JP5355318B2

JP5355318B2 - 紫外線照射装置

Info

Publication number: JP5355318B2
Application number: JP2009209530A
Authority: JP
Inventors: 智小川; 昭彦城田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-09-10
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-09-10
Also published as: JP2011056413A

Description

本発明は、紫外線を利用した紫外線照射装置に関し、特に上下水道処理における微生物の殺菌・消毒・不活化を行う紫外線照射装置に関する。

一般的に、上下水道の殺菌・消毒・脱色、工業用水の脱臭・脱色等を行う場合に、紫外線処理が行われている。特に、上下水道の殺菌・消毒・不活化を行う紫外線照射装置では、紫外線ランプを備え、紫外線ランプから紫外線を照射して殺菌・消毒・不活化を行う。例えば、特許文献１の技術においては、紫外線照射装置が備える紫外線処理槽内に複数本の紫外線ランプが設けられ、それぞれの紫外線ランプは、ランプスリーブと呼ばれる保護カバーに覆われている。このようなランプスリーブが処理槽に両端を固定して配置される構造が開示されている。

特開２００７−１４４３８６号公報

上述した特許文献１では、紫外線ランプは、ランプスリーブのほぼ中央に位置するように構成されており、これにより、紫外線ランプが被処理水に対して接触する面積が最大となるため、効率的に紫外線照射処理を行うことができる。紫外線ランプを覆うランプスリーブは、紫外線ランプから発生された紫外線を当該ランプスリーブを透過して被処理水に照射するために、紫外線を透過する部材から構成されている。また、紫外線ランプには、紫外線ランプに電源を供給するケーブルが接続されており、紫外線ランプは、このケーブルが接続された状態でランプスリーブに覆われている。上述したケーブルは、紫外線ランプからランプスリーブの外側に伸延されるように設けられているが、ランプスリーブの外側に伸延されたケーブルが、何らかの原因で動かされた場合は、ケーブルが引っ張られたり、押し込まれたりすることになる。このため、ケーブルに接続されている紫外線ランプは、ランプスリーブ内のほぼ中央に位置されている状態から、ずれてしまうことになり、紫外線ランプが被処理水に対して接触する面積が減少するため、効率的に紫外線照射処理を行うことができないという課題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ランプスリーブ内の紫外線ランプの位置を確実に固定することが可能な紫外線照射装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、紫外線照射装置は、被処理流体に対して紫外線を用いて微生物の殺菌・消毒・不活化を行う紫外線照射装置であって、筐体と、前記筐体内の流路を流れる前記被処理流体に対して紫外線の照射を行う紫外線ランプと、前記筐体に支持されており、前記紫外線ランプをカバーし、前記紫外線を透過する部分を有する構造のランプスリーブ部材と、前記ランプスリーブ部材内で前記紫外線を透過する部分を除く両端部の領域に設けられており、前記紫外線ランプの両端と接合して前記紫外線ランプが前記ランプスリーブ部材内のほぼ中央に位置するように前記紫外線ランプを前記ランプスリーブ部材内に保持する保持部とを備えている構成である。

本発明によれば、紫外線照射装置におけるランプスリーブ内の紫外線ランプの位置を確実に固定することができる。

本発明の一実施形態による紫外線照射装置他の構成の概要を示す図。図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図。同実施形態の紫外線照射装置に掛かるランプスリーブ内の紫外線ランプの配置を模式的に示した図。図３のＸ−Ｘ線に沿う断面図。

次に、本発明の実施形態に係る紫外線照射装置について詳細に説明する。

本発明の一実施形態に係る紫外線照射装置について、図１〜図３を参照して説明する。なお、保持部１１１ａは斜線部として示している。ここで、図１は、紫外線照射装置他の概要を模式的に示す図、図２は図２のＸ−Ｘ方向に沿う断面図、図３は、ランプスリーブ内の紫外線ランプ他の構成を詳細に示す図、図４は、図３のＸ−Ｘ方向に沿う断面図である。

次に、紫外線照射装置１の構成について図１を参照して詳細に説明する。同図に示されるように、紫外線照射装置１は、被処理水２および処理水５が流れるシリンダー３と、このシリンダー３の中央部で該シリンダー３と十字に接合する、該シリンダー３と同管径のランプハウジング（筐体）４を備えている。被処理水２は、図１において、左側から流入し、装置内で紫外線照射を受けた処理水５として右側へ排出される。ランプハウジング４は、紫外線を透過可能なランプスリーブ（保護管：紫外線ランプカバー、例えば石英ガラス管製）６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆと、その中に紫外線ランプ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆが夫々挿入設置された状態で、６組等間隔に設置されている。

これら紫外線ランプ７ａ〜７ｆを内蔵したランプスリーブ６ａ〜６ｆの両端部は、ランプハウジング蓋８_１、８_２に図示していない水密ＯリングとＯリング押さえ９（９ｂ、９ｅ）、１０（１０ｂ、１０ｅ）により水封シールされている。また、紫外線照射装置１のランプハウジング蓋８_１、８_２には、それぞれフランジカバー２０ａ、２０ｂが設けられている。フランジカバー２０ａ、２０ｂは、上述したシリンダー（流路）３と隔離された領域（被処理水２と接触しない領域）を構成する部材であって、紫外線ランプカバーであるランプスリーブ６ａ〜６ｆの両端とそれぞれ挿通して接続される２つの蓋部となっている。なお、ランプスリーブ６ａ〜６ｆは、被処理水２と接触して紫外線を被処理水２に照射し、フランジカバー２０ａ、２０ｂは、被処理水２と接触しないようにシリンダー（流路）３とはランプハウジング４を介して隔離されている構成となっている。

さらに、紫外線照射装置１には、ランプハウジング４の中心に設置された洗浄板駆動軸１１、駆動ネジ１２、駆動モータ１３、洗浄板１４、ランプスリーブワイパーブラシ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆからなる洗浄装置が組み込まれている。

また、図２に示されるように、紫外線ランプ７ａ〜７ｆのそれぞれは、当該紫外線ランプ７ａ〜７ｆに電源を供給するケーブル１００が接続されている。このケーブル１００は、
ランプスリーブ６ａ〜６ｆ、上述したＯリング押さえ９（９ｂ、９ｅ）、１０（１０ｂ、１０ｅ）およびフランジカバー２０ａ、２０ｂを挿通（貫通）して、外側に引き出されている。さらに、ランプスリーブ６ａ〜６ｆ内の紫外線ランプ７ａ〜７ｆとの間の領域に設けられており、紫外線ランプ７ａ〜７ｆの両端とランプスリーブ６ａ〜６ｆの内側の両端とにそれぞれ接続された紫外線ランプ７ａ〜７ｆプをランプスリーブ６ａ〜６ｆ内に保持する保持部１１１ａ〜１１１ｆが設けられている。この保持部１１１ａ〜１１１ｆは、紫外線ランプ７ａ〜７ｆプをランプスリーブ６ａ〜６ｆ内に保持（固定）するための部材であり、耐熱性、耐紫外線に優れた例えば、セラミックス等が用いられる。ケーブル１００は、紫外線ランプからランプスリーブの外側に伸延されるように設けられているが、ランプスリーブ６ａ〜６ｆの外側に伸延されたケーブルが、何らかの原因で動かされた場合は、ケーブルが引っ張られたり、押し込まれたりすることになる。このため、ケーブルに接続されている紫外線ランプは、スリーブ内のほぼ中央に位置されている状態から、ずれてしまうため、これを防止するために、保持部１１１ａ〜１１１ｆを設けることにより、紫外線ランプ７ａ〜７ｆをランプスリーブ６ａ〜６ｆ内に保持することができる。即ち、保持部１１１ａ〜１１１ｆを設けることにより、紫外線ランプ７ａ〜７ｆは、ランプスリーブ６ａ〜６ｆのほぼ中央に位置するように構成され、紫外線ランプ７ａ〜７ｆが被処理水に対して接触する面積が最大となるため、効率的に紫外線照射処理を行うことができる。

次に、上述した保持部１１１ａ〜１１１ｆについて、図３を参照して詳細に説明する。なお、上述した保持部１１１ａ〜１１１ｆのうちの１つである保持部１１１ｂを例に挙げて説明する。また、保持部１１１ｂは斜線部として示している。同図に示されるように、ランプスリーブ６ｂ内に設けられた紫外線ランプ７ｂは、例えば、セラミックスから構成されており、当該紫外線ランプ７ｂに電源を供給するケーブル１００が接続されている。このケーブル１００は、上述したＯリング押さえ１０ｂおよび図示しないフランジカバー２０ｂを挿通（貫通）して、外側に引き出されている。さらに、ランプスリーブ６ｂ内の紫外線ランプ７ｂとの間の領域には、保持部１１１ｂが設けられている。保持部１１１ｂは、紫外線ランプ７ｂの接合部と嵌合されるように構成されており、紫外線ランプ７ｂとランプスリーブ６ｂ（およびＯリング押さえ１０ｂ）とを保持（固定）する。また、保持部１１１ｂは、後述するスリット２００を備えている。このように、保持部１１１ｂによって、紫外線ランプ７ｂとランプスリーブ６ｂとを保持（固定）することにより、何らかの原因でケーブル１００が動かされた場合においても、ケーブルが引っ張られたり、押し込まれたりすることなく、紫外線ランプは、スリーブ内のほぼ中央に位置されている状態を維持することができる。

次に、図４は、図３に示した保持部１１１ｂのＸ−Ｘ線に沿う断面を示す図である。なお、図３と同様に、保持部１１１ａ〜１１１ｆのうちの１つである保持部１１１ｂを例に挙げて説明する。また、保持部１１１ｂは斜線部として示している。同図に示されるように、ランプスリーブ６ｂは、当該ランプスリーブ６ｂの長手方向にスリット２００を備えている。このスリット２００は、内包するケーブル１００を保持部１１１ｂに対して出し入れする場合に使用するものである。即ち、保持部１１１ｂは、ケーブル１００を挿入可能（引き出し可能）なスリット２００を保持部１１１ｂの長手方向（図３参照）に備えている。保持部１１１ｂは、このスリット２００を備えていることにより、ランプスリーブ６ｂ内に保持部１１１ｂを出し入れする場合、スリット２００からケーブル１００を挿入可能（引き出し可能）であるので、ケーブル１００との干渉を気にすることなく作業を行うことができる。

以上のようにして構成された紫外線照射装置１の動作について説明する。

まず、紫外線照射処理１の保持部１１１ｂが備えるスリット２００にケーブル１００を挿入して保持部１１１ｂをランプスリーブ６ｂの両端にそれぞれ設置する。これにより、紫外線ランプ７ｂがランプスリーブ６ｂのほぼ中央に配置されるように位置決めを行う（図３参照）。即ち、紫外線ランプ７ｂから延びているケーブル１００をスリット２００に通して、ランプスリーブ６ｂのＯリング押さえ１０ｂ側の内側と、保持部１１１ｂの方端とを嵌合させて接続して、紫外線ランプ７ｂのランプスリーブ６ｂ内での位置が保持されるように固定する。

上述した紫外線照射処理１が被処理水２に対して紫外線照射処理を行っている状態で、何らかの原因で紫外線照射処理１のケーブル１００が動かされた場合（例えばケーブル１００が引っ張られたり、押し込まれたりした場合等）この力がケーブル１００を介して紫外線ランプ７ｂに伝わる。上述した保持部１１１ｂがない場合は、伝わった力によって紫外線ランプ７ｂが動き、ずれてしまうが、保持部１１１ｂによって紫外線ランプ７ｂとランプスリーブ６ｂとを保持（固定）されていることにより、このような何らかの原因でケーブル１００が動かされた場合においても、ケーブルが引っ張られたり、押し込まれたりすることなく、紫外線ランプ７ｂは、スリーブ内のほぼ中央に位置されている状態を維持することができる。紫外線ランプ７ｂがスリーブ内のほぼ中央に位置されている状態を維持することで、紫外線ランプ７ｂと被処理水２との接触面積が最大となり、効率よく紫外線ランプ７ｂから被処理水２へ紫外線を照射することができる。

なお、以上の実施形態では、紫外線照射装置の構造として、保持部１１１ｂにスリット２００を備えた構造としているが、これに限定されることなく、例えば、保持部１１１ｂにスリット２００に替えて「ちくわ状の穴」を備えている形態、切れ込みのみのスリットを設け、ケーブル１００を挿入するときには、この切れ込みを広げて挿入するような形態であってもよい。また、保持部１１１ｂと紫外線ランプ７ｂとの接合部分の形状は、保持部１１１ｂと紫外線ランプ７ｂとが確実に固定される形状であればよく、形状を限定するものではない。さらに、保持部１１１ｂは、上述した実施形態では、ランプスリーブ６ｂの内周とほぼ同じ大きさの形状として説明しているが、保持部１１１ｂによって紫外線ランプ７ｂとランプスリーブ６ｂとを保持（固定）することができればよく、形状を限定するものではない。

また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。更に、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。

１…紫外線照射装置、２…被処理水、３…シリンダー、４…ランプハウジング、５…処理水、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ…ランプスリーブ、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ…紫外線ランプ、８_１、８_２…ランプハウジング蓋、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ…Ｏリング押さえ、１１…洗浄板駆動軸、１２…駆動ネジ、１３…駆動モータ、１４…洗浄板、１５ａ、１５ｂ、５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ…ランプスリーブワイパーブラシ、２０ａ、２０ｂ…フランジカバー、１００…ケーブル、１１１ａ〜１１１ｆ…保持部、２００…スリット。

Claims

被処理流体に対して紫外線を用いて微生物の殺菌・消毒・不活化を行う紫外線照射装置であって、
筐体と、
前記筐体内の流路を流れる前記被処理流体に対して紫外線の照射を行う紫外線ランプと、
前記筐体に支持されており、前記紫外線ランプをカバーし、前記紫外線を透過する部分を有する構造のランプスリーブ部材と、
前記ランプスリーブ部材内で前記紫外線を透過する部分を除く両端部の領域に設けられており、前記紫外線ランプの両端と接合して前記紫外線ランプが前記ランプスリーブ部材内のほぼ中央に位置するように前記紫外線ランプを前記ランプスリーブ部材内に保持する保持部と
を備えていることを特徴とする紫外線照射装置。
前記保持部は、前記紫外線ランプに電源を供給するためのケーブルを挿入可能な穴を長手方向に備えていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
前記保持部は、前記紫外線ランプに電源を供給するためのケーブルを挿入可能なスリットを長手方向に備えていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
前記保持部は、セラミックスからなることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。