。
【符号の説明】
【００４５】
１０    流体処理用装置
１１    処理室形成管
１２Ａ    被処理流体導入口
１２Ｂ    被処理流体導出口
１３    導入用導管
１３Ａ，１３Ｃ    ガラス部
１３Ｂ    導電部
１４    導出用導管
１４Ａ，１４Ｃ    ガラス部
１４Ｂ    導電部
１６Ａ，１６Ｂ    キャップ部材
１７    凹部
１８Ａ，１８Ｂ    Ｏリング
１９    駆動電源
２０    放電空間形成ユニット
２１    放電空間形成管
２１Ａ    封止部
２５    金属棒
２７    金属箔
２８    外部リード棒
２９    接続部材
３１    サポータ
３１Ａ    リング状部
３１Ｂ    直線状部
３３    ゲッタ
３８，３９    接続部材
４０    放電空間形成ユニット
４２    コイル状電極（コイル体）
４４    内部リード棒
４６    サポータ
４６Ａ    リング状部
４６Ｂ    コイル状部
Ｓ    処理室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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