JP2011235281A - 媒体に紫外線光を照射するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】媒体に紫外線光を照射するための装置を提供する。
【解決手段】紫外線透過材で構成され、媒体が流れる少なくとも一つの円筒体１８を有するハウジング１１と、円筒体に対して所定の距離を置いて略平行に配置され、反射体５８が割り当てられた少なくとも一つの紫外線光源２８と、を備える。反射体４８は、少なくとも一つの円筒体に対して設けられ、紫外線光源の前記反射体に対向して配置され、同一の方向に開口する。
【選択図】図４

Description

本発明は、媒体に紫外線光を照射するための装置に関し、特に、ハウジングを備え、ハウジングは、媒体が流れ、紫外線透過材で構成された少なくとも一つの円筒体を備える。そして、装置は、円筒体に対して所定距離を置いて略平行に配置された少なくとも一つの紫外線光源を備え、そして、それに対する反射体が設けられる。

この形式の装置は、特に液体を殺菌するために用いられ、例えば、水槽水を殺菌するために用いられる。

この形式の従来の装置では、中央に配置され、媒体を流すための円筒体が設けられ、その外側に、反射体を備えた少なくとも２つの軸方向に平行な紫外線光源が設けられる。この光源は、扁平の紫外線照射手段で構成され、長尺で、広い方と狭い方とを有する扁平楕円断面を有する。各紫外線光源の狭い方は、その中心軸によって、円筒体の断面の中心に向けられる。そして、紫外線放射手段の広い方から照射される放射線は、紫外線光源に対して設けられた反射体を使って、中心に配置された円筒体に向けて屈折される。このような装置では、それを通じて導かれる媒体、そして、例えば水槽水のような殺菌される対象物に対して与える殺菌効果が、十分ではない。これは、中心の円筒体に設置された紫外線光源及び反射体の形式に基づくものである。さらに、この装置は、大きくて、比較的大きな空間を要する。基本的に、コンパクトで好ましい形状に構成できない。

本発明が解決しようとする課題は、コンパクトで、必要空間を少なくし、シンプルなデザインで、殺菌効果を向上させるこの形式の装置を提供することである。

本発明に係る装置は、上記課題を解決するために、少なくとも一つの筒状体に対して反射体が設けられ、この反射体は、紫外線光源の反射体に対向して配置され、同一方向に開口する。本発明に係る装置は、紫外線光源に対して設けられた反射体と、少なくとも一つの円筒体に対して設けられた反射体とを備える。このビーム路によって、媒体の殺菌効果が非常に向上する。この装置は、信頼性に優れ、コンパクトで経済性に優れる。必要空間も少なくて済む。

好ましい実施形態では、少なくとも一つの紫外線光源の反射体は、略円弧状に形成され、特に略半円状からなる。同様に、円筒体の反射体も、略円弧状に形成され、特に略半円状からなる。好ましくは、２つの反射体は、共通の円弧、特に円に沿って延設しており、組み合わされて円形反射体を形成できる。各反射体は、例えば、ハウジングの内側に配置されるか、又は反射鏡被覆の形式からなる。好ましくは、円形反射体は、内側に反射面を有する略円筒体からなり、この円筒体は、ハウジングの内側で、両端に配置されたハウジングカバーの間に配置される。

更に好ましくは、円筒体は、その長手中心軸が、円筒体に対して設けられた反射体の略焦点、特に長手中心軸に対して略平行に延設する焦点軸に配置される。円筒体の反射体及び／又は紫外線光源の反射体の焦点、特に焦点軸は、直径面上で、円弧、特に円の半径の略半分の位置に配置される。円筒体を通じて媒体の直接照射が行われ、非常に優れた殺菌効果を奏する。

好ましくは、紫外線光源は、いくつかの、例えば２つのロッドを備え、ロッドは、互いに隣り合って略平行に延設され、共通のベースを備え、それを用いてロッドをハウジングのカバーピースに保持し、それによって、カバーピースは、紫外線光源と共に一つのユニットとして取り外し可能となる。紫外線光源の交換が容易になり、コンパクトに構成できる。

好ましくは、紫外線光源の２つのロッドは、その長手中心軸が、双方に共通するロッド長手面に延設されており、関連する反射体の焦点、特に焦点軸は、ロッド長手面に配置される。他の実施形態では、紫外線光源は単一のロッドを備え、好ましくは、関連する反射体の焦点、特に焦点軸は、ロッドの長手中心軸に配置される。

いくつかの、例えば２つのロッドからなる紫外線光源の場合、双方に共通するロッド長手面が、半径方向及び直径方向に円筒体と対向して延設されるように、ロッドは、ハウジング内に配置される。好ましくは、この構成によって、円筒体の反射体の焦点、特に焦点軸は、ロッド長手面が延設する特定の直径面に延設される。この場合、関連する反射体の焦点、特にロッド長手面に略平行に延設された焦点軸は、円心から半径の略半分に相当する距離を置いて配置される。

他の好ましい実施形態では、双方のロッドに共通するロッド長手面が、直径面に対して直角に延設された円割線に配置されるように、紫外線光源が、９０度回転される。好ましくは、この場合、円割線は、円心から半径の半分に略等しい距離を置いて配置され、円筒体に直径方向に対向して配置される。好ましくは、紫外線光源の反射体の焦点、特に焦点軸は、円割線に対して略直角方向の直径面に配置され、円心から半径の略半分に相当する距離を置いて延設される。好ましくは、円筒体の反射体の焦点、特に焦点軸は、直径面上で、円心から半径の略半分の位置に配置される。

好ましい実施形態では、紫外線光源の２つのロッドと、円筒体とは、三角形に構成される。円筒体の長手中心軸が、紫外線光源の長手延伸及びハウジングの長手中心軸に対して略平行に延設されるように、円筒体は、ハウジング内に配置される。円筒体は、漏れ防止手段によって、一端側が、殺菌される媒体の流入のための連結体に連結され、他端側が、その流出のための連結体に連結され、連結体は、円筒体の長手中心軸に対して一直線になっている。連結体及び円筒体の軸が共通して構成されるように、殺菌する媒体は、長手方向に水平に流れる。その結果、媒体が伝達する際に発生する圧力損失が非常に小さく、同様に、流速の低下が非常に小さい。

好ましくは、各連結体は、略円筒形であって、円筒体の端部に配置され、特に挿入されて、シールされる。その結果、シンプルでコンパクトに構成される。

各連結体は、各端面ハウジングカバーの開口を通じて外方向に延設され、それに対して密封される。ハウジングカバーの一つは、ベースを有する紫外線光源のための通路と、外部密封面とを備え、紫外線光源を有するベースを備えるカバーピースは、密封手段を使って支持される。このカバーピースは、簡単な着脱手段、例えばスプリングクリップによって、ハウジングカバーに保持される。場合によっては、単に載置するだけでもよい。

更に好ましい実施形態では、紫外線光源を有するベースを備えたカバーピースと、ハウジングピースとは、分離可能なエンドキャップによって覆われ、それを通って、流入又は流出のための連結体の一つと、紫外線光源のための電源とが通じる。この結果、経済的な構成、コンパクトで魅力的な形状に構成できる。この構成によって、システムのシール効果を損なうことなく、紫外線光源を有するベースを備えたカバーピースを、簡単に分離できる。

本発明に関する更に詳細な説明を下記する。図面に示す実施形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。

媒体に紫外線光を照射するための装置を示す斜視図。 図１の装置の軸長手方向図。 図１の装置の分解図。 図１の装置の拡大垂直方向図。

装置１０の実施形態を図面に示し、装置１０は、媒体に紫外線光を照射して、特に液体の殺菌のために構成される。この種の装置１０は、特に水槽などで使用される。

装置１０は、略円筒形のハウジング１１を備え、ハウジング１１は、各両端部がハウジングカバー１２，１３によって閉じられる。ハウジングカバー１２，１３は、略円形に構成され、略直線状のベース部分１４，１５を備え、ベース部分１４，１５は、ハウジング１１を超えて延設され、適切な面に設置するために用いられる。ハウジングカバー１３から離れるように延設された細長形のタブ１６は、端部にフック１７を備え、例えば水槽壁を把持及び保持するために用いられる。ハウジング１１は、少なくとも一つの円筒体１８を備え、それを通じて媒体が流れ、円筒体は、例えばプラスチックのような紫外線透過材で構成される。ハウジング１１は、少なくとも一つの紫外線光源２８を備え、紫外線光源２８は、円筒体１８に対して所定距離を置いて略平行に配置される。円筒体１８の長手中心軸１９は、紫外線光源２８の長手延伸、及びハウジング１１の長手中心軸２０に対して略平行に延設される。円筒体１８は、漏れ防止手段によって各端部に連結体２１，２２が連結され、連結体の一方は、媒体が円筒体１８に流入するために用いられ、連結体の他方は、媒体が円筒体１８から流出するために用いられる。連結体２１，２２は、長手中心軸１９に対して一直線になっている。各連結体２１，２２は、略円筒形であって、円筒体１８の各端部に配置され、例えば挿入されて、シールされる。例えば、２つの密封リング２３，２４がシールに用いられる。各連結体２１，２２は、各端面ハウジングカバー１２，１３の開口２５，２６を通じて外方向に延設され、それに対して密封される。各連結体２１，２２に設けられた密封リング２９，３０は、密封のために用いられる。

紫外線光源２８は、一つのロッド又は、本実施形態に示す通り、いくつかの、例えば２つのロッド３１，３２を備え、それぞれが互いに略平行に並んで延設され、共通ベース３３を有する。ベース３３は、ロッド３１，３２をハウジング１１のカバーピース３４に保持して、カバーピース３４が、システムのシール効果を損なうことなく、一つのユニットとして紫外線光源２８と共に分離できる。ハウジングカバーの一つ、特に図１〜３に示されたハウジングカバー１３は、ベース３３を有する紫外線光源２８のための通路３５と、外部密封面３６とを備え、紫外線光源２８を有するベース３３を備えるカバーピース３４は、円周シール３７を使って設置される。カバーピース３４は、略三角形状に構成される。これに対応して、円周シール３７は、同様に略三角形状に構成される。紫外線光源２８を有するベース３３を備えたカバーピース３４と、ハウジングカバー１３とは、分離可能なエンドキャップ３８によって覆われ、エンドキャップ３８は、ハウジングカバー１３の端面外側に設置されて、内側にカバーピース３４を収容する。エンドキャップ３８は、ネジ３９を用いてハウジングカバー１３に取り付けられ、ネジ３９は、エンドキャップ３８の孔部を通じて、ハウジングカバー１３のねじ込みソケット４０に延設され、ねじ込まれる。エンドキャップ３８は、ケーブルパッキン押さえ４２のための通路４１を備え、押さえ４２は、通路４１を通じて外側へ延設され、紫外線光源２８に対する電源ケーブルを収容するために用いられる。エンドキャップ３８は、挿通孔部４３を備え、それを通じて、媒体の流入及び流出のための連結体２１が外側に延設される。

装置１０を分解するために、例えば修理、特に紫外線光源２８を交換するために、ネジ３９を単に緩めるだけで、エンドキャップ３８を取り外すことができる。その後、ベース３３を有する紫外線光源２８を備えたカバーピース３４を、取り外すことができる。媒体が、円筒体１８を通じて、一方の連結体２１から他方の連結体２２に導かれるが、それを通じる経路の密封は影響を受けず、各ハウジングカバー１２，１３に対する各連結体２１，２２の密封も同様である。組み立てる際、シール３７を有するカバーピース３４は、単にハウジングカバー１３に設置され、エンドキャップ３８は、ネジ３９及びねじ込みソケット４０を用いて、カバーピース１３に取り付けられる。そのとき、カバーピース３４内のシール３７を交換することが好ましい。媒体は、連結体２１，２２及び同一軸の円筒体１８を通じて直線的に流れる。よって、その流れは水平である。その結果、媒体の圧力損失は極めて小さく、同様に、流速の低下も小さい。

特に図４の通り、紫外線光源２８の２つのロッド３１，３２と、円筒体１８とは、三角形に配置される。ハウジング１１の反射体４８は、少なくとも一つの円筒体１８に対して設けられる。反射体５８は、紫外線光源２８に対して設けられる。反射体４８，５８は、互いに対向して配置され、互いに向かい合って開口する。これらは、略円弧状に形成され、特に半円状からなる。これらは、共通の円弧、特に円に設けられる。好ましくは、特に図４の通り、円筒体１８の反射体４８と紫外線光源の反射体５８とは、組み合わされて円形反射体を形成する。本実施形態では、２つの略半円の反射体４８，５８が組み合わされて、円筒５９が形成される。円筒５９は、ハウジング１１の内部に収容されて固定される。円筒５９は、反射面、例えば反射鏡被覆を備える。図面に示さない実施形態では、ハウジング１１は、内側に各反射体４８，５８を備え、例えば、反射鏡被覆を有する反射体を形成する。

円筒体１８は、その長手中心軸１９が、反射体４８の略焦点、特に長手中心軸１９に対して略平行に延設する焦点軸に配置される。この焦点及び焦点軸は、図面中符号４９で示される。特に好ましくは、焦点４９と円筒体１８の反射体４８の焦点軸とは、円弧、特に２つの反射体４８，５８によって形成される円の半径の略半分の位置に配置される。長手中心軸１９，２０は、符号５０で示す直径面に配置される。焦点４９、特に焦点軸は、直径面５０に配置される。装置１０が紫外線光源２８として単一のロッドを備える場合、この一つのロッドの長手中心軸が直径面５０に配置される際に好都合である。従って、焦点６１と、反射体５８の焦点軸とは、２つの反射体４８，５８によって形成される円の半径の略半分の位置に配置される。従って、２つの反射体４８，５８の焦点４９，６１は、互いに対向して直径面５０に配置され、円心２０から半径の略半分に相当する距離を置いて配置される。

本実施形態の通り、紫外線光源２８が２つのロッド３１，３２を備える場合、これらは、ロッド３１，３２の長手中心軸が互いに共通するロッド長手面６０に延設するように配置されることが好ましい。この場合、好ましくは、反射体５８の焦点６１、すなわち焦点軸は、ロッド長手面６０に配置される。図４に示す実施形態の通り、ロッド長手面６０が、直径面５０に対して略直角に延設された円割線６２に配置されるように、ロッド３１，３２は、ハウジング１１内に配置される。この実施形態において好ましくは、円割線６２は、円心２０から半径の半分に略等しい距離を置いて配置され、円筒体１８に直径方向に対向して配置される。従って、紫外線光源２８の反射体５８の焦点６１、特に焦点軸は、円心２０から半径の半分に略等しい距離を置いて、直径面５０に配置され、直径面５０は、円割線６２に対して略直角に延設される。円筒体１８の他方の反射体４８の焦点４９、特に焦点軸は、直径面５０に配置され、同様に、円心２０から半径の半分の位置に配置される。この配置構成によって、紫外線光源２８からのビーム路が形成されると、円筒体１８内で媒体が照射され、これによって、殺菌効果が著しく向上する。

図面に示さない他の実施形態では、ロッド長手面６０が、半径方向及び直径方向に円筒体１８と対向して延設されるように、ロッド３１，３２は、ハウジング１１内に配置される。この場合、円筒体１８の反射体４８の焦点４９、特に焦点軸は、特定の直径面５０に配置され、直径面５０にロッド長手面６０が延設される。特定の場合では、ロッド長手面６０の中間点は、円心２０から半径の略半分に相当する距離を置いて配置され、反射体５８の焦点６１、特にロッド長手面６０に略平行に延設された焦点軸に配置される。特別な場合では、ロッド長手面６０は、図４に示す位置に対して９０度回転され、直径面５０と一致する。この回転の後、焦点６１、特に焦点軸は、円心２０から半径の略半分に相当する距離を置いて配置される。

装置１０は、シンプルで、少ない要素で構成されるので、少ない費用で開発できる。操作は非常にシンプルである。装置１０は、高い効果を有する。円筒体１８をできるだけ直接的に通過する媒体を照射することによって、殺菌作用が向上する。媒体が、直線的に連結体２１，２２及び円筒体１８を通過するので、圧力損失が実質低下し、優れた流速を得ることができる。

Claims (23)

1. 媒体に紫外線光を照射するための装置であって、
   媒体が流れ、紫外線透過材で構成された少なくとも一つの円筒体（１８）を備えたハウジング（１１）と、前記円筒体（１８）に対して所定距離を置いて略平行に配置された少なくとも一つの紫外線光源（２８）とを備え、それに対する反射体（５９）が設けられ、
   反射体（４８）が、前記少なくとも一つの円筒体（１８）に対して設けられ、前記紫外線光源（２８）の反射体（５８）に対向して配置され、同一方向に開口していることを特徴とする装置。
2. 前記少なくとも一つの紫外線光源（２８）の前記反射体（５８）は、略円弧状に形成され、特に略半円状からなることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記円筒体（１８）の前記反射体（４８）は、略円弧状に形成され、特に略半円状からなることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記少なくとも一つの紫外線光源（２８）の前記反射体（５８）と前記円筒体（１８）の前記反射体（４８）とは、共通の円弧、特に円に沿って延設していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
5. 前記円筒体（１８）の前記反射体（４８）と前記少なくとも一つの紫外線光源（２８）の前記反射体（５８）とは、組み合わされて円形反射体を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
6. 前記各反射体（４８，５８）は、例えば、前記ハウジング（１１）の内側に配置されるか、又は反射鏡被覆の形式からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
7. 前記円筒体（１８）は、その長手中心軸（１９）が、前記反射体（４８）の略焦点（４９）、特に前記長手中心軸（１９）に対して略平行に延設する焦点軸に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
8. 前記円筒体（１８）の前記反射体（４８）及び／又は前記紫外線光源（２８）の前記反射体（５８）の前記焦点（４９，６１）、特に前記焦点軸は、直径面（５０）上で、前記円弧、特に前記円の半径の略半分の位置に配置されることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記紫外線光源（２８）は、いくつかの、例えば２つのロッド（３１，３２）を備え、前記ロッドは、互いに隣り合って略平行に延設され、共通のベース（３３）を備え、それと共に前記ハウジング（１１）のカバーピース（３４）に保持され、前記カバーピース（３４）は、前記紫外線光源（２８）と共に一つのユニットとして取り外し可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
10. 前記２つのロッド（３１，３２）は、その長手中心軸が、双方に共通するロッド長手面（６０）に延設されており、前記反射体（５８）の前記焦点（６１）、特に焦点軸は、前記ロッド長手面（６０）に配置されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記ロッド長手面（６０）が、半径方向及び直径方向に前記円筒体（１８）と対向して延設されるように、前記ロッド（３１，３２）は、前記ハウジング（１１）内に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記円筒体（１８）の前記反射体（４８）の前記焦点（４９）、特に焦点軸は、前記ロッド長手面（６０）が延設する前記特定の直径面（５０）に延設されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記ロッド長手面（６０）の前記中間点は、円心（２０）から前記半径の略半分に相当する距離を置いて配置され、前記反射体（５８）の前記焦点（６１）、特に前記ロッド長手面（６０）に略平行に延設された前記焦点軸に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 前記ロッド長手面（６０）が、直径面（５０）に対して直角に延設された円割線（６２）に配置され、前記円心（２０）から前記半径の半分に略等しい距離を置いて配置され、前記円筒体（１８）に直径方向に対向するように、前記ロッド（３１，３２）は、前記ハウジング（１１）内に配置されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の装置。
15. 前記紫外線光源（２８）の前記反射体（５８）の前記焦点（６１）、特に前記焦点軸は、前記円心（２０）から前記半径の略半分に相当する距離を置いて、前記円割線（６２）に対して略直角方向の直径面（５０）に配置されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 前記円筒体（１８）の前記反射体（４８）の前記焦点（４９）、特に焦点軸は、前記直径面（５０）上で、前記円心（２０）から前記半径の略半分の位置に配置されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
17. 前記紫外線光源（２８）の前記２つのロッド（３１，３２）と、前記円筒体（１８）とは、三角形に配置されることを特徴とする請求項９〜１６のいずれかに記載の装置。
18. 前記円筒体（１８）の前記長手中心軸（１９）が、前記紫外線光源（２８）の前記長手延伸及び前記ハウジング（１１）の前記長手中心軸（２０）に対して略平行に延設されるように、前記円筒体（１８）は、前記ハウジング（１１）内に配置され、更に、前記円筒体（１８）は、漏れ防止手段によって、一端側が流入のための連結体（２１）に連結され、他端側が流出のための連結体（２２）に連結され、前記円筒体（１８）の前記長手中心軸（１９）に対して一直線になっていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の装置。
19. 前記各連結体（２１，２２）は、略円筒形であって、漏れ防止手段によって前記円筒体（１８）の端部に配置され、特に挿入されることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
20. 前記各連結体（２１，２２）は、各端面ハウジングカバー（１２，１３）の開口（２５，２６）を通じて外方向に延設され、それに対して密封されることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の装置。
21. 前記ハウジングカバー（１２，１３）の一つは、前記ベース（３３）を有する前記紫外線光源（２８）のための通路（３５）と、外部密封面（３６）とを備え、前記紫外線光源（２８）を有する前記ベース（３３）を備える前記カバーピース（３４）は、密封手段（３７）を使って設置されることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
22. 前記紫外線光源（２８）を有する前記ベース（３３）を備えた前記カバーピース（３４）と、前記ハウジングカバー（１３）とは、分離可能なエンドキャップ（３８）によって覆われ、それを通って、前記流入又は前記流出のための前記連結体（２１，２２）の一つと、前記紫外線光源（２８）のための電源とが通じることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
23. 前記円形反射体は、略円筒菅（５９）として形成され、内側に反射面を備え、前記２つのハウジングカバー（１２，１３）の間の前記ハウジング（１１）の内部に配置されることを特徴とする請求項５〜２２のいずれかに記載の装置。

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