JP2014131787A - 紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適時、付着物の除去ができしかもそのための消費電力が不要である紫外線照射装置を提供すること。
【解決手段】中空円筒状のケーシング（リアクタ）１は処理水の流入孔１ａ、流出孔１ｂを有する。ケーシング１の内部中心には、棒状の紫外線ランプ２が配置されている。紫外線ランプ２は、処理水が侵入しないように、紫外線通過材料よりなる紫外線ランプ保護管３に収容されている。ケーシング１の内部には、紫外線ランプ保護管３が挿入される中心孔を有する羽根付洗浄ブラシ４が設けられている。羽根付洗浄ブラシ４は紫外線ランプ保護管３に沿って摺動可能かつ紫外線ランプ保護管３に関して回転可能であり、紫外線ランプ保護管３の表面及びケーシング１の内壁を掃除して付着物を除去する。
【選択図】 図１

Description

本発明はたとえば浄水器内の水殺菌浄化装置として用いられる紫外線照射装置に関する。

水を殺菌浄化する方法として紫外線を用いた紫外線照射装置は既に多く知られている。

一般に、紫外線照射装置においては、紫外線ランプに処理水が侵入しないように、紫外線ランプは紫外線通過材料たとえば石英よりなる紫外線ランプ保護管に収容されている。また、外照式であれば、１つもしくは複数の紫外線ランプ保護管を処理水の流路である紫外線通過材料よりなる通水管（リアクタとも言う）の外側に設け、通水管内の処理水の流路に外側から紫外線を照射する（参照：特許文献１）。また、内照式であれば、１つもしくは複数の紫外線ランプ保護管をケーシング（リアクタとも言う）の内部に挿入し、ケーシング内の処理水の流路に内側から紫外線を照射する（参照：特許文献２、３、４）。後者の場合、ケーシングは紫外線反射部材たとえばアルミニウムあるいはアルミニウム合金よりなり、紫外線照射効率を高めている。

上述の紫外線照射装置においては、外照式であれば、紫外線ランプ保護管が処理水と接触するために、処理水中の微生物、有機物、ミネラル分等が紫外線ランプ保護管に付着する。また、内照式であれば、紫外線ランプ保護管に加えてケーシングの内壁もまた処理水と接触するために、処理水中の微生物、有機物、ミネラル分等がケーシングの内壁に付着する。

上述の紫外線ランプ保護管及びケーシングの内壁に付着した付着物は処理水への紫外線照射量の低下を招くので、付着物の除去が必要である。

従来の外照式紫外線照射装置においては、紫外線ランプ保護管の内側の通水管内に洗浄用ブラシ付内筒管を設け、内筒管を抜き差しすることにより通水管の内壁を掃除して付着物を除去する（参照：特許文献１）。

また、従来の内照式紫外線照射装置においては、紫外線ランプ保護管の表面及びケーシングの内壁の表面を電動式ワイパで掃除して付着物を除去する（参照：特許文献２、３、４）。

特開平５−２５３５６５号公報（特許第３２０５９１６号公報） 特開２００７−２１４３４号公報（特許第４１４７５３７号公報） 特開２００６−１４５２３６号公報（特許第４１８６０７８号公報） 特開２００６−２２０５３５号公報（特許第４８５２２５０号公報）

しかしながら、上述の従来の外照式紫外線照射装置においては、内筒管を手動で抜き差しするときにしか付着物を除去できないという課題がある。

また、上述の従来の内照式紫外線照射装置においては、電動式ワイパを用いて付着物を除去しているので、消費電力が大きいという課題がある。

従って、本発明は、適時、付着物の除去ができしかもそのための消費電力が不要である紫外線照射装置を提供するものである。

上述の課題を解決するために、本発明に係る内照式の紫外線照射装置は、処理水が流入して流出するリアクタ（ケーシング）と、リアクタの内部に配置された紫外線ランプと、紫外線ランプを保護する紫外線ランプ保護管と、紫外線ランプ保護管が挿入される中心孔を有し、紫外線ランプ保護管に沿って摺動可能かつ紫外線ランプ保護管に関して回転可能な羽根付洗浄ブラシとを具備するものである。

また、本発明に係る外照式の紫外線照射装置は、処理水が流入して流出するリアクタ（通水管）と、リアクタの外部に配置された紫外線ランプと、リアクタの内部に配置された摺動軸部と、摺動軸部が挿入される中心孔を有し、摺動軸部に沿って摺動可能かつ摺動軸部に関して回転可能な羽根付洗浄ブラシとを具備するものである。

これにより、処理水をリアクタの下側から流入させ、リアクタの上側より流出させた処理水の流水状態においては、流水の力によって羽根付洗浄ブラシの羽根が回転しながら羽根付洗浄ブラシは上昇する。従って、羽根付洗浄ブラシがリアクタの内壁（内照式であれば、紫外線ランプ保護管の表面も）を擦り、リアクタの内壁（内照式であれば、紫外線ランプ保護管の表面も）を掃除する。他方、処理水の止水状態においては、羽根付洗浄ブラシの羽根が自重で上述の回転の逆回転をしながら羽根付洗浄ブラシは下降する。従って、この止水状態も、羽根付洗浄ブラシがリアクタの内壁（内照式であれば、紫外線ランプ保護管の表面も）を擦り、リアクタの内壁（内照式であれば、紫外線ランプ保護管の表面も）を掃除する。

本発明によれば、処理水の流水状態においては、適時、つまり、羽根付洗浄ブラシが上昇しているときに、流水の力によってリアクタの内壁（内照式であれば、紫外線ランプ保護管の表面も）を掃除して付着物を除去でき、処理水の止水状態においては、適時、つまり、羽根付洗浄ブラシがその自重によって下降しているときに、リアクタの内壁（内照式であれば、紫外線ランプ保護管の表面も）を掃除できる。この結果、リアクタの内壁（内照式であれば、紫外線ランプ保護管の表面も）の付着物を除去できる。

本発明に係る紫外線照射装置の実施の形態を示す斜視図である。 図１の羽根付洗浄ブラシの上面図である。 図１の羽根付洗浄ブラシの斜視図である。

図１は本発明に係る紫外線照射装置の実施の形態を示す斜視図である。

図１において、１は処理水の流入孔１ａ、流出孔１ｂを有する中空円筒状のケーシング（リアクタ）である。ケーシング１は、好ましくは、紫外線反射材としてのアルミニウム、アルミニウム合金よりなる。尚、紫外線反射機能を有しない材料を用いた場合には、内壁側のみに紫外線反射材料を塗布すればよい。

ケーシング１の内部中心には、棒状の紫外線ランプ２が配置されている。紫外線ランプ２は、処理水が侵入しないように、紫外線通過材料たとえば石英、フッ素樹脂たとえばテフロン（登録商標）よりなる紫外線ランプ保護管３に収容されている。

上述の紫外線ランプ２としては、熱陰極管タイプ及び冷陰極管タイプがあるが、長寿命及び小型化の点から冷陰極管タイプの方が優れている。つまり熱陰極管タイプの点灯時間は6000時間程度であり、他方、冷陰極管タイプの点灯時間は5万時間程度であり、従って、冷陰極管タイプの方が長寿命の点で優れている。また、熱陰極管タイプの最小寸法は、外径15.5mm程度、長さ134.5mm程度と大きく、他方、冷陰極管タイプの最小寸法は、外径4mm、長さ70mm程度と小さく、従って、冷陰極管タイプの方が小型化の点で優れている。

ケーシング１の内部には、紫外線ランプ保護管３が挿入される中心孔４１（図２、図３に図示）を有する羽根付洗浄ブラシ４が設けられている。この場合、羽根付洗浄ブラシ４は紫外線ランプ保護管３に沿って摺動可能かつ紫外線ランプ保護管３に関して回転可能である。

図１の羽根付洗浄ブラシ４の詳細をその上面図、斜視図である図２、図３を参照して説明する。

中心孔４１の回りに複数の羽根４２が等角度で配置されている。各羽根４２は図１の処理水の流れ方向に対して傾斜している。

円筒状の保護管洗浄ブラシ４３は羽根４２の内周側に固定されている。この保護管洗浄ブラシ４３は図１において紫外線ランプ保護管３の表面に接触するように配置される。

円筒状のケーシング（リアクタ）洗浄ブラシ４４は羽根４２の外周側に固定されている。このケーシング洗浄ブラシ４４は図１においてケーシング（リアクタ）１の内壁に接触するように配置される。

図２、図３の羽根付洗浄ブラシ４は耐紫外線材料よりなる。たとえば、羽根４２は金属あるいはフッ素樹脂たとえばテフロン（登録商標）よりなり、また、保護管洗浄ブラシ４３及びケーシング（リアクタ）洗浄ブラシ４４は、金属、フッ素樹脂たとえばテフロン（登録商標）、あるいは耐候性ゴムたとえばエチレンプロピレンゴムよりなる。この場合、羽根４２は好ましくは金属で構成し、これにより、羽根付洗浄ブラシ４の自重による下降を促進させる。羽根４２をフッ素樹脂で構成すると、羽根は羽根付洗浄ブラシ４が軽くなり、処理水の止水状態において、保護管洗浄ブラシ４３及びケーシング（リアクタ）洗浄ブラシ４４の摩擦力に負けて羽根付洗浄ブラシ４が自重での下降を行わなくなることがあるからである。他方、保護管洗浄ブラシ４３及びケーシング（リアクタ）洗浄ブラシ４４は好ましくはフッ素樹脂あるいは耐候性ゴムで構成し、これにより、紫外線ランプ保護管３の表面及びケーシング１の内壁が傷つくのを防止する。

次に、図１の羽根付洗浄ブラシ４の動作を説明する。

始めに、処理水がケーシング１の下側に位置する流入孔１ａから流入し、ケーシング１の上側に位置する流出孔１ｂから送出する処理水の流水状態にあれば、流水の力が羽根付洗浄ブラシ４を上側に押し上げる。このとき、羽根４２が処理水の流れに対して傾斜しているので、羽根付洗浄ブラシ４は羽根４２による回転力を受けて回転する。従って、保護管洗浄ブラシ４３は紫外線ランプ保護管３の表面を擦り、紫外線ランプ保護管３の表面を掃除する。この結果、紫外線ランプ保護管３の表面の付着物を除去できる。同時に、ケーシング洗浄ブラシ４４はケーシング１の内壁を擦り、ケーシング１の内壁を掃除する。この結果、ケーシング１の内壁の付着物を除去できる。尚、羽根付洗浄ブラシ４が紫外線照射装置の上限に到達したときには、羽根付洗浄ブラシ４の上昇、回転が停止し、上述の付着物の除去は停止する。

次に、羽根付洗浄ブラシ４が紫外線照射装置の上方に位置し、処理水が止水状態となると、羽根付洗浄ブラシ４は自重により下降する。このときも、羽根４２が下降方向に対して傾斜しているので、羽根付洗浄ブラシ４は羽根４２による回転力を受けて上述の回転の方向と逆方向に回転する。従って、この場合も、保護管洗浄ブラシ４３は紫外線ランプ保護管３の表面を擦り、紫外線ランプ保護管３の表面を掃除する。この結果、紫外線ランプ保護管３の表面の付着物を除去できる。同時に、ケーシング洗浄ブラシ４４はケーシング１の内壁を擦り、ケーシング１の内壁を掃除する。この結果、ケーシング１の内壁の付着物を除去できる。尚、羽根付洗浄ブラシ４が紫外線照射装置の下限に到達したときには、羽根付洗浄ブラシ４の下降、回転が停止し、上述の付着物の除去は停止する。

尚、上述の実施の形態は内照式紫外線照射装置を示しているが、本発明は、外照式紫外線照射装置にも適用できる。この場合には、紫外線ランプ及びその保護管はリアクタの外部に配置されているので、羽根付洗浄ブラシの摺動のための摺動軸部をリアクタの内部に付加する。また、この摺動軸部の掃除は不要であるので、羽根の内周側の洗浄ブラシは不要となり、その代り、羽根の内周側を固定するための支持部材を設ける。

本発明は上述の実施の形態の自明の範囲内でのいかなる変更にも適用し得る。

本発明は、上述の浄水器以外に、ウォータクーラ、ウォータサーバ、加湿器、食器洗い洗浄器、洗濯機、デンタルチェア等における水の殺菌浄化装置に利用できる。

１：ケーシング（リアクタ）
１ａ：流入孔
１ｂ：流出孔
２：紫外線ランプ
３：紫外線ランプ保護管
４：羽根付洗浄ブラシ
４１：中心孔
４２：羽根
４３：保護管洗浄ブラシ
４４：ケーシング（リアクタ）洗浄ブラシ

Claims (4)

1. 処理水が流入して流出するリアクタと、
   該リアクタの内部に配置された紫外線ランプと、
   該紫外線ランプを保護する紫外線ランプ保護管と、
   該紫外線ランプ保護管が挿入される中心孔を有し、該紫外線ランプ保護管に沿って摺動可能かつ前記紫外線ランプ保護管に関して回転可能な羽根付洗浄ブラシと
   を具備する紫外線照射装置。
2. 前記羽根付洗浄ブラシは、
   前記中心孔の回りに配置され、前記リアクタの処理水の流れ方向に対して傾斜した複数の羽根と、
   該複数の羽根の内周側に固定され、前記紫外線ランプ保護管の表面に接触するように配置された保護管洗浄ブラシと、
   前記複数の羽根の外周側に固定され、前記リアクタの内壁に接触するように配置されたリアクタ洗浄ブラシと
   を具備する請求項１に記載の紫外線照射装置。
3. 処理水が流入して流出するリアクタと、
   該リアクタの外部に配置された紫外線ランプと、
   前記リアクタの内部に配置された摺動軸部と、
   該摺動軸部が挿入される中心孔を有し、該摺動軸部に沿って摺動可能かつ摺動軸部に関して回転可能な羽根付洗浄ブラシと
   を具備する請求項１に記載の紫外線照射装置。
4. 前記羽根付洗浄ブラシは、
   前記中心孔の回りに配置され、前記リアクタの処理水の流れ方向に対して傾斜した複数の羽根と、
   該複数の羽根の内周側に固定され、前記中心孔が形成された支持部材と、
   前記複数の羽根の外周側に固定され、前記リアクタの内壁に接触するように配置されたリアクタ洗浄ブラシと
   を具備する請求項３に記載の紫外線照射装置。
   
   
   
   

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