JP4361677B2 - 衛生設備を貫流する水を滅菌して濾過する装置 - Google Patents

衛生設備を貫流する水を滅菌して濾過する装置 Download PDF

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Description

【0001】
本発明は、
a)水のための入口と出口とを備えたハウジングと、
b)ハウジング内部の処理室内に配置されて処理室を少なくともつの部分室に分割し、かつハウジングの入口と出口との間で水が通過しなければならないようになっているフィルタ手段と、
c)ハウジングの内部に配置されてその照射が貫流する水とフィルタ手段とに向けられているUVランプと、
を有する、衛生設備を貫流する水を滅菌して濾過する装置に関する。
【0002】
近年、衛生分野において微生物、特にバクテリア、アメーバ、単細胞生物によって汚染された水に基づく危険が、ますます明らかにされてきている。従って水の滅菌に、増大された重要性が認められている。これに関して、その波長が水内で一緒に運ばれる微生物を死滅させるのに適しているUV光を照射することによって、流れる水を滅菌する試みが報告された。この微生物の、UVランプの領域における滞留時間を増大させるために、フィルタ手段が使用され、そのフィルタ手段によって微生物が引き止められた。このフィルタ手段は、処理室を単に2つの部分室に分割するだけで、その分割室の一方が装置の入口と、他方が装置の出口と接続されていた。その場合にフィルタ手段の、比較的わずかしか貫流されない表面が発生し、それは比較的わずかな流量の水をもたらすだけでなく、フィルタ手段の比較的短い寿命をももたらすものであった。
【0003】
本発明の課題は、冒頭で挙げた種類の装置を、比較的小さい全体構造で、流量が増大し、フィルタ手段の寿命が増大されるように構成することである。
この課題は、本発明によれば、
d)ハウジングは、本装置が衛生機器の水通路内に挿入可能であるような寸法に設計されており、
e)フィルタ手段は、1つの燒結体であり、
f)処理室の部分室が、2組に分割され、そのうちの少なくとも一方の組が多数の部分室を有し、
g)一方の組の部分室が、ハウジングの入口と、他方の組の部分室がハウジングの出口と接続され、
その場合に、
h)一方の組の部分室が、他方の組の部分室から、フィルタ手段のフィルタ作用する領域によって互いに分離されており、
i)少なくとも1つの組の部分室が、フィルタ手段の貫通孔として形成されている、
ことによって解決される。
また、本発明によれば、
f)処理室の部分室が2組に分割されており、そのうちの少なくとも一方が多数の部分室を有し、
g)一方の組の部分室がハウジングの入口と、他方の組の部分室がハウジングの出口と接続され、
その場合に、
h)一方の組の部分室が他方の組の部分室からフィルタ手段のフィルタ作用を有する領域によって互いに分離されており、
j)部分室の互いに逆となる長手方向端部が、それぞれ中間プレートによって境界を形成され、その場合に各中間プレートが貫通開口部を有し、それら貫通開口部が部分室の2組の一方と接続されている、
ことによって解決される。
さらに、本発明によれば、
d)ハウジングは、装置が衛生機器の水通路内に挿入可能であるような寸法に設計されており、
e)フィルタ手段は、1つの燒結体であり、
f)処理室の部分室が2組に分割されており、そのうちの少なくとも一方が多数の部分室を有し、
g)一方の組の部分室がハウジングの入口と、他方の組の部分室がハウジングの出口と接続され、
その場合に、
h)一方の組の部分室が他方の組の部分室からフィルタ手段のフィルタ作用を有する領域によって互いに分離されている、
ことによって解決される。
【0004】
従って本発明によれば、フィルタ手段の入口側及び/又は出口側で多数の部分室が使用される。部分室をこのように多数にすることによって、フィルタ手段の有効な表面積が増大され、その結果、より多い流量が可能になる。さらに、より活性の高いフィルタ表面積を有するフィルタ手段は、それが使い尽くされて交換しなければならなくなる前に、より多くの汚れを吸収することができる。
【0005】
2組のうちの少なくとも一方の組の部分室が、フィルタ手段の外表面に沿って案内されている場合には、フィルタ手段の形成が特に容易になる。すなわち、それに応じた表面プロフィールを設けるだけでよく、その表面プロフィールは、たとえばフィルタ手段の外表面の軸平行の畝又は溝の形状を有する。
この構造原理においては、ここでも2つの異なる変形例が得られる。まず、少なくとも一方の組の部分室が、フィルタ手段の外側の表面とハウジングの内面との間に形成される。その場合にはフィルタ手段の形成が特に容易である。というのは、外表面に必要な畝又は溝を容易に形成することができるからである。あるいは、少なくとも一方の組の部分室は、フィルタ手段の内側表面とUVランプの発光体との間に形成される。その場合にはこれらの部分室を貫流する水に常に、フィルタが著しく詰まっている場合でも、UV光線が到達することが保証される。
【0006】
一方の組の部分室を、フィルタ手段の貫通孔として形成することも可能である。このようにして、一方の組の部分室と他方の組の部分室との間の経路上でフィルタ作用を有する材料を通過しなければならない、という部分室に対する要請が自動的に満たされる。
特に好ましい本発明に基づく実施形態においては、部分室の両方の端部がそれぞれ中間プレートによって境界を形成され、その場合に各中間プレートは貫通開口部を有し、その貫通開口部が部分室の組の一方と接続されている。すなわちその場合にはフィルタ手段の、部分室の一方の側を画成する幾何学的プロフィールを、フィルタ手段全体にわたって軸方向に一定に形成することができる。部分室と2つの組との対応は、2つの中間プレートによって簡単な方法で行われ、その中間プレートはそれぞれ部分室の2組の一方を閉鎖し、部分室の他方の組をそれぞれ装置の入口か出口と接続させる。
【0007】
次に、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
図面に示す、水を滅菌して濾過する装置は、衛生機器の水通路内に挿入されるように定められている。従ってすべての寸法は、この種の貫流通路内に入るようにされている。全体を符号1で示す装置は、ほぼ円筒状のハウジングジャケット2を有し、そのハウジングジャケットの両端面側は、底3と蓋4によって閉鎖されている。ハウジングジャケット2と底3又は蓋4との間の結合は、図示の実施例においてはねじ5、6を用いて行われているので、これらの構成部分を取り除いた後に、ハウジングジャケット2の内部空間に接近することができる。
【0008】
底3の内側の凹部7内には接続ベース10がボルト8、9によって固定されており、その接続ベースは細長いUVランプ12のベース領域13を収容するためと、それに伴って給電するためとに用いられ、導線11を介して図示されていない外部の電源と接続されている。図示の実施例においては、接続ベース12はここでは詳しく述べる必要のない理由から2つの部分に分割されており、それら部分が取り外し可能に入り組んで差し込まれて、それぞれ2つの部分内に互いに隣接して収容されている2つのコイルによって誘導的に電気接続されている。
【0009】
ハウジング部分2、3、4の内部空間内には、第1の中間プレート17が固定されており、その中間プレートはここでは下からハウジング2、3、4内へ挿入されており、その場合に回動位置を定めるために、半径方向に突出するリブ34がハウジングジャケット2の内壁に形成された溝35内へ導入されている。第1の中間プレート17は、上方へ向かってハウジングジャケット2の内壁の小さい段部36に添接している。第1の中間プレート17は、下方へ向かってはスペーサ片37を介して接続ベース10に支持されている。
【0010】
第1の中間プレート17によって、ハウジング2、3、4の内部空間は流入室18と処理室19とに分割されている。流入室18は、大体において接続ベース10を包囲しており、処理室19はUVランプ12の発光体14を包囲している。円筒状のハウジングジャケット2を貫通する側方の開口部38内に、屈曲した接続スリーブ39が挿入溶接されており、その接続スリーブは水をハウジング2、3、4の流入室18へ供給するために用いられる。蓋4には軸平行の孔40が形成されており、その孔内へ流出スリーブ41が螺合されており、その流出スリーブを介して浄化された水が再び装置1を出て行く。
【0011】
ハウジング2、3、4の上方の領域の、蓋4の下方に、第2の中間プレート42が、第1の中間プレート17について上述したのと同様にして固定されている。もっとも、この第2の中間プレート42は、上方からハウジング2、3、4内へ導入されている。この第2の中間プレートは、蓋4によってハウジングジャケット2の内壁に設けられた段部43に対して圧接される。
【0012】
2つの中間プレート17と42の間に位置する領域内では、UVランプ12の発光体14が、全体として参照符号59を有するフィルタ手段によって包囲されている。フィルタ手段は、適切な材料からなる1つの燒結体50からなり、その燒結体は図3に示す断面構造を有する。すなわち、この燒結体は大体において十字の形状を有し、その十字がハウジング2、3、4の内部空間を4つの部分室51a、51bに分割している。これら4つの部分室51a、51bを密封するために、燒結体50の長手端縁は形状シール53を介してハウジングジャケット2の内壁に添接している。燒結体50全体を、軸方向の貫通孔55が貫通しており、その貫通孔内にUVランプ12の発光体14が収容されている。
【0013】
図4から明らかなように、第1の中間プレート17は、UVランプ12の発光体14の下方領域を収容する、中央の貫通開口部56と、部分円形状の開口部57を有し、この開口部57は組み立てられた状態においてハウジング2、3、4の内部の互いに対向する部分室51aと連通する。
同様に、図2から明らかなように、第2の中間プレート42には中央の貫通開口部58が形成されており、それ内へUVランプ12の発光体14の上方の端部が挿入されている。2つの部分円形状の開口部59の一方の側は、ハウジング2、3、4の内部の互いに対向する部分室51bと連通し、他方の側は環状空間60と連通しており、その環状空間自体は流出スリーブ41と接続されている。
【0014】
蓋40の中央の凹部62内には弾性的なクッション61が挿入されており、そのクッション内へUVランプ12の発光体14の上方の端部が圧入されているので、UVランプ12は装置1の内部にていねいに固定されている。
上述した装置1は、次のように作動する。
衛生設備、たとえばその貫流通路内に装置1が組み込まれている流出機器が開放されると、水が接続スリーブ39を介してハウジング2、3、4の内部の流入室18へ流入する。UVランプがスイッチオンされる。流入室18内へ達した水は、そこから第1の中間プレート17の円部分形状の開口部57を介して処理室19の、ここでは第1「組」の部分室を形成する部分室51a内へ流入する。水はそこから、断面が十字形状の燒結体50の「脚」又は「アーム」を貫流して、ここでは第2「組」の部分室を形成する隣接する部分室51b内へ達する。その場合に水に含まれる濾過すべき粒子、特にアメーバのような微生物および同様な単細胞生物が燒結体50によって留められる。このようにして浄化された水は、処理室19の部分室51bを介して図1の上方へ流れ、第2の中間プレート42の円部分形状の開口部50と環状空間60を通して排出スリーブ41へ流出し、そこからは図示されていない衛生設備の流出部へ流れる。
【0015】
処理室19を通過する際に、水はUVランプ12の消毒光線にさらされる。フィルタ体50内に分離された微生物は、UV放射の影響を受けて死滅する。
たとえば燒結体50が所定の駆動時間後に分離された汚染物でいっぱいになった場合に、その燒結体へ接近しようとする場合には、それは、装置のハウジングジャケット2から底3のねじを外して、UVランプ12を有する接続ベース10を下方へ引き出すことによって行うことができる。その後第1の中間プレート17も下方へ除去することができ、その後燒結体50に接近することができる。
【0016】
あるいは、蓋4のねじを外すことによって、燒結体50に上方から達することも可能である。その場合には第2の中間プレート42を上方へ取り出すことができ、その後燒結体50が露出される。燒結体は上方へ、図1の図示においてはUVランプ12の発光体14の上方へ引き出すことができる。
再度組み立てることは、いずれの場合にも逆の順序で行われる。
【0017】
図1から4を用いて上述した実施例においては、処理室19の内部にはそれぞれ2つの2組、従って全体で4つの「部分室」51aと51bが設けられており、その内の2つ、すなわち第1の組に属する部分室51aが、汚染された、滅菌すべき水を含み、かつ流入室18と接続されており、他の2つの、従って第2組に属する部分室51bと51dが、フィルタ体50を通過した後の濾過された水を排出スリーブ41へ導く。多数の部分室を2組に分けて、その一方が汚染された水の供給に、他方が濾過された水の排出に用いられるようにするというこのコンセプトは、2つの部分室を2倍にする代わりに、ずっと多数の部分室が設けられることによって、さらに徹底したものにされる。そのための実施例が図5から7に図示されており、これらも同様に線II−II、III−III、IV−IVに基づく断面として(もちろんフィルタ体は変更されている)考えることができる。従って図5から7の同様な部分は、図2から4と同一の参照符号(100を付加)で示されている。
【0018】
図5から7においては、ここでも円筒状のハウジングジャケット102とUVランプの発光体114が示されており、これら構成部分は図2から4に対して変更されずに形成されている。
図6に示す燒結体150の横断面は、「花」に似ている。燒結体は、多数の半円形状の円弧から組み立てられて、ハウジングジャケット102の内面と共に対応する数の部分室151aを画成する周面輪郭を有する。燒結体150の周面輪郭を形成している半円形状の円弧の半径方向最も外側の領域は、ハウジングジャケット102の内壁の極めて近傍に達しているが、この内壁に対して密着してはいない。このようにして図5から7の実施例におけるすべての部分室151aは、互いに接続されている。
【0019】
発光体114を収容する中央の貫通孔155と、上述した外側輪郭との間の燒結体150の内部空間は、多数の軸平行の貫通孔151bによって貫通されている。これら貫通孔151bは、同心円上にあって、燒結体150の横断面にわたってほぼ均一に分配されている。
図7に示す第1の中間プレート117は、半径方向外側に位置する領域に、多数のスパンドレル形状の貫通開口部157を有し、これら貫通開口部は組み立てられた状態において燒結体150の外壁とハウジングジャケット102の内壁との間の部分室151aと接続されている。従ってこれら部分室151aは、ここで使用される専門用語において、第1の「組」を形成する。それと同様にして、図5に示す第2の中間プレート142は多数の貫通孔159を有し、その貫通孔は図1の下方に向かっては燒結体150の貫通孔151bと、上方を向いた側では環状空間60(図1)とそれに伴って流出スリーブ41と接続されている。従って貫通孔151bが、第2の組を形成する。
【0020】
この装置の駆動中には、濾過すべき水は第1の中間プレート117の貫通開口部157を通して処理室の第1組の部分室151aへ流入し、そこから燒結体150の濾過活性を有する材料を通過して、第2組に属する燒結体150の多数の貫通孔151b内へ達して、第2の中間プレート142の貫通孔159を介して流出する。燒結体150の内部と外部に多数の部分室151aと151bによって形成される、比較的大きい内側の表面積によって、燒結体150は長い寿命を有する。水流の絞りは、わずかである。
【0021】
図5から7に示す実施例においては、流入する水、従って濾過すべき水は燒結体150の外周面に供給されたが、図8から10に示す実施例においては内周面に供給される。その他は、これらの図も図2から4に示す実施例によく似ている。従って相当する部分は、同一の参照符号(200を付加)で示されている。
図8から10において、ハウジングジャケット202とUVランプの発光体214は、上述した実施例の場合と同一である。
【0022】
しかし、その横断面が図9に示されている燒結体250は、発光体214を向いたその内側の表面に、断面が半円形状の溝状の多数の凹部251aを有する。燒結体250は、半径方向さらに外側において、多数の軸平行の貫通孔251bによって貫通されている。これら貫通孔251bの2つ(図9の左と右)は、直径が少し小さく抑えられており、それによってハウジング内部での燒結体250の正しい角度方位決めが容易になる。
【0023】
図10に示すように、第1の中間プレート217はリング形状に形成されており、その場合にその外径はハウジングジャケット202の内径にほぼ相当し、内側の開口部257の直径は、燒結体250の内周面とUVランプの発光体214との間の部分室251aに水が流れつくことができるように選択されている。このようにして、この部分室251aが、「組」にまとめられる。
【0024】
図8に示す第2の中間プレート242は、発光体214のための中央の貫通開口部258の他に、周面領域に多数の貫通孔259を有し、その貫通孔は組み立てられた状態において一方で燒結体250の貫通孔215bと、他方では、排出スリーブへの途上に位置する環状空間と連通している。従って燒結体250の貫通孔251bは、部分室の第2組のメンバーとなる。
【0025】
図8から10に示す実施形態は、図5から7に示す実施形態に比べて、流入する水は燒結体250の負荷状態に関係なく、常に発光体214のすぐ近傍の経路を移動し、従って常にこの発光体214から送出されるUV光線が直接達することができる、という利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 衛生機器に収容することのできる、水を滅菌して濾過する装置を、図2から4の線I−Iに沿って示す軸断面図である。
【図2】 図1のII−II線に基づく断面図である。
【図3】 図1のIII−III線に基づく断面図である。
【図4】 図1のIV−IV線に基づく断面図である。
【図5から7】 第2の実施例の、図2から7と同様の断面図である。
【図8から10】 本発明の第3の実施例の、図2から4と同様の断面図である。

Claims (10)

  1. a)水のための入口と出口を備えたハウジングと、
    b)ハウジングの内部の処理室内に配置されて処理室を少なくともつの部分室に分割し、かつ水がハウジングの入口と出口の間の途上で通過しなければならないようになっているフィルタ手段と、
    c)ハウジングの内部に配置されてその照射が貫流する水とフィルタ手段とに向けられているUVランプと、
    を有する、衛生設備を貫流する水を滅菌して濾過する装置において、
    d)ハウジング(2、3、4)は、装置(1)が衛生機器の水通路内に挿入可能であるような寸法に設計されており、
    e)フィルタ手段(50;150;250)は、1つの燒結体であり、
    f)処理室(19)の部分室(51a、51b;151a、151b;251a、251b)が2組に分割されており、そのうちの少なくとも一方が多数の部分室(51a、51b;151a、151b;251a、251b)を有し、
    g)一方の組の部分室(51a;151a;251a)がハウジング(2、3、4)の入口(39)と、他方の組の部分室(51b;151b;251b)がハウジング(2、3、4)の出口(41)と接続され、
    その場合に、
    h)一方の組の部分室(51a;151a;251a)が他方の組の部分室(51b;151b;251b)からフィルタ手段(50;150;250)のフィルタ作用を有する領域によって互いに分離されており、
    i)少なくとも1つの組の部分室(151b;251b)が、フィルタ手段(150;250)の貫通孔として形成されている、
    ことを特徴とする装置。
  2. a)水のための入口と出口を備えたハウジングと、
    b)ハウジングの内部の処理室内に配置されて処理室を少なくともつの部分室に分割し、かつ水がハウジングの入口と出口の間の途上で通過しなければならないようになっているフィルタ手段と、
    c)ハウジングの内部に配置されてその照射が貫流する水とフィルタ手段とに向けられているUVランプと、
    を有する、衛生設備を貫流する水を滅菌して濾過する装置において、
    f)処理室(19)の部分室(51a、51b;151a、151b;251a、251b)が2組に分割されており、そのうちの少なくとも一方が多数の部分室(51a、51b;151a、151b;251a、251b)を有し、
    g)一方の組の部分室(51a;151a;251a)がハウジング(2、3、4)の入口(39)と、他方の組の部分室(51b;151b;251b)がハウジング(2、3、4)の出口(41)と接続され、
    その場合に、
    h)一方の組の部分室(51a;151a;251a)が他方の組の部分室(51b;151b;251b)からフィルタ手段(50;150;250)のフィルタ作用を有する領域によって互いに分離されており、
    j)部分室(51a、51b;151a、151b;251a、251b)の互いに逆となる長手方向端部が、それぞれ中間プレート(17、42;117、142;217、142)によって境界を形成され、その場合に各中間プレート(17、42;117、142;217、242)が貫通開口部(57、59;157、159;257、259)を有し、それら貫通開口部が部分室(51a、51b;151a、151b;251a、251b)の2組の一方と接続されている、
    ことを特徴とする装置。
  3. a)水のための入口と出口を備えたハウジングと、
    b)ハウジングの内部の処理室内に配置されて処理室を少なくともつの部分室に分割し、かつ水がハウジングの入口と出口の間の途上で通過しなければならないようになっているフィルタ手段と、
    c)ハウジングの内部に配置されてその照射が貫流する水とフィルタ手段とに向けられているUVランプと、
    を有する、衛生設備を貫流する水を滅菌して濾過する装置において、
    d)ハウジング(2、3、4)は、装置(1)が衛生機器の水通路内に挿入可能であるような寸法に設計されており、
    e)フィルタ手段(50;150;250)は、1つの燒結体であり、
    f)処理室(19)の部分室(51a、51b;151a、151b;251a、251b)が2組に分割されており、そのうちの少なくとも一方が多数の部分室(51a、51b;151a、151b;251a、251b)を有し、
    g)一方の組の部分室(51a;151a;251a)がハウジング(2、3、4)の入口(39)と、他方の組の部分室(51b;151b;251b)がハウジング(2、3、4)の出口(41)と接続され、
    その場合に、
    h)一方の組の部分室(51a;151a;251a)が他方の組の部分室(51b;151b;251b)からフィルタ手段(50;150;250)のフィルタ作用を有する領域によって互いに分離されている、
    ことを特徴とする装置。
  4. 部分室(51a、51b;151a、151b;251a、251b)の互いに逆となる長手方向端部が、それぞれ中間プレート(17、42;117、142;217、142)によって境界を形成され、その場合に各中間プレート(17、42;117、142;217、242)が貫通開口部(57、59;157、159;257、259)を有し、それら貫通開口部が部分室(51a、51b;151a、151b;251a、251b)の2組の一方と接続されていることを特徴とする請求項1又は3に記載の装置。
  5. ハウジング(2、3、4)は、装置(1)が衛生機器の水通路内に挿入可能であるような寸法に設計されていることを特徴とする請求項2に記載の装置。
  6. フィルタ手段(50;150;250)は、1つの燒結体であることを特徴とする請求項2又は5に記載の装置。
  7. 少なくとも1つの組の部分室(151b;251b)が、フィルタ手段(150;250)の貫通孔として形成されていることを特徴とする請求項2,5,6のいずれか1項に記載の装置。
  8. 2つの組の少なくとも一方の組の部分室(151b;251b)が、フィルタ手段(150;250)の表面に沿って案内されていることを特徴とする請求項1から7までのいずれか一項に記載の装置。
  9. 少なくとも1つの組の部分室(151a)が、フィルタ手段(150)の外側表面とハウジング(102)の内面との間に形成されていることを特徴とする請求項8に記載の装置。
  10. 少なくとも1つの組の部分室(251a)が、フィルタ手段(250)の内側表面とUVランプの発光体(214)との間に形成されていることを特徴とする請求項8に記載の装置。
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