JP2004082023A

JP2004082023A - 紫外線照射装置

Info

Publication number: JP2004082023A
Application number: JP2002248371A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Shirashima; 白島　一芳; Masaki Yoshikawa; 吉川　正樹; Takeshi Noguchi; 野口　健; Koji Ishida; 石田　宏司
Original assignee: Chiyoda Kohan Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Kohan Co Ltd
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP4032297B2

Abstract

【課題】紫外線照射装置の水銀溜の温度制御の精度を低下させることなく、冷却ファンの容量を低減させ、紫外線照射装置を水処理に利用する場合の装置構成を、設置やメンテナンスが容易にできるようにする。
【解決手段】水銀蒸気が封入された放電管１５を含んでなるＵＶランプを底部が閉じられた保護管１内に内装し、ＵＶランプを内装した前記保護管１を処理液中に浸漬して処理液に紫外線を照射する紫外線照射装置であって、前記放電管１５に水銀溜３を形成し、電気ヒータ６を備えたアルミニウムの放熱ブロック４を水銀溜３の周りに配置し、放熱ブロック４に形成された放熱用のフィン５と前記保護管１の内周面をばね鋼製の冷却板７で熱的に接続する。また、放熱ブロック４の下方に冷却ファン８を配置し、保護管１内の空気を前記フィン５に送風して循環させる。
【選択図】　　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紫外線照射装置に係り、特に、処理水中に浸漬して該処理水に紫外線を照射する紫外線照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水処理に使用する紫外線照射装置として、図７に示す、ＵＶ　Ｓｙｓｔｅｃ社の紫外線照射装置が知られている。図示の装置は、軸線を上下方向にして配置された保護管１と、この保護管１の内部に配置されたＷ字形の放電管１５Ａを含んで構成されている。放電管１５Ａの底部に下方に向かって細管状に突出した水銀溜３が設けられ、この水銀溜３の周囲に放冷ブロック４Ａが配置されているとともに、放冷ブロック４Ａの下方に冷却ファン８が備えられている。そして、冷却ファン８により外気を吸引して放冷ブロック４Ａに向けて上向きに送風し、放冷ブロック４Ａを通過した冷却空気は、保護管１の内部を放電管１５Ａに沿って上昇し、保護管１の上端部から排気されるようになっている。放冷ブロック４Ａは、電源に接続された電気ヒータを含んで構成されている。
【０００３】
すなわち、水銀溜３は、前記電気ヒータによる加熱と冷却ファンによる空冷の併用により温度制御され、放電管１５Ａ内の水銀蒸気圧を適切な範囲に保つようになっている。
【０００４】
なお、放電管に細管状に突出した水銀溜を設けた紫外線照射装置としては、前記ＵＶ　Ｓｙｓｔｅｃ社の紫外線照射装置の他に、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４などに記載されたものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−４５２３８号公報
【特許文献２】特開平７−２８９６１７号公報
【特許文献３】特開平８−７１５４６号公報
【特許文献４】特開２００２−１０２３１７号公報
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術は、水銀溜を冷却ファンにより放冷ブロックを介して連続的に外気で冷却しながら温度センサ付電気ヒータを入り切りして、水銀溜を最適温度範囲に制御する方式であるが、冷却空気温度は気候の影響を受け、かつ空気の比熱が水に比べて小さいため、温度制御の精度を上げるには大容量のファンが必要であるという問題があった。
【０００６】
前記従来技術はまた、外気を取り込んで水銀溜を冷却するため、保護管の下端部を外気に連通させる必要がある。このため、紫外線照射装置を水処理に利用する場合、保護管を処理水の流路の底を貫通させて配置するとともに、該流路の下方に外気の流路を形成する必要があり、装置構成が複雑化するという問題があった。
【０００７】
本発明の第１の課題は、温度制御の精度を低下させることなく、冷却ファンの容量を低減させることにある。そして本発明の第２の課題は、紫外線照射装置を水処理に利用する場合の装置構成を、設置やメンテナンスが容易にできるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
ＵＶ発生効率を最大にするには、放電管の一部に水銀が液滴として存在する個所（最冷点）を作り、水銀液滴温度を４０〜４５℃に制御すればよいことが知られている。発明者等は、水処理に用いる紫外線照射装置の場合、通常、処理水の温度が１０〜３０℃であることに着目し、処理水を冷却源に用いて、上記課題を達成することができた。
【０００９】
上記課題を達成する本発明の第１の手段は、水銀蒸気が封入された放電管を含んでなるＵＶランプを底部が閉じられた保護管内に内装し、ＵＶランプを内装した前記保護管を処理液中に浸漬して処理液に紫外線を照射する紫外線照射装置であって、前記放電管に形成された水銀溜と、加熱手段を備えて水銀溜の周りに配置され水銀溜の熱が伝達される放熱ブロックと、前記放熱ブロックと前記保護管を熱的に接続する熱伝達手段と、を備えてなることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、水銀溜の熱は、水銀溜→放熱ブロック→熱伝達手段→保護管の順に伝達され、保護管から保護管周囲を流れる処理水に放出される。したがって、冷却ファンによる冷却が行われなくても、水銀溜の温度を目標の温度範囲に制御することが可能になる。放熱速度は、熱伝達手段と保護管の接触面積を変えることで調節できる。温度制御は加熱手段のオンオフにより行われる。また、保護管は底部が閉じられているから、処理水中に浸漬するに際して、冷却空気の導入用の空気流路を処理水流路中に設ける必要がなく、設置やメンテナンスが容易である。
【００１１】
上記課題を解決する本発明の第２の手段は、上記第１の手段において、前記放熱ブロックは放熱用のフィンを備え、前記熱伝達手段は、前記放熱ブロックのフィンに一方の面を固着され、他方の面を前記保護管内面に当接させた金属製の冷却板を含んで構成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、前記第１の手段による効果に加え、金属製の冷却板を設けることにより、保護管への放熱量が増加し、より確実に水銀溜の温度を目標の温度範囲に制御することが可能になる。
【００１３】
上記課題を解決する本発明の第３の手段は、水銀蒸気が封入された放電管を含んでなるＵＶランプを底部が閉じられた保護管内に内装し、ＵＶランプを内装した前記保護管を処理液中に浸漬して処理液に紫外線を照射する紫外線照射装置であって、前記放電管に形成された水銀溜と、加熱手段を備えて水銀溜の周りに配置され水銀溜の熱が伝達される放熱ブロックと、前記放熱ブロックの下方に配置され、上方に向けて冷却風を送風する冷却ファンと、を備えてなることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、保護管内壁に接する空気は、保護管壁を貫流する対流熱伝達により保護管外部を流れる処理水で冷却される。冷却されて比重が増した空気は保護管内壁に沿って下降し、保護管の底に達した後、前記冷却ファンに吸引されて上向きに送風される。上向きに送風された空気は上昇しつつ放熱ブロックを対流熱伝達により冷却する。放熱ブロックを通過した空気は温度が上昇し、さらに、放電管壁に沿って放電管により温められながら上昇する。保護管上端に達したら流れ方向を反転して、再び保護管内壁に沿って下降し、循環流を形成する。この強制空気循環により放熱ブロックが冷却される。そして水銀溜、いいかえると放熱ブロックが必要以上に冷却されたら、前記加熱手段により加熱され、最冷点を所望の温度範囲に保つことができる。放熱速度は冷却ファンの風量に決まる。また、保護管は底部が閉じられているから、処理水中に浸漬するに際して、冷却空気の導入用の空気流路を処理水流路中に設ける必要がなく、設置やメンテナンスが容易である。
【００１５】
上記目的を達成する本発明の第４の手段は、前記第３の手段において、前記放熱ブロックは、放熱面を上下方向にしたフィンを含んで構成されていることを特徴とする。前記フィンにより放熱ブロックと冷却空気の熱交換が促進され、冷却ファンの風量を低減させることができる。フィンを上下方向に配置することで、冷却ファンから送風される空気の流れが滑らかになり、保護管内の空気の循環流が形成されやすくなる。
【００１６】
上記目的を達成する本発明の第５の手段は、水銀蒸気が封入された放電管を含んでなるＵＶランプを底部が閉じられた保護管内に内装し、ＵＶランプを内装した前記保護管を処理液中に浸漬して処理液に紫外線を照射する紫外線照射装置であって、前記放電管に形成された水銀溜と、加熱手段を備えて水銀溜の周りに配置され水銀溜の熱が伝達される放熱ブロックと、前記放熱ブロックの下方に配置され、上方に向けて冷却風を送風する冷却ファンと、前記放熱ブロックと前記保護管を熱的に接続する熱伝達手段と、を備えてなることを特徴とする紫外線照射装置である。
【００１７】
上記構成によれば、前記第１、第３の手段の双方の効果が得られる。
【００１８】
前記保護管は、下端部が半球状あるいは径が滑らかに縮小される形状をなして閉じられたものとするのが望ましい。そして、熱伝達手段としては、円周方向に複数に分割され、ＵＶランプが保護管に挿入されるとき、熱伝達手段（冷却板）の下端部が保護管の前記径が縮小されている部分の内面に接したら、熱伝達手段（冷却板）の下端部は該内面に接した状態で摺動しつつ、熱伝達手段の中間部分を支点として半径方向中心側に回動し、それに伴なって熱伝達手段（冷却板）の上端部は、熱伝達手段の中間部分を支点として半径方向外側に向かって回動し、保護管内面に当接するように構成するのが望ましい。
【００１９】
このように構成すれば、ＵＶランプを保護管に挿入するとき、熱伝達手段が保護管底部に達するまでは熱伝達手段が保護管に当接しないので挿入が容易であり、挿入が最終段階に達した時点で熱伝達手段を保護管内面に密着させて熱伝達が効率良く行われるようにすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示す第１の実施の形態は、紫外線照射により下水処理水を消毒する水処理装置である。この水処理装置は、処理水の流路と、この流路の底面に形成された基礎台２０と、基礎台２０の上面に固定された台板２１と、下端部を前記流路の底に接し、上端部を処理水の水面上にして配置された３基の紫外線照射装置と、紫外線照射装置の接水面を掃除するワイパー装置と、を含んで構成されている。
【００２１】
各紫外線照射装置は、前記台板２１に設置された保護管受け２６と、この保護管受け２６に下端部を支持され軸線を上下方向にして設置された石英製の保護管１と、保護管１に内装されたＵＶランプ２を含んで構成されている。３基の紫外線照射装置は、図１に示すように、平面図で見たとき、その底辺が処理水の流れ方向に垂直になる２等辺三角形の頂点位置にそれぞれ配置されている。
【００２２】
保護管受け２６は、前記台板２１に固定された平板２６ａと、この平板２６ａに軸線を直交させて固定された円筒２６ｂとで構成されている。円筒２６ｂの内径は、保護管１の外径よりも小さくしてある。保護管１の下端は半球状の底部で閉じられ、この半球状の底部が前記円筒２６ｂの上端部に当接して支持されている。保護管１は前記円筒２６ｂの上端部に当接して支持されているだけなので、保護管１を上方に引き上げるだけで、保護管１は保護管受け２６から離脱する。
【００２３】
前記ワイパー装置は、前記台板２１に軸線を上下方向にして稙立された２本のワイパーフレームガイドロッド２２と、この２本のワイパーフレームガイドロッド２２の上端部を相互に連結して固定する、水平に配置された平板である上部支持板２５と、２本のワイパーフレームガイドロッド２２の中間に軸線を上下方向にして配置され、台板２１に固定されたフート軸受２４で下端を支持され、上部が前記上部支持板２５を貫通しているワイパーフレーム駆動軸２３と、ワイパーフレーム駆動軸２３の上端に結合されてワイパーフレーム駆動軸２３を回転駆動する減速電動機２７と、前記上部支持板２５の下方で、ワイパーフレーム駆動軸２３の外面に形成された雄ねじに螺合されているとともに前記２本のワイパーフレームガイドロッド２２及び前記３本の保護管１に嵌合されたワイパーフレーム２８と、ワイパーフレーム２８が保護管１に嵌合されている部分に装着されたワイパー２９と、を含んで構成されている。
【００２４】
前記２本のワイパーフレームガイドロッド２２の下端は、前記２等辺三角形の底辺に直交し、該底辺に対向する頂点を通る直線上にあってかつ前記２等辺三角形の外側の位置で前記台板２１に固着され、フート軸受２４は、２本のワイパーフレームガイドロッド２２の下端の中間でかつ、前記直線上に位置している。
【００２５】
前記保護管１は、上部支持板２５に形成された開口に挿通されているが、上部支持板２５に固定されてはいないので、上方に容易に引きぬくことが可能になっている。
【００２６】
ワイパーフレーム２８はワイパーフレーム駆動軸２３の回転に伴なってワイパーフレームガイドロッド２２に沿って上下し、ワイパー２９は保護管１の外周面に当接しつつ上下して該外周面に付着した異物（ごみ、水垢等）を除去する。なお、ワイパーフレーム駆動軸２３は、上部支持板２５を貫通している位置で、上部支持板２５の固着された軸受で回転可能に軸支されている。
【００２７】
図３に、保護管１とＵＶランプ２の軸方向断面を示す。保護管１は先に述べたように、下端を半球状の底部で閉じた石英製の円筒で、上端には、フランジ１ａが取りつけられている。ＵＶランプ２はＵ字形の放電管１５を備えており、図３は、放電管１５のＵ字形が示される面での断面である。本実施の形態では、保護管１の内径は７４ｍｍ、外径は８０ｍｍである。なお、本実施の形態では保護管１は石英製であるが、テフロン（登録商標）製の保護管を用いることも可能である。テフロン（登録商標）製の保護管を用いる場合は、変形防止のために、保護管の上端部内周に、例えば長さ５０ｍｍ程度の補強スリーブを装着するのが望ましい。
【００２８】
図４に、ＵＶランプ２の軸方向断面を示す。図４は、図３に示されるＵＶランプ２を、紙面に平行な面で切った断面である。設置状態では図の右側が下、左側が上であるので、以下の説明では、図の左側を上側、図の右側を下側として記述する。図６は、図４のＵＶランプ２の下端部の拡大図である。
【００２９】
図示のＵＶランプ２は、Ｕ字形の放電管１５と、この放電管１５の二つの上端部それぞれに結合された一対の口金３０と、放電管１５の下端に下方に突出して端部が閉じた細管状に形成された水銀溜３と、水銀溜３に嵌め込まれた、一端が閉じた円筒状のアルミニウム製放熱ブロック４と、放熱ブロック４の側面に形成され放熱ブロック４の一部をなす５枚のアルミニウム製フィン５と、放熱ブロック４の円筒部側面に結合された電気ヒータ６と、放熱ブロック４の円筒部側面の他の位置に装着された温度センサ１６と、放熱ブロック４の下面に結合された冷却ファン８と、前記フィン５にねじで結合された一対の冷却板７と、前記一対の口金３０双方の円周面に接して固定された平板状のランプ固定板１４と、ランプ固定板１４にボルトで結合されたランプ固定ボス１３と、ランプ固定ボス１３に前記放電管１５の軸線方向に形成された開孔と、放電管１５の軸線方向に配置され、上端部がＵＶランプフランジ３１の上方に位置し、中間で前記開孔に挿通されるとともに下端部が前記一対の冷却板７の一方に溶接固着された放熱ブロック固定管兼空気吹き込み管１１ａと、放熱ブロック固定管兼空気吹き込み管１１ａと平行に配置され、上端が前記ＵＶランプフランジ３１の下面に固着されるとともに下端部が前記一対の冷却板７の他方に溶接固着された放熱ブロック固定管１１ｂと、ＵＶランプフランジ３１上面中央に装着された排気口１２と、前記口金３０に形成された接続端子に給電する電線、前記冷却ファン８に給電する電線、前記温度センサ１６の出力信号を伝送する電線をまとめたランプケーブル３２と、を含んで構成されている。
【００３０】
放熱ブロック４は、フィン５を含めアルミニウム製で、軸方向長さは５０ｍｍであるが、熱伝導率がアルミニウムと同程度あるいはそれ以上であれば、他の金属、例えば銅製としてもよい。ランプ固定ボス１３とランプ固定板１４はいずれもＳＵＳ製で、冷却板７には、ばね鋼（ＳＵＰ）を用いた。
【００３１】
放電管１５は、Ｕ字形のものを用いたが、二つのＵ字形が結合されたＷ字形としてもよい。Ｗ字形とした場合は、二つのＵ字形のいずれか一方の底部に水銀溜を形成する。
【００３２】
放熱ブロック固定管兼空気吹き込み管１１ａの上端部には乾燥空気吹込み口１０が形成され、放熱ブロック固定管兼空気吹き込み管１１ａの下端は前記放熱ブロック４の下端面位置で開口している。放熱ブロック固定管１１ｂの下端も前記放熱ブロック４の下端面位置になっている。放熱ブロック固定管兼空気吹き込み管１１ａ及び放熱ブロック固定管１１ｂは、いずれも径６ｍｍのＳＵＳ製である。
【００３３】
放電管１６の一対の口金３０にはそれぞれ２個の接続端子が設けられ、放電管内に配置された電極とスタビライザに接続されている。本実施の形態では、前記水銀溜３の外径は１２ｍｍである。また、円筒状の放熱ブロック４の内径は１３ｍｍとしてあり、前記外径１２ｍｍの水銀溜３が容易に嵌めこまれるようになっている。
【００３４】
図５は、図３のＡ−Ａ矢視断面を示し、図４の左側の断面図は、図４のＢ−Ｂ線矢視断面である。図５、図６に示すように、フィン５は、Ｌ字状に直角に折れ曲がった２枚と、開いたＬ字状に折れ曲がった２枚と、平板状の１枚と、の計５枚が設けられ、折れ曲り線が前記円筒状の放熱ブロック４の軸線に平行になるように、かつ、放熱ブロック４の軸線に直交する平面において、Ｌ字の縦の辺の上端が前記円筒状の放熱ブロック４に接続して形成されている。また、Ｌ字状に折れ曲がった２枚のフィン５は、放熱ブロック４の軸線に対して線対称に配置され、開いたＬ字状に折れ曲がった２枚も放熱ブロック４の軸線に対して線対称に配置されている。そして、Ｌ字状に折れ曲がったフィンと開いたＬ字状に折れ曲がったフィンは、放熱ブロック４の軸線に直交する平面において、反時計回りに、Ｌ字状に折れ曲がったフィン、開いたＬ字状に折れ曲がったフィン、Ｌ字状に折れ曲がったフィン、開いたＬ字状に折れ曲がったフィンの順に配置されている。また、Ｌ字状に折れ曲がったフィンとこのフィンから反時計回り方向に位置するフィンの、Ｌ字の横の辺が同一平面（上下方向平面）に含まれるように配置されている。
【００３５】
平板状のフィンは、Ｌ字状に折れ曲がったフィンの縦の辺に対して直交しかつ放熱ブロック４の軸線を含む平面内に位置するように配置され、一方の辺が放熱ブロック４の円周面に結合されている。
【００３６】
電気ヒータ６は、放熱ブロック４の外周面の、平板状のフィンの放熱ブロック４への結合位置と放熱ブロック４の軸線を挟んで対向する位置に装着され、温度センサ１６は、平板状のフィンの近傍の放熱ブロック４の外周面の温度を測定する位置に配置されている。
【００３７】
冷却板７は、前記同一平面にある、Ｌ字の横の辺にボルト結合された２枚の平板部分と、ＵＶランプ２が保護管１に内装された状態で、前記平板部分に対向する保護管１の内周面に当接する曲面部分とそれより下方に延在し先端部が中心側に湾曲した曲面部分とを含んでなり、前記平板部分と前記曲面部分は、放熱ブロック４の軸線に直交する平面内に配置された弧状部分で連結されている。
【００３８】
前記弧状部分は、放熱ブロック４の上下方向長さのほぼ中間位置に配置され、前記曲面部分の内周面に結合されている。前記曲面部分と前記弧状部分の結合位置をＡ点（実際の結合位置は線状になっているが、ここでは断面図での結合位置をいう）とする。Ａ点における冷却板７の外径は７３ｍｍで、内径７４ｍｍの保護管１に挿入可能な寸法にしてある。
【００３９】
前記放熱ブロック固定管兼空気吹き込み管１１ａと放熱ブロック固定管１１ｂは、冷却板７のこの弧状部分に形成された開孔に挿通され、溶接固着されている。
【００４０】
冷却板７は、図５に示すように、保護管１の断面を略４等分したとき、互いに頂点を接して対向する二つの扇形内に位置し、他の扇形内には、冷却板７は配置されていない。
【００４１】
前記冷却ファン８は、冷却板７の２枚の平板部分で挟まれた角柱部分の下方延長領域に位置し、かつ前記角柱の断面と同形の断面を持つており、前記放熱ブロック４に固定されている。
【００４２】
上記構成のＵＶランプ２が保護管１に挿入され、前記ＵＶフランジ３１が、保護管１のフランジ１ａに気密に結合される。ＵＶランプ２が保護管１に挿入されるとき、ＵＶランプ２下端が保護管１の底部に近づくと、冷却板７の曲面部分の下端（図４のＤ点）が保護管１の底部の半球状部分の内面に当接する。ＵＶランプ２が保護管１にさらに深く挿入されると、前記保護管１の底部の半球状部分に当接した冷却板７の前記Ｄ点は保護管１の半球状部分の内面に沿って動き、前記Ａ点を中心として回転する。この回転により、前記Ａ点より上側の冷却板７の曲面部分は半径方向外側に向かって動き、保護管１の内周面に当接する。この場合、図４のＣ点がまず保護管１の内周面に当接し、冷却板７の回転につれてＣ点よりも下方の曲面部分まで保護管１の内周面に当接するようになる。すなわち、冷却板７の曲面部分の下端部は保護管１の半球状部内周面に当接し、上端部は保護管１の直管部内周面に当接し、放熱ブロック４と保護管１が冷却板７を介して熱的に接続される。
【００４３】
ＵＶランプ２を点灯すると、まず電気ヒータ６が通電される。温度センサ１６の検出温度が設定温度、例えば４５℃になると放電が開始され、水銀溜３の底には液滴状の水銀が溜まる。すなわち、ランプの最冷点は、水銀溜３にあり、放電管１５内の水銀蒸気圧（ＵＶ発生効率は水銀蒸気圧が４〜６×１０^−６ｍｍＨｇにおいて最大となる）は水銀溜３の温度により決まる。ＵＶ発生効率が最大となる水銀溜３の温度は、４０〜４５℃の範囲にある。
【００４４】
水銀溜３の熱は、水銀溜３→放熱ブロック４の円筒部→フィン５→冷却板７→保護管壁の順に伝達され、保護管壁から処理水に放熱される。放熱ブロック４と水銀溜３の間に熱伝導ペーストを充填することで、水銀溜３→放熱ブロック４の熱伝達を良くすることができる。また、フィン５と冷却板７の間に熱伝導シートを挟み込むと熱伝導効率が向上するし、冷却板７の保護管内面との当接面に熱伝導シートを貼ると熱伝導効率が向上する。熱伝導シートは、シリコンでアルミニウムの粉を固めたものを用いることができる。熱伝導ペーストは同様に、シリコンとアルミニウムの粉を混ぜてペーストにしたものである。
【００４５】
また、保護管１の外側には処理水があるので、保護管１内部の空気は、保護管１の管壁を介して処理水で冷却される。冷却された空気は保護管１の管壁に沿って下降し、保護管１の底部に達した後、冷却ファン８に吸引、駆動されてフィン５の間を上昇する。冷却ファン８に駆動された空気はフィン５の熱を取りこみ、放熱ブロック４を冷却したのち、口金３０あるいはＵＶフランジ３１に当るまで上昇する。口金３０あるいはＵＶフランジ３１に当った空気は反転して保護管１の内周面に沿って下降し、再び処理水により冷却される。
【００４６】
前記放熱ブロック固定管兼空気吹込み管１１ａの上端部には乾燥空気吹込み口１０が設けられ、外部の乾燥空気源に接続されている。乾燥空気吹込み口１０から保護管１内に吹きこまれた乾燥空気は、前記保護管１の管壁を介して処理水で冷却された空気とともに冷却ファン８に吸込まれ、上向きに送り出される。上向きに流れる乾燥空気は保護管１内の水分を取りこむことで保護管内面の結露を防止する。
【００４７】
冷却ファン８で駆動されて上向きに流れる空気は、一部は保護管１の内周面に沿って再び下降し、一部（乾燥空気吹込み口１０から供給された量に等しい量）は、ＵＶフランジ３１の排気口１２から取りこんだ水分とともに外部に排気される。
【００４８】
また、冷却ファン８により保護管１内で空気が循環されるので、水銀溜３の熱が、水銀溜３→放熱ブロック４→フィン５→上昇する空気の順に伝達され、空気の熱は空気が管壁内面に沿って下降する途中で保護管１の管壁を介して処理水に伝達される。
【００４９】
水銀溜３の温度は、放熱ブロック４に取りつけた温度センサ１６で温度を検知し、検知した温度に応じて加熱手段である電気ヒータ６への通電をオンオフすることで、予め設定された目標温度に制御される。電気ヒータ６への通電のオンオフに代えて、冷却ファン８をオンオフすることで目標温度に制御するようにしてもよい。
【００５０】
本実施の形態によれば、水銀溜３を囲むように電気ヒータ６及びフィン５を備えた放熱ブロック４が設けられ、フィン５と保護管１が熱伝達手段である冷却板７により熱的に接続されるから、水銀溜３の熱が効率良く処理水に伝達され、冷却ファン８の容量を低減させることが可能になる。
【００５１】
そして、保護管１の下端が閉じられているので、処理水中に紫外線照射装置を設置する際に、保護管１に下方から空気を導入する空気流路を別に準備する必要がなく、設置やメンテナンスが容易である。また、放熱ブロック４にフィン３が設けられているので、放熱ブロック４から空気への熱の移動が効率良く行われ、冷却ファン８の容量を低減することが可能になる。
（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、冷却板７の下方に冷却ファン８を備え、冷却板７による保護管への放熱に加えて、冷却板７を空冷することが可能になっており、冷却効果が高められているが、冷却板７は必ずしも必要ではない。本発明の第２の実施の形態は、水銀溜３の放熱を、冷却板７なしで、放熱ブロック４とフィン５を介して冷却ファン８で行うものである。他の構成は前記第１の実施の形態と同じなので、説明を省略する。
【００５２】
本実施の形態においても、保護管１の外側には処理水があり、保護管１内部の空気は、保護管１の管壁を介して処理水で冷却される。冷却された空気は保護管１の管壁に沿って下降し、保護管１の底部に達した後、冷却ファン８に駆動されてフィン５の間を上昇する。冷却ファン８に駆動された空気はフィン５の熱を取りこみ、放熱ブロック４を冷却したのち、口金３０あるいはＵＶフランジ３１に当るまで上昇する。口金３０あるいはＵＶフランジ３１に当った空気は反転して保護管１の内周面に沿って下降し、再び処理水により冷却される。水銀溜３の温度は、放熱ブロック４に取りつけた温度センサ１６で温度を検知し、検知した温度に応じて電気ヒータ６への通電をオンオフすることで、予め設定された目標温度に制御される。電気ヒータ６への通電のオンオフに代えて、冷却ファン８をオンオフすることで目標温度に制御するようにしてもよい。
【００５３】
本実施の形態によれば、水銀溜３を囲むように電気ヒータ６及びフィン５を備えた放熱ブロック４が設けられ、冷却ファン８により保護管１内で空気が循環されるので、水銀溜３の熱が、水銀溜３→放熱ブロック４→フィン５→上昇する空気の順に伝達され、空気の熱は空気が管壁内面に沿って下降する途中で保護管１の管壁を介して処理水に伝達される。そして、電気ヒータ６への通電をオンオフすることで、あるいは冷却ファン８をオンオフすることで水銀溜３の温度が目標温度に制御される。そして、保護管１の下端が閉じられているので、処理水中に紫外線照射装置を設置する際に、保護管１に下方から空気を導入する空気流路を別に準備する必要がなく、設置やメンテナンスが容易である。また、放熱ブロック４にフィン３が設けられているので、放熱ブロック４から空気への熱の移動が効率良く行われ、冷却ファン８の容量を低減することが可能になる。
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態が前記第１の実施の形態と異なるのは、冷却ファン８が設けられていない点である。他の構成は前記第１の実施の形態と同じであるので説明を省略する。本実施の形態においては、水銀溜３の温度は、放熱ブロック４に取りつけた温度センサ１６で温度を検知し、検知した温度に応じて電気ヒータ６への通電をオンオフすることで、予め設定された目標温度に制御される。
【００５４】
本実施の形態によれば、保護管１の内壁面に密着する冷却板７が設けられ、放熱ブロック４から処理水への熱の移動が効率良く行われるから、冷却ファン８を設けなくても、水銀溜３の温度を目標温度に制御することが可能になる。また、保護管１の下端が閉じられているので、処理水中に紫外線照射装置を設置する際に、保護管１に下方から空気を導入する空気流路を別に準備する必要がなく、設置やメンテナンスが容易である。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、温度制御の精度を低下させることなく、冷却ファンの容量を低減させることが可能になる。また、紫外線照射装置を水処理に利用する場合、設置やメンテナンスが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る紫外線照射装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す紫外線照射装置の下部を拡大して示す断面図である。
【図３】図１に示す紫外線照射装置の保護管とＵＶランプを示す縦断面図である。
【図４】図１に示す紫外線照射装置のＵＶランプを示す縦断面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図６】図４に示すＵＶランプの下端部を拡大して示す断面図である。
【図７】従来技術の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１　保護管
１ａ　フランジ
２　ＵＶランプ
３　水銀溜
４　放熱ブロック
５　フィン
６　電気ヒータ
７　冷却板
８　冷却ファン
９　熱伝導シート
１０　乾燥空気吹込み口
１１ａ　放熱ブロック固定管兼空気吹込み管
１１ｂ　放熱ブロック固定管
１２　排気口
１３　ランプ固定ボス
１４　ランプ固定板
１５　放電管
１６　温度センサ
２０　基礎台
２１　台板
２２　ワイパーフレームガイドロッド
２３　ワイパーフレーム駆動軸
２４　フート軸受
２５　上部支持板
２６　保護管受け
２６ａ　平板
２６ｂ　円筒
２７　減速電動機
２８　ワイパーフレーム
２９　ワイパー
３０　口金
３１　ＵＶランプフランジ
３２　ランプケーブル

Claims

水銀蒸気が封入された放電管を含んでなるＵＶランプを底部が閉じられた保護管内に内装し、ＵＶランプを内装した前記保護管を処理液中に浸漬して処理液に紫外線を照射する紫外線照射装置であって、前記放電管に形成された水銀溜と、加熱手段を備えて前記水銀溜の周りに配置され水銀溜の熱が伝達される放熱ブロックと、前記放熱ブロックと前記保護管を熱的に接続する熱伝達手段と、を備えてなることを特徴とする紫外線照射装置。
請求項１に記載の紫外線照射装置において、前記放熱ブロックは放熱用のフィンを備え、前記熱伝達手段は、前記放熱ブロックのフィンに一方の面を固着され、他方の面を前記保護管内面に当接させた金属製の冷却板を含んで構成されていることを特徴とする紫外線照射装置。
水銀蒸気が封入された放電管を含んでなるＵＶランプを底部が閉じられた保護管内に内装し、ＵＶランプを内装した前記保護管を処理液中に浸漬して処理液に紫外線を照射する紫外線照射装置であって、前記放電管に形成された水銀溜と、加熱手段を備えて前記水銀溜の周りに配置され水銀溜の熱が伝達される放熱ブロックと、前記放熱ブロックの下方に配置され、上方に向けて冷却風を送風する冷却ファンと、を備えてなることを特徴とする紫外線照射装置。
請求項３に記載の紫外線照射装置において、前記放熱ブロックは、放熱面を上下方向にしたフィンを含んで構成されていることを特徴とする紫外線照射装置。
水銀蒸気が封入された放電管を含んでなるＵＶランプを底部が閉じられた保護管内に内装し、ＵＶランプを内装した前記保護管を処理液中に浸漬して処理液に紫外線を照射する紫外線照射装置であって、前記放電管に形成された水銀溜と、加熱手段を備えて水銀溜の周りに配置され水銀溜の熱が伝達される放熱ブロックと、前記放熱ブロックの下方に配置され、上方に向けて冷却風を送風する冷却ファンと、前記放熱ブロックと前記保護管を熱的に接続する熱伝達手段と、を備えてなることを特徴とする紫外線照射装置。
請求項５に記載の紫外線照射装置において、前記放熱ブロックは放熱用のフィンを備え、前記熱伝達手段は、前記放熱ブロックのフィンに一方の面を固着され、他方の面を前記保護管内面に当接させた金属製の冷却板を含んで構成されていることを特徴とする紫外線照射装置。