JP5355319B2

JP5355319B2 - 紫外線照射装置

Info

Publication number: JP5355319B2
Application number: JP2009209531A
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: JP2011056414A

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では、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のそれぞれを覆うカバーである紫外線透過性を有する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。このランプスリーブは、紫外線処理を行う処理水に触れることで、汚れが付着するため、この汚れを除去するためのブラシによって定期的に清掃を行う構成としている。

特開２００７−１４４３８６号公報

上述した特許文献１では、紫外線ランプを覆うランプスリーブの清掃を行うブラシは、駆動ネジによってランプスリーブの側面を密着して移動して汚れを拭き取る構成となっている。この場合、駆動ネジが駆動する回転力がブラシに掛かるため、ブラシの刃先が曲がり、ランプスリーブの拭き残しや拭き斑が発生することがある。また、回転力がブラシに掛かるため、ブラシの寿命を縮め、短期間でブラシの交換を行う必要があるという課題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ランプスリーブの清掃用のブラシに回転力が掛かるのを防ぎ、ブラシの寿命を伸ばす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、ランプハウジングと、前記ランプハウジング内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、前記ランプハウジング内に設けられて、前記紫外線を透過可能であって前記被処理流体と接触する領域で前記紫外線ランプをカバーするランプスリーブ部材と、前記ランプスリーブ部材の長手方向に沿って設けられて回転駆動する駆動軸と、前記ランプハウジングに接続されて、前記ランプスリーブ部材及び前記駆動軸のそれぞれの両端部を保持する蓋部と、前記駆動軸に接続されて、前記駆動軸の回転駆動に応じて前記駆動軸に設けられた螺旋状の溝によって前記ランプスリーブ部材の長手方向に沿って移動し、洗浄部材を前記ランプスリーブ部材に接しながら移動させる洗浄装置と、前記ランプハウジングおよび前記蓋部に接続されて前記蓋部を前記ランプハウジングに固定させ、前記駆動軸の回転駆動に応じて前記洗浄装置が移動する際に、前記洗浄装置に発生する回転駆動力を支持して前記洗浄部材の回転を防止するための回転防止部とを備えている構成である。

本発明によれば、ランプスリーブの清掃用ブラシの寿命を伸ばすことができる。

本発明の一実施形態による紫外線照射装置を示す構成図。図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図。図１の紫外線照射装置の洗浄装置による洗浄状態を模式的に示す図。

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。ここで、図１は紫外線照射装置を示す平面図、図２は図１のＸ−Ｘ方向に沿う断面図である。図３は紫外線照射装置を示す平面図であり、上述した洗浄装置がランプスリーブ（紫外線ランプカバー）６ａ〜６ｆを洗浄している状態を示している。

本実施形態に係る紫外線照射装置１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、ランプハウジング４内を流れる被処理流体である被処理水２に対して紫外線の照射を行う紫外線ランプ７ａ〜７ｆと、紫外線を透過可能であって、被処理水２と接触する領域に紫外線ランプランプ７ａ〜７ｆを覆うように設けられた紫外線ランプカバーであるランプスリーブ６ａ〜６ｆと、ランプスリーブ６ａ〜６ｆの長手方向に沿って設けられ、回転駆動する駆動軸である洗浄板駆動軸１１と、ランプハウジング４および洗浄板駆動軸１１に接続される蓋部であるランプハウジング蓋８_１、８_２と、洗浄板駆動軸１１に接続されると共に、洗浄板駆動軸１１が回転駆動することによって洗浄板駆動軸１１に設けられた螺旋状の溝によってランプスリーブ６ａ〜６ｆに接しながら移動する洗浄装置である洗浄板１４と、ランプハウジング４およびランプハウジング蓋８_１、８_２とに接続されると共に、洗浄板駆動軸１１の回転駆動による回転駆動力を支持して洗浄板１４の回転を防止する支持部１７−１、１７−２、固定部１７ａ〜１７ｄからなる回転防止部とを備えていることを特徴とする。

図１中の符番１は紫外線照射装置を示し、被処理水２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、石英ガラス管製のランプスリーブ（保護管）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。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。なお、駆動モータ１３の駆動力によって回転駆動を行う洗浄板駆動軸１１および駆動ネジ１２は、回転駆動部として構成される。

また、ランプハウジング蓋８_１には、図２に示されるように、上述した駆動力を支持するための支持部１７−１、固定部１７ｃ、１７ｄからなる回転防止部が設けられている。同様に、ランプハウジング蓋８_２には、支持部１７−２、固定部１７ａ、１７ｂからなる回転防止部が設けられている。支持部１７−１および支持部１７−２は、ランプハウジング蓋８_１およびランプハウジング蓋８_２にそれぞれ固定されている。また、固定部１７ｃの片端は、支持部１７−１に固定されており、固定部１７ｃの残りの片端は、ランプハウジング蓋８_１に固定されている。さらに、固定部１７ａの片端は、支持部１７−１に固定されており、固定部１７ａの残りの片端は、洗浄板駆動軸１１に固定されている。同様に、固定部１７ｄの片端は、支持部１７−２に固定されており、固定部１７ｄの残りの片端は、ランプハウジング蓋８_１に固定されている。さらに、固定部１７ｂの片端は、支持部１７−２に固定されており、固定部１７ｂの残りの片端は、洗浄板駆動軸１１に固定されている。支持部１７−１および支持部１７−２は、例えば細長い棒状の金属である。なお、上述した回転防止部は、上述した構成に限定されるものではない。即ち、駆動モータ１３の駆動力により洗浄板駆動軸１１が回転して、駆動ネジ１２および洗浄板１４を移動させた場合に、ランプハウジング蓋８_１およびランプハウジング蓋８_２がランプハウジング４に固定されるような構成であればよい。

また、支持部１７−１、１７−２は、図１に示されるように、洗浄板駆動軸１１を中心として、できるだけ離れた位置であるランプハウジング蓋８_１８_２の外周上に設けられている。支持部１７−１、１７−２が洗浄板駆動軸１１を中心として、できるだけ離れた位置に配置する構成とすることにより、ランプハウジング蓋８_１およびランプハウジング蓋８_２をランプハウジング４に安定して固定することができる（支持部１７が洗浄板駆動軸１１に近い位置に配置するとランプハウジング蓋８_１、８_２が動きやすくなってしまうため）。

また、支持部１７−１、１７−２は、図２に示されるように、被処理水２および処理水５の流れと直交する位置、且つランプハウジング蓋８_１８_２の外周上に設けるようにすることが望ましい。また、上述した支持部１７−１、１７−２の配置の位置は、被処理流体の流れが弱いため被処理流体の流れを乱すことが少なくなるというメリットがある。また、これらの支持部１７−１、１７−２は、例えば細い棒状の金属を用いるが、これに限定されることはなく、形状や材質は限定されることはない。

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。

上述したランプハウジング４の中心に設置された洗浄装置が、駆動モータ１３の駆動力によって駆動される場合、この駆動力は、駆動モータ１３から洗浄板駆動軸１１、駆動ネジ１２、および洗浄板１４を介して、各ランプスリーブワイパーブラシ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆに伝わり、これらの洗浄装置全体がランプハウジング蓋８_１８_２間を移動することによって、ランプスリーブ６ａ〜６ｆの汚れが除去される。

例えば、図３に示されるように、各ランプスリーブワイパーブラシ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆは、各ランプスリーブ６ａ〜６ｆを覆うように設置されており、駆動モータ１３から洗浄板駆動軸１１、駆動ネジ１２、および洗浄板１４を介して、各ランプスリーブワイパーブラシ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆに伝わり、これらの洗浄装置全体がランプスリーブ６ａ〜６ｆに接しながら洗浄板駆動軸１１に沿ってランプハウジング蓋８_１８_２間を移動することによって、ランプスリーブ６ａ〜６ｆの汚れが除去される。この場合、通常であれば、駆動ネジ１２が駆動する回転力は、各ランプスリーブワイパーブラシ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆに掛かり、当該各ランプスリーブワイパーブラシ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆが夫々各ランプスリーブ６ａ〜６ｆに押しつけられるように圧力が係り、その結果、各ランプスリーブワイパーブラシ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆのブラシ部材を劣化させてしまうが、本実施形態では、上述した回転防止部を設けることにより、駆動ネジ１２が駆動する回転力は、当該回転防止部が受け止める（支持する）ことになる。このため、各ランプスリーブワイパーブラシ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆには、駆動ネジ１２が駆動する回転力は掛からない。

なお、本実施形態では、石英ガラス管製のランプスリーブと、その中に紫外線ランプ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形態について説明しているがこれに限定されるものではなく、例えば、２組等間隔に設置されている形態であってもよく、限定されるものではない。

上述した実施形態を用いることにより、各ランプスリーブワイパーブラシに不要な力が掛かることを防止でき、その結果、各ランプスリーブワイパーブラシの不要な劣化を防止することにより、寿命を延ばすことができる。また、各ランプスリーブワイパーブラシによるランプスリーブの拭き残しや拭き斑が少なくなり、安定した紫外線照射が行えるようになる。

なお、以上の実施形態では、紫外線照射装置の構造として、紫外線ランプが被処理流体の流れに対して直交する方向に配置する構造を例として示したが、本発明によれば、紫外線照射装置の構造をなんら限定するものではなく紫外線ランプを流れに対して平行に設置する場合でも効果を得ることができる。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、１７−１、１７−２…支持部、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ…固定部、２０ａ、２０ｂ…フランジカバー

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、
ランプハウジングと、
前記ランプハウジング内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、
前記ランプハウジング内に設けられて、前記紫外線を透過可能であって前記被処理流体と接触する領域で前記紫外線ランプをカバーするランプスリーブ部材と、
前記ランプスリーブ部材の長手方向に沿って設けられて回転駆動する駆動軸と、
前記ランプハウジングに接続されて、前記ランプスリーブ部材及び前記駆動軸のそれぞれの両端部を保持する蓋部と、
前記駆動軸に接続されて、前記駆動軸の回転駆動に応じて前記駆動軸に設けられた螺旋状の溝によって前記ランプスリーブ部材の長手方向に沿って移動し、洗浄部材を前記ランプスリーブ部材に接しながら移動させる洗浄装置と、
前記ランプハウジングおよび前記蓋部に接続されて前記蓋部を前記ランプハウジングに固定させ、前記駆動軸の回転駆動に応じて前記洗浄装置が移動する際に、前記洗浄装置に発生する回転駆動力を支持して前記洗浄部材の回転を防止するための回転防止部と
を備えていることを特徴とする紫外線照射装置。
前記回転防止部は、
両端が前記蓋部に接続し、前記ランプスリーブ部材の長手方向に沿って前記被処理流体の流れ方向と直交し、前記駆動軸を中心として前記蓋部の外周側に設けられる支持部材を有する構成であることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
前記回転防止部は、
一方が前記支持部材の一方の端部に接続し、他方が前記駆動軸に接続されている第１の固定部と、
一方が前記支持部材の他方の端部に接続し、他方が前記蓋部に接続されている第２の固定部と
を有する構成であることを特徴とする請求項２に記載の紫外線照射装置。