JP5854760B2

JP5854760B2 - UV irradiation equipment

Info

Publication number: JP5854760B2
Application number: JP2011234556A
Authority: JP
Inventors: 出口　憲一郎; 憲一郎出口; 山口　智; 智山口; 藤井　隆; 隆藤井; 弘中垣
Original assignee: Chiyoda Kohan Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Kohan Co Ltd
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2031-10-26
Also published as: JP2013091030A

Description

本発明は、対象流体に紫外線を照射して種々の処理を行う紫外線照射装置に関する。 The present invention relates to an ultraviolet irradiation apparatus that performs various treatments by irradiating a target fluid with ultraviolet rays.

紫外線照射装置は、紫外線ランプを収容した槽あるいは容器内に対象流体を流通させて紫外線を照射し、例えば上水、飲料、食品などの対象流体に含まれる菌などの微生物の死滅化あるいは不活化の処理を行うために用いられる。その他、紫外線照射装置は、下水などの対象流体の脱色、微生物の死滅化あるいは不活化、有機物などの化学物質の分解又は合成、あるいは、対象流体に含まれる物質の酸化促進、ＴＯＣの分解、半導体の洗浄水の製造に用いられる。 The ultraviolet irradiation device irradiates the target fluid in a tank or container containing an ultraviolet lamp and irradiates the target with ultraviolet light, for example, kills or inactivates microorganisms such as bacteria contained in the target fluid such as drinking water, beverages and foods. It is used to perform the process. In addition, ultraviolet irradiation devices are used for decolorizing target fluids such as sewage, killing or inactivating microorganisms, decomposing or synthesizing chemical substances such as organic substances, or promoting oxidation of substances contained in target fluids, TOC decomposition, semiconductors Used for the production of washing water.

例えば、微生物の不活化などに用いる紫外線ランプは、表１に示すように、低圧水銀ランプ又は中圧水銀ランプが用いられる。低圧水銀ランプは水銀封入圧が２Ｐａ以下（通常は、０．２〜１．６Ｐａ程度）であり、微生物の不活化に適している波長が２５３．７ｎｍの紫外線の放射効率が高い。一方、中圧水銀ランプは水銀封入圧が４×１０^４〜４×１０^６Ｐａであり、低圧水銀ランプよりも２５３．７ｎｍの波長の放射効率は低い。しかし、中圧水銀ランプは大電力化（高出力化）できるから、２５３．７ｎｍの波長成分の照射量を十分確保できるので、微生物の不活化に適用することが行われている（特許文献１又は非特許文献１）。また、低圧水銀ランプの場合は、外周面にフッ素樹脂被膜が施された石英ガラス管などの透明なランプ保護管内に収容して用いられるが、中圧水銀ランプはランプ表面温度が高いため、耐熱性が低いフッ素樹脂被膜を施さない。 For example, as shown in Table 1, a low-pressure mercury lamp or a medium-pressure mercury lamp is used as an ultraviolet lamp used for inactivating microorganisms. The low-pressure mercury lamp has a mercury filling pressure of 2 Pa or less (usually about 0.2 to 1.6 Pa), and has a high radiation efficiency of ultraviolet rays having a wavelength suitable for inactivation of microorganisms of 253.7 nm. On the other hand, the medium pressure mercury lamp has a mercury filling pressure of 4 × 10 ⁴ to 4 × 10 ⁶ Pa, and its radiation efficiency at a wavelength of 253.7 nm is lower than that of the low pressure mercury lamp. However, since the medium-pressure mercury lamp can increase the power (high output), it is possible to sufficiently secure the irradiation amount of the wavelength component of 253.7 nm, so that it is applied to inactivation of microorganisms (Patent Document 1). Or nonpatent literature 1). In the case of a low-pressure mercury lamp, it is used by being housed in a transparent lamp protection tube such as a quartz glass tube with a fluororesin coating on its outer peripheral surface. Do not apply a fluororesin film with low properties.

特開２０１１−５０８３０号公報JP 2011-50830 A

ＵＶ Disinfection Guidance Manual For the Final LT2ESWTR, US EPA,November 2006, P(2-17), Table2.1UV Disinfection Guidance Manual For the Final LT2ESWTR, US EPA, November 2006, P (2-17), Table2.1

しかし、従来技術では、紫外線照射装置の照射性能を向上させる場合の問題点について配慮されていない。すなわち、紫外線照射装置の照射性能は、紫外線ランプを収容した槽あるいは容器内に形成される紫外線照射領域において、必要な紫外線の照射量を確保するとともに、紫外線照射の密度を高く、かつ均等化することにより向上する。 However, in the prior art, no consideration is given to problems in improving the irradiation performance of the ultraviolet irradiation device. That is, the irradiation performance of the ultraviolet irradiation device ensures the necessary ultraviolet irradiation amount and equalizes the density of the ultraviolet irradiation in the ultraviolet irradiation region formed in the tank or container containing the ultraviolet lamp. To improve.

紫外線照射領域における必要な紫外線照射量を確保するためには、低圧あるいは中圧に拘わらず、紫外線ランプの１本あたりの出力を大きくすること、及び紫外線ランプの本数を多くすることなどで対応することになる。しかし、紫外線ランプの１本あたりの出力を大きくするには、一般に有効な発光部の長さ（以下、発光長という。）を長くする必要があるが、製造上の制約から発光長を長くすることには限界がある。特に、対象流体を紫外線ランプ軸に直交させて流通する、いわゆる直交流型の紫外線照射装置の場合は、紫外線ランプ軸方向の対象流体の流路断面の縦又は横の幅に制約されて、紫外線ランプの発光長が制限されることがある。 In order to secure the necessary UV irradiation amount in the UV irradiation region, it is possible to increase the output per UV lamp and increase the number of UV lamps regardless of the low or medium pressure. It will be. However, in order to increase the output per ultraviolet lamp, it is generally necessary to increase the length of the effective light emitting portion (hereinafter referred to as the light emission length), but the light emission length is increased due to manufacturing restrictions. There are limits to this. In particular, in the case of a so-called cross-flow type ultraviolet irradiation device that circulates the target fluid orthogonal to the ultraviolet lamp axis, the vertical or horizontal width of the cross section of the flow path of the target fluid in the direction of the ultraviolet lamp axis is limited. The light emission length of the lamp may be limited.

また、１本あたりの紫外線ランプの出力を大きくすると、紫外線ランプが切れた場合に装置全体の紫外線照射量の減少が大きくなるという問題がある。つまり、大出力の紫外線ランプを例えば６本設けた場合、１本の紫外線ランプが切れると全体の照射能力は、水の偏流のために切れたランプの場所によって違いが生じるが、概ね５／６（約８３％）に低下する。このリスクを補償するとともに、紫外線ランプの経時劣化（例えば、約２０％）を考慮して装置性能を保証するために、紫外線ランプを１本余分に設置して、調光器を設けて初期の紫外線照射量を低減して運用することが考えられるが、紫外線ランプの利用率が低下するという問題がある。 In addition, when the output of one ultraviolet lamp is increased, there is a problem that the ultraviolet irradiation amount of the entire apparatus is greatly reduced when the ultraviolet lamp is cut off. That is, when six high-power ultraviolet lamps are provided, for example, if one ultraviolet lamp is burned out, the overall irradiation ability varies depending on the location of the lamp burned out due to the drift of water, but it is generally 5/6. (About 83%). In order to compensate for this risk and to guarantee the device performance in consideration of the deterioration of the ultraviolet lamp over time (for example, about 20%), an extra ultraviolet lamp is installed and a dimmer is installed to Although it is conceivable to operate by reducing the amount of ultraviolet irradiation, there is a problem that the utilization rate of the ultraviolet lamp is lowered.

一方、紫外線ランプ数を多くすると、ランプ配置及び付帯装置に問題が発生する。例えば、従来は、特許文献１に記載のように、複数の紫外線ランプは円筒状の容器と同軸の仮想円筒の周方向に等間隔で配置される。また、紫外線ランプのランプ保護管には、外表面の汚れを除去するワイパーを摺動させる洗浄機構が設けられる。したがって、ワイパーの摺動を妨げないように、紫外線ランプ相互間の間隔を空けなければならないため、仮想円筒上に配置可能な紫外線ランプの本数は、仮想円筒の径に応じて制約を受ける。そこで、紫外線ランプを複数の同心仮想円筒上に多重に配置することが考えられる。しかし、紫外線強度計を仮想円筒の中心軸に配置して、多重の仮想円筒上に配置された複数の紫外線ランプの照射量を計測する場合、紫外線強度計から見て陰になる紫外線ランプが生ずることがあり、照射量を精度よく計測できない場合がある。 On the other hand, when the number of ultraviolet lamps is increased, problems occur in the lamp arrangement and the incidental device. For example, conventionally, as described in Patent Document 1, a plurality of ultraviolet lamps are arranged at equal intervals in the circumferential direction of a virtual cylinder coaxial with a cylindrical container. Further, the lamp protection tube of the ultraviolet lamp is provided with a cleaning mechanism for sliding a wiper for removing dirt on the outer surface. Therefore, since the distance between the ultraviolet lamps must be kept so as not to prevent the wiper from sliding, the number of ultraviolet lamps that can be arranged on the virtual cylinder is restricted according to the diameter of the virtual cylinder. Therefore, it is conceivable to arrange the ultraviolet lamps in multiple on a plurality of concentric virtual cylinders. However, when an ultraviolet intensity meter is arranged on the central axis of a virtual cylinder and the irradiation amount of a plurality of ultraviolet lamps arranged on a plurality of virtual cylinders is measured, an ultraviolet lamp that is shaded from the ultraviolet intensity meter is generated. In some cases, the dose cannot be measured accurately.

本発明が解決しようとする課題は、紫外線ランプが切れたときのリスクを低減でき、かつ紫外線照射性能を向上することができる紫外線照射装置を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide an ultraviolet irradiation device capable of reducing the risk when the ultraviolet lamp is burned out and improving the ultraviolet irradiation performance.

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、円筒状の容器と、前記容器の軸に直交する方向に対象流体を流通させるべく前記容器の筒壁に対向して設けられた前記対象流体の流入口及び流出口と、前記容器内に容器軸に平行に、かつ前記容器軸を中心軸とする仮想円筒の周方向に分散して配置された透明な複数のランプ保護管と、前記各ランプ保護管内に収容された紫外線ランプとを備え、前記対象流体に紫外線を照射する紫外線照射装置において、各ランプ保護管には、それぞれ１本の紫外線ランプが収容され、仮想円筒の周方向の隣り合う各ランプ保護管に収容される紫外線ランプは、流入口と流出口の中心を通り、かつ容器軸に直交する流路中心面を基準として、保護管軸方向に互いに対称に配置することを特徴とする。 The first aspect of the present invention that solves the above-described problems is a cylindrical container and the target fluid provided to face the cylindrical wall of the container so as to circulate the target fluid in a direction orthogonal to the axis of the container. A plurality of transparent lamp protection tubes arranged in the container in parallel with the container axis and distributed in the circumferential direction of the virtual cylinder with the container axis as the central axis, In the ultraviolet irradiation apparatus that irradiates the target fluid with ultraviolet rays, each of the lamp protection tubes contains one ultraviolet lamp, and is adjacent to the virtual cylinder in the circumferential direction. The ultraviolet lamps accommodated in each of the lamp protection tubes to be fitted are arranged symmetrically to each other in the direction of the protection tube axis with reference to the flow path center plane passing through the centers of the inlet and outlet and orthogonal to the container axis. And

第１の態様は、比較的小型（例えば、流路断面の流路径が６００ｍｍ以下）の紫外線照射装置の場合において、１本のランプ保護管に収容する紫外線ランプを複数本にしなくても、要求される照射量を満たすことができる場合に好適である。 The first aspect requires a relatively small size (for example, a channel diameter of the channel cross-section of 600 mm or less) without requiring a plurality of UV lamps to be accommodated in one lamp protection tube. It is suitable when the irradiated dose can be satisfied.

また、第１の態様によれば、紫外線ランプを流路断面の中心に対して保護管軸方向に互いに対称に配置したことから、対象流体の流れ方向における紫外線ランプの重なりを少なくして、紫外線ランプをランプ軸方向に広く分散できるから、対象流体が受ける紫外線の照射性能を上げることができる。なお、第１の態様において、ランプ保護管が偶数本のときは、円筒形の容器１の中心に対して点対称に配置することができるが、ランプ保護管が奇数本のときは点対称に配置することができない。しかし、周方向の任意位置を基準として、時計回り及び反時計回りに振り分けて、例えば等間隔に配置することが好ましい。特に、図２に示した「０°」位置に対して、「±９０°」位置を基準に配置すると、紫外線の照射性能を大きく向上させることができる。つまり、対象流体の流れは図２の矢印３の方向に流れる乱流であり、周知のとおり、流路断面の中心が最も速く、流路の壁面に近づくほど遅くなっている。したがって、ランプ保護管が奇数本のときは、図２のランプ保護管の配置を「±９０°」回転すると、図２の流路断面において上下の紫外線ランプの数が均等になり、紫外線照射効率を高めることができる。このことから、設計上必要な紫外線の照射強度が奇数本のランプ保護管で賄えるときは、１本増やして偶数本にする必要はなく、図２の「０°」位置に対して、「±９０°」位置を基準に等間隔で振り分け配置することができる。 Further, according to the first aspect, since the ultraviolet lamps are arranged symmetrically with respect to the center of the flow path cross section in the protective tube axis direction, the ultraviolet lamps overlap in the flow direction of the target fluid to reduce the ultraviolet lamp. Since the lamp can be widely dispersed in the lamp axis direction, the irradiation performance of the ultraviolet rays received by the target fluid can be improved. In the first aspect, when the number of lamp protection tubes is an even number, they can be arranged point-symmetrically with respect to the center of the cylindrical container 1, but when the number of lamp protection tubes is an odd number, the points are symmetrical. Can not be placed. However, it is preferable to arrange them at regular intervals, for example, by sorting clockwise and counterclockwise with respect to an arbitrary position in the circumferential direction. In particular, when the “± 90 °” position is used as a reference with respect to the “0 °” position shown in FIG. 2, the ultraviolet irradiation performance can be greatly improved. That is, the flow of the target fluid is a turbulent flow that flows in the direction of the arrow 3 in FIG. 2, and as is well known, the center of the cross section of the flow path is the fastest and becomes slower as it approaches the wall surface of the flow path. Therefore, when the number of lamp protection tubes is an odd number, if the arrangement of the lamp protection tubes in FIG. 2 is rotated by “± 90 °”, the number of upper and lower ultraviolet lamps in the flow path cross section in FIG. Can be increased. Therefore, when the irradiation intensity of the ultraviolet rays necessary for the design can be covered by an odd number of lamp protective tubes, it is not necessary to increase the number by one to make an even number, and with respect to the “0 °” position in FIG. It is possible to arrange them at regular intervals with reference to the “90 °” position.

上記の課題を解決するため、本発明の第２の態様は、円筒状の容器と、前記容器の軸に直交する方向に対象流体を流通させるべく前記容器の筒壁に対向して設けられた前記対象流体の流入口及び流出口と、前記容器内に容器軸に平行に、かつ前記容器軸を中心軸とする仮想円筒の周方向に分散して配置された透明な複数のランプ保護管と、前記各ランプ保護管内に収容された紫外線ランプとを備え、前記対象流体に紫外線を照射する紫外線照射装置において、前記ランプ保護管は、１本の前記紫外線ランプが収容された第１のランプ保護管と、複数本の前記紫外線ランプが収容された第２のランプ保護管とを有し、前記第２のランプ保護管内の前記複数本の紫外線ランプは、保護管軸方向に位置をずらして収容されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the second aspect of the present invention is provided so as to face a cylindrical container and a cylindrical wall of the container so as to circulate the target fluid in a direction orthogonal to the axis of the container. A plurality of transparent lamp protection tubes arranged in the container in parallel with the container axis and distributed in the circumferential direction of a virtual cylinder having the container axis as a central axis; And an ultraviolet lamp accommodated in each of the lamp protection tubes, wherein the lamp protection tube is a first lamp protection in which one ultraviolet lamp is accommodated. A tube and a second lamp protection tube in which the plurality of ultraviolet lamps are accommodated, and the plurality of ultraviolet lamps in the second lamp protection tube are accommodated while being displaced in the direction of the protection tube axis. It is characterized by being.

すなわち、第２の態様は、紫外線照射装置の紫外線の総出力が同じ場合、１本のランプ保護管内に発光長の短い紫外線ランプを複数本収容して、紫外線ランプの本数を多くすることを１つの特徴とする。これにより、紫外線ランプが切れたときのリスクを低減することができる。 That is, according to the second aspect, when the total output of the ultraviolet rays of the ultraviolet irradiation device is the same, a plurality of ultraviolet lamps having a short emission length are accommodated in one lamp protective tube to increase the number of ultraviolet lamps. One feature. Thereby, the risk when the ultraviolet lamp is burned out can be reduced.

一方、対象流体の流路を円筒状の管路で形成し、紫外線ランプのランプ軸に直交流で対象流体を流通する場合、仮想円筒上に配置された複数の紫外線ランプから紫外線の照射を受けることになる。ところが、円形の流路断面に比して紫外線ランプの発光長が短いと、発光長から外れた流路断面を流通する対象流体に照射される紫外線量が少なくなる。その結果、発光長が短い紫外線ランプの本数を多くして、装置全体の紫外線照射量が要求を満たすようにしても、紫外線照射性能が低下してしまうことが考えられる。 On the other hand, when the flow path of the target fluid is formed by a cylindrical pipe and the target fluid is circulated in a direction orthogonal to the lamp axis of the ultraviolet lamp, the target fluid is irradiated with ultraviolet rays from a plurality of ultraviolet lamps arranged on the virtual cylinder. It will be. However, if the light emission length of the ultraviolet lamp is shorter than that of the circular flow passage cross section, the amount of ultraviolet light applied to the target fluid flowing through the flow passage cross section outside the light emission length is reduced. As a result, even if the number of ultraviolet lamps having a short light emission length is increased so that the ultraviolet irradiation amount of the entire apparatus satisfies the requirement, it is considered that the ultraviolet irradiation performance is deteriorated.

そこで、本発明では、複数本の紫外線ランプが収容される第２のランプ保護管を設け、第２のランプ保護管内の紫外線ランプを保護管軸方向に位置をずらして収容することを他の特徴とする。その結果、第２のランプ保護管が配設された円形の流路断面の部分では、紫外線ランプの発光長から外れる流路断面を低減できるから、全体としての紫外線の照射性能を向上させることができる。 Therefore, in the present invention, a second lamp protection tube in which a plurality of ultraviolet lamps are accommodated is provided, and the ultraviolet lamps in the second lamp protection tube are accommodated while being displaced in the direction of the protection tube axis. And As a result, in the portion of the circular flow path cross section where the second lamp protection tube is disposed, the flow path cross section deviating from the light emission length of the ultraviolet lamp can be reduced, so that the ultraviolet irradiation performance as a whole can be improved. it can.

また、第２の態様において、前記第１と第２のランプ保護管内に収容された１本又は複数本の前記紫外線ランプは、前記流入口と前記流出口の中心を通り、かつ前記容器軸に直交する流路中心面を基準として保護管軸方向に対称に配置することが好ましい。これによれば、第２のランプ保護管内に２本又は３本などの適宜数の紫外線ランプを収容することにより、大口径の対象流体管路に用いる紫外線照射装置の場合でも、容器内に形成される紫外線照射領域における紫外線の照射密度が均等化させることができ、照射性能を向上することができる。 In the second aspect, the one or a plurality of the ultraviolet lamps housed in the first and second lamp protection tubes pass through the centers of the inlet and the outlet and pass through the container shaft. It is preferable to arrange them symmetrically in the protective tube axis direction with reference to the orthogonal flow path center plane. According to this, a suitable number of ultraviolet lamps such as two or three are accommodated in the second lamp protection tube, so that it is formed in the container even in the case of an ultraviolet irradiation device used for a large-diameter target fluid conduit. The irradiation density of ultraviolet rays in the irradiated ultraviolet region can be equalized, and the irradiation performance can be improved.

さらに、上記の課題を解決する本発明の第３の態様は、第２の態様に代えて、第１と第２の保護管の区分けをなくし、各ランプ保護管には、複数本の紫外線ランプが保護管軸方向に位置をずらして収容されていることを特徴とする。この場合も、各ランプ保護管内に収容された複数本の紫外線ランプは、流入口と流出口の中心を通り、かつ容器軸に直交する流路中心面を基準として保護管軸方向に対称に分散して収容することが好ましい。すなわち、ランプ保護管内に２本又は３本などの適宜数の紫外線ランプを収容することにより、さらに大口径の対象流体管路に用いる紫外線照射装置の場合でも、容器内に形成される紫外線照射領域における紫外線の照射密度が均等化させることができ、照射性能を向上することができる。 Furthermore, the third aspect of the present invention that solves the above-mentioned problems eliminates the division of the first and second protective tubes in place of the second aspect, and each lamp protective tube includes a plurality of ultraviolet lamps. Is housed in a position shifted in the direction of the protective tube axis. Also in this case, the plurality of ultraviolet lamps accommodated in each lamp protection tube pass through the centers of the inlet and outlet and are distributed symmetrically in the direction of the protection tube axis with respect to the flow path center plane orthogonal to the container axis. It is preferable to accommodate them. That is, by accommodating an appropriate number of ultraviolet lamps such as two or three in the lamp protection tube, even in the case of an ultraviolet irradiation device used for a larger-diameter target fluid conduit, an ultraviolet irradiation region formed in the container The irradiation density of ultraviolet rays can be equalized, and the irradiation performance can be improved.

本発明の第１〜第３の態様において、紫外線ランプには、低圧水銀ランプを用いて構成することができる。しかし、出力が大きい中圧水銀ランプ（例えば、電気入力１２０Ｗ／ｃｍ、発光長２５ｃｍ）を用いて構成することにより、一層、優れた効果を奏することができる。また、紫外線ランプは、全て同一の公称出力を有するものを用いることができる。しかし、これに限らず、紫外線照射領域における照射性能を考慮して、適宜、公称出力が異なる紫外線ランプを組み合わせて用いることができる。 In the first to third aspects of the present invention, the ultraviolet lamp can be configured using a low-pressure mercury lamp. However, by using a medium pressure mercury lamp (for example, an electric input of 120 W / cm and a light emission length of 25 cm) having a large output, a further excellent effect can be obtained. In addition, all the ultraviolet lamps having the same nominal output can be used. However, the present invention is not limited to this, and ultraviolet lamps having different nominal outputs can be used in combination as appropriate in consideration of the irradiation performance in the ultraviolet irradiation region.

本発明によれば、紫外線ランプが切れたときのリスクを低減でき、かつ紫外線照射性能を向上することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the risk when the ultraviolet lamp is burned out and to improve the ultraviolet irradiation performance.

本発明の実施形態１の紫外線照射装置を模式的に示した正面断面図である。It is front sectional drawing which showed typically the ultraviolet irradiation device of Embodiment 1 of this invention. 図１の実施形態の線II−IIから見た断面図である。It is sectional drawing seen from the line II-II of embodiment of FIG. 本発明の実施形態２の紫外線照射装置の紫外線ランプの配置を模式的に示した図であり、（ａ）は図１と同様に対象流体の流入方向から見た正面図、（ｂ）は断面図である。It is the figure which showed typically arrangement | positioning of the ultraviolet lamp of the ultraviolet irradiation device of Embodiment 2 of this invention, (a) is the front view seen from the inflow direction of object fluid like FIG. 1, (b) is a cross section. FIG. 本発明の実施形態３の紫外線照射装置の紫外線ランプの配置を模式的に示した図であり、（ａ）は図１と同様に対象流体の流入方向から見た正面図、（ｂ）は断面図である。It is the figure which showed typically arrangement | positioning of the ultraviolet lamp of the ultraviolet irradiation device of Embodiment 3 of this invention, (a) is the front view seen from the inflow direction of object fluid like FIG. 1, (b) is a cross section. FIG.

以下、本発明の紫外線照射装置を実施形態に基づいて説明する。
（実施形態１）
図１、図２を参照して、本発明の第１の態様に係る実施形態１の構成を説明する。本実施形態の紫外線照射装置は、紫外線ランプ１４が収容される円筒状の容器１と、容器１の管体１０に対象流体の管路２を互いの軸を直交させて連結して形成されている。管路２には容器１を挟んでフランジ４，５を備えた対象流体の流入口６及び流出口７が設けられている。フランジ４，５には、対象流体を容器１に流入あるいは容器１から排出する図示していない外部管路が連結されるようになっている。これにより、図２に示す矢印３のように、対象流体が容器１の軸に直交する方向に流通されるようになっている。 Hereinafter, the ultraviolet irradiation device of the present invention will be described based on embodiments.
(Embodiment 1)
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of Embodiment 1 which concerns on the 1st aspect of this invention is demonstrated. The ultraviolet irradiation device of the present embodiment is formed by connecting a cylindrical container 1 in which an ultraviolet lamp 14 is accommodated and a pipe 2 of a target fluid to a tube 10 of the container 1 with their axes orthogonal to each other. Yes. The pipe 2 is provided with an inflow port 6 and an outflow port 7 for the target fluid provided with flanges 4 and 5 with the container 1 interposed therebetween. The flanges 4 and 5 are connected to an external pipe (not shown) through which the target fluid flows into or out of the container 1. Thus, the target fluid is circulated in a direction orthogonal to the axis of the container 1 as indicated by an arrow 3 shown in FIG.

容器１内には、容器軸に平行に延在させて配置された透明な複数のランプ保護管１３が収容され、各ランプ保護管１３内にはそれぞれ紫外線ランプ１４が挿入されている。ランプ保護管１３の両端は、容器１の管体１０の両端近傍に設けられた一対の円板状のエンドプレート１１に形成された貫通孔１５に挿入して支持されている。また、容器１の図において左右の両端のフランジ１２には、図示していないカバープレートが装着されるようになっている。カバープレートには、各ランプ保護管１３を挿入可能な貫通孔が形成され、貫通孔に挿入された各ランプ保護管１３はグランドパッキンなどのシール機構によって水密にシールされるようになっている。また、各紫外線ランプ１４は、両端に形成された口金部１６に装着された例えばセラミック製の鍔１７を介してランプ保護管１３の内面に支持されている。 In the container 1, a plurality of transparent lamp protection tubes 13 arranged so as to extend parallel to the container axis are accommodated, and ultraviolet lamps 14 are inserted into the respective lamp protection tubes 13. Both ends of the lamp protection tube 13 are supported by being inserted into through holes 15 formed in a pair of disc-shaped end plates 11 provided in the vicinity of both ends of the tube 10 of the container 1. Further, in the drawing of the container 1, cover plates (not shown) are attached to the flanges 12 at both the left and right ends. The cover plate is formed with a through-hole into which each lamp protection tube 13 can be inserted, and each lamp protection tube 13 inserted into the through-hole is sealed in a watertight manner by a sealing mechanism such as a gland packing. Further, each ultraviolet lamp 14 is supported on the inner surface of the lamp protection tube 13 via, for example, a ceramic ridge 17 attached to a cap portion 16 formed at both ends.

また、各紫外線ランプ１４には、図示していない耐熱性のＰＴＦＥ被膜ケーブルを介して、ランプ保護管１３の端部又は外部に設けられた安定器及び調光器から電気入力が供給されるようになっている。本実施形態の紫外線ランプ１４は、両端の口金部１６に電気入力を供給する例を示したが、本発明は、これに限らず、紫外線ランプ１４の片側から電気入力を供給する形式の紫外線ランプにも適用できる。 Each ultraviolet lamp 14 is supplied with electric input from a ballast and a dimmer provided at the end or outside of the lamp protection tube 13 via a heat-resistant PTFE-coated cable (not shown). It has become. Although the ultraviolet lamp 14 of this embodiment showed the example which supplies an electrical input to the nozzle | cap | die part 16 of both ends, this invention is not restricted to this, The ultraviolet lamp of the type which supplies an electrical input from one side of the ultraviolet lamp 14 It can also be applied to.

本実施形態では、容器軸に平行に延在させて複数（ｎ＝９本）のランプ保護管１３が配置されている。複数のランプ保護管１３は、図２に示すように、容器軸を軸心とする仮想円筒１８の周方向に沿って等間隔に配置されている。各ランプ保護管１３には、同一の公称出力（例えば、電気入力１２０Ｗ/ｃｍ、発光長２５ｃｍの中圧水銀ランプ）を有する紫外線ランプ１４が、１本ずつ収容されている。 In the present embodiment, a plurality (n = 9) of lamp protection tubes 13 are arranged so as to extend in parallel with the container axis. As shown in FIG. 2, the plurality of lamp protection tubes 13 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the virtual cylinder 18 whose axis is the container axis. Each lamp protection tube 13 accommodates one ultraviolet lamp 14 having the same nominal output (for example, a medium pressure mercury lamp having an electric input of 120 W / cm and a light emission length of 25 cm).

本実施形態では、複数の紫外線ランプ１４をＡ群（１４(Ａ)）とＢ群（１４(Ｂ)）とに分け、周方向の任意位置（例えば、図２の「０°」位置）を基準として、時計回り及び反時計回りに交互に、容器軸方向に紫外線ランプ１４の発光長の中心位置をＡ位置とＢ位置に振り分けて配置している。ここで、説明のため、９本の紫外線ランプ１４に、図２に示すように、基準位置（０°）から時計回りに、紫外線ランプ１４‐１、１４‐２、１４‐３、・・・、１４‐９の識別符号を付して示す。本実施形態では、紫外線ランプ１４‐１、１４‐３、１４‐５、１４‐６、１４‐８がＡ位置の紫外線ランプ１４(Ａ)に分けられ、紫外線ランプ１４‐２、１４‐４、１４‐７、１４‐９がＢ位置の紫外線ランプ１４(Ｂ)に振り分けられている。 In the present embodiment, the plurality of ultraviolet lamps 14 are divided into a group A (14 (A)) and a group B (14 (B)), and an arbitrary position in the circumferential direction (for example, the “0 °” position in FIG. 2). As a reference, the center position of the light emission length of the ultraviolet lamp 14 is alternately distributed between the A position and the B position in the container axis direction alternately clockwise and counterclockwise. Here, for the sake of explanation, as shown in FIG. 2, the nine ultraviolet lamps 14 are rotated clockwise from the reference position (0 °) as shown in FIG. 2, and the ultraviolet lamps 14-1, 14-2, 14-3,. 14-9 with an identification code. In the present embodiment, the ultraviolet lamps 14-1, 14-3, 14-5, 14-6, and 14-8 are divided into ultraviolet lamps 14 (A) at position A, and ultraviolet lamps 14-2, 14-4, 14-7 and 14-9 are assigned to the ultraviolet lamp 14 (B) at the B position.

紫外線ランプ１４(Ａ)と１４(Ｂ)は、図１に示すように、流入口６と流出口７の中心を通り、かつランプ軸（容器軸）に直交する面（以下、基準面という。）１９に対して、発光長の中心を対称にずらして配置されている。なお、図１では、図２に示す仮想円筒１８の流入口６側に配置された紫外線ランプ１４‐１、１４‐６、１４‐７、１４‐８、１４‐９のみが図に表れているが、流出口７側に配置された紫外線ランプ１４‐２、１４‐３、１４‐４、１４‐５は図に表れていない。また、図からわかるように、紫外線ランプ１４‐１〜９は、仮想円筒１８の周方向に沿って、ランプ軸方向に位置をずらしてジグザグに配置されている。なお、紫外線ランプ１４の発光長は、紫外線を放射する有効長であり、発光長の中心は、通常は紫外線ランプ１４の中心と看做すことができる。 As shown in FIG. 1, the ultraviolet lamps 14 (A) and 14 (B) pass through the centers of the inlet 6 and the outlet 7 and are perpendicular to the lamp axis (container axis) (hereinafter referred to as a reference plane). ) 19, the center of the light emission length is shifted symmetrically. In FIG. 1, only the ultraviolet lamps 14-1, 14-6, 14-7, 14-8, 14-9 arranged on the inlet 6 side of the virtual cylinder 18 shown in FIG. 2 are shown in the drawing. However, the ultraviolet lamps 14-2, 14-3, 14-4, and 14-5 arranged on the outlet 7 side are not shown in the figure. Further, as can be seen from the figure, the ultraviolet lamps 14-1 to 14-9 are arranged in a zigzag manner along the circumferential direction of the virtual cylinder 18 with the positions shifted in the lamp axis direction. The light emission length of the ultraviolet lamp 14 is an effective length for radiating ultraviolet light, and the center of the light emission length can be generally regarded as the center of the ultraviolet lamp 14.

このように構成される本実施形態１の紫外線照射装置の動作について説明する。対象流体は、図２に示す流入口６から矢印３の方向から容器１内に流入され、複数本のランプ保護管１３が並べられた紫外線照射領域を流通して、流出口７から排出される。対象流体は、紫外線照射領域を流通する際に、ランプ保護管１３内に収容された紫外線ランプ１４から放射される紫外線の照射を受けて処理される。例えば、対象流体が上水、飲料、食品などの場合は、それらの流体中に含まれる菌などの微生物が死滅化あるいは不活化される。また、対象流体が、下水などの排水の場合は、流体の脱色、微生物の死滅化あるいは不活化、有機物などの化学物質の分解又は合成、あるいは、対象流体に含まれる物質の酸化促進、ＴＯＣの分解処理を行う。さらに、純水などを流通させて半導体の洗浄水を製造することができる。 The operation of the ultraviolet irradiation apparatus of the first embodiment configured as described above will be described. The target fluid flows into the container 1 from the inlet 6 shown in FIG. 2 in the direction of the arrow 3, circulates through the ultraviolet irradiation region where a plurality of lamp protection tubes 13 are arranged, and is discharged from the outlet 7. . The target fluid is processed by being irradiated with ultraviolet rays emitted from the ultraviolet lamp 14 accommodated in the lamp protection tube 13 when flowing through the ultraviolet irradiation region. For example, when the target fluid is water, beverages, foods, etc., microorganisms such as bacteria contained in those fluids are killed or inactivated. In addition, when the target fluid is wastewater such as sewage, decolorization of the fluid, killing or inactivation of microorganisms, decomposition or synthesis of chemical substances such as organic substances, or promotion of oxidation of substances contained in the target fluid, TOC Perform disassembly. Further, semiconductor cleaning water can be produced by circulating pure water or the like.

本実施形態によれば、流入口６と流出口７の中心を通り、かつランプ軸（容器軸）に直交する基準面１９に対して、紫外線ランプ１４の発光長の中心を、保護管軸方向に互いに対称に配置したことから、対象流体の流れ方向における紫外線ランプの重なりを少なくすることができる。そして、紫外線ランプ１４をランプ軸方向に広く分散できるから、紫外線照射領域を流通する対象流体が受ける紫外線の密度を均等化して、照射性能を上げることができる。 According to the present embodiment, the center of the light emission length of the ultraviolet lamp 14 with respect to the reference plane 19 that passes through the centers of the inlet 6 and the outlet 7 and is orthogonal to the lamp axis (container axis) is the protective tube axis direction. Therefore, the overlapping of the ultraviolet lamps in the flow direction of the target fluid can be reduced. And since the ultraviolet lamp 14 can be widely dispersed in the lamp axial direction, the density of ultraviolet rays received by the target fluid that circulates in the ultraviolet irradiation region can be equalized to improve the irradiation performance.

また、本実施形態の図示例では、紫外線出力の総量の要求値を満たすように、同一の公称出力（電気入力１２０Ｗ/ｃｍ、発光長２５ｃｍ）の中圧水銀ランプを９本用いた例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。紫外線出力の総量の要求値に合わせ、紫外線照射領域における照射性能を考慮して、適宜、公称出力が異なる紫外線ランプを適宜組み合わせて構成することができる。また、複数の紫外線ランプ１４を仮想円筒１８上に等間隔で配置する例を示したが、本発明はこれに限らず、紫外線照射領域を流通する対象流体が受ける紫外線の照射密度を均等化することを満たすために、仮想円筒１８上に不等間隔で配置することを妨げるものではない。 The illustrated example of this embodiment shows an example in which nine medium-pressure mercury lamps having the same nominal output (electrical input 120 W / cm, emission length 25 cm) are used so as to satisfy the required value of the total amount of ultraviolet output. However, the present invention is not limited to this. In accordance with the required value of the total amount of ultraviolet output, considering the irradiation performance in the ultraviolet irradiation region, it is possible to appropriately combine ultraviolet lamps having different nominal outputs. Moreover, although the example which arrange | positions the several ultraviolet lamp 14 at equal intervals on the virtual cylinder 18 was shown, this invention is not restricted to this, The irradiation density of the ultraviolet-ray which the target fluid which distribute | circulates an ultraviolet irradiation area receives is equalized In order to satisfy this, it does not preclude disposing at unequal intervals on the virtual cylinder 18.

なお、本実施形態において、ランプ保護管１３が偶数本のときは、円筒形の容器１の中心に対して点対称に配置することができるが、ランプ保護管１３が奇数本のときは点対称に配置することができない。しかし、周方向の任意位置を基準として、時計回り及び反時計回りに振り分けて、例えば等間隔に配置することが好ましい。特に、図２に示した「０°」位置に対して、「±９０°」位置を基準に配置すると、紫外線の照射性能を大きく向上させることができる。つまり、対象流体の流れは図２の矢印３の方向に流れる乱流であり、周知のとおり、流路断面の中心が最も速く、流路の壁面に近づくほど遅くなっている。したがって、ランプ保護管１３が奇数本のときは、図２のランプ保護管１３の配置を「±９０°」回転すると、図２の流路断面において上下の紫外線ランプ１４の数が均等になり、紫外線照射効率を高めることができる。このことから、設計上必要な紫外線の照射強度が奇数本のランプ保護管で賄えるときは、１本増やして偶数本にする必要はなく、図２の「０°」位置に対して、「±９０°」位置を基準に等間隔で振り分け配置することができる。 In this embodiment, when the number of lamp protection tubes 13 is an even number, they can be arranged point-symmetrically with respect to the center of the cylindrical container 1, but when the number of lamp protection tubes 13 is an odd number, they are point-symmetric. Can not be placed in. However, it is preferable to arrange them at regular intervals, for example, by sorting clockwise and counterclockwise with respect to an arbitrary position in the circumferential direction. In particular, when the “± 90 °” position is used as a reference with respect to the “0 °” position shown in FIG. 2, the ultraviolet irradiation performance can be greatly improved. That is, the flow of the target fluid is a turbulent flow that flows in the direction of the arrow 3 in FIG. 2, and as is well known, the center of the cross section of the flow path is the fastest and becomes slower as it approaches the wall surface of the flow path. Therefore, when the number of lamp protection tubes 13 is an odd number, when the arrangement of the lamp protection tubes 13 in FIG. 2 is rotated by “± 90 °”, the number of the upper and lower ultraviolet lamps 14 in the flow path cross section in FIG. Ultraviolet irradiation efficiency can be increased. Therefore, when the irradiation intensity of the ultraviolet rays necessary for the design can be covered by an odd number of lamp protective tubes, it is not necessary to increase the number by one to make an even number, and with respect to the “0 °” position in FIG. It is possible to arrange them at regular intervals with reference to the “90 °” position.

なお、本実施形態では記載していないが、ランプ保護管１３に付着する汚れを掻き落とす洗浄装置を設ける場合がある。洗浄装置は、各ランプ保護管１３にリング状のワイパーを摺動可能に設け、それらのワイパーを放射状の支持部材で保持するとともに、放射状の支持部材をランプ保護管１３の軸方向に移動させて、汚れを掻き落とすようになっている。この場合、仮想円筒１８の軸周りのワイパー及び支持部材の荷重が、重力方向に対して不均等になると洗浄装置の動作が不安定になることがある。そのときは、本実施例のように、図２の「０°」位置を基準に等間隔で振り分け配置することにより、洗浄装置の動作が安定するので好ましい。また、例えば、紫外線ランプの本数が３本のときは、洗浄装置を犠牲にしても「±９０°」位置を基準に等間隔で振り分け配置することにより、紫外線照射効率を高めることができる。洗浄装置の動作の安定性は、紫外線ランプの本数が少ないので、支持部材などを補強することが対応できる。 Although not described in this embodiment, there may be a case where a cleaning device that scrapes off dirt adhering to the lamp protection tube 13 is provided. In the cleaning device, ring-shaped wipers are slidably provided on the respective lamp protection tubes 13, the wipers are held by radial support members, and the radial support members are moved in the axial direction of the lamp protection tubes 13. It is designed to scrape dirt. In this case, if the load of the wiper and the support member around the axis of the virtual cylinder 18 becomes uneven with respect to the direction of gravity, the operation of the cleaning device may become unstable. At that time, as in this embodiment, it is preferable to distribute and arrange them at equal intervals based on the “0 °” position in FIG. Further, for example, when the number of ultraviolet lamps is three, the ultraviolet irradiation efficiency can be improved by arranging them at equal intervals with respect to the “± 90 °” position even if the cleaning device is sacrificed. The stability of the operation of the cleaning apparatus can be reinforced by reinforcing the support member and the like because the number of ultraviolet lamps is small.

特に、本実施形態の紫外線ランプの配置は、比較的小型（例えば、対象流体の管路２の管径が６００ｍｍ以下）の紫外線照射装置の場合に適する。つまり、１本のランプ保護管１３に収容する紫外線ランプ１４を複数本にしなくても、要求される照射量を満たすことができる小型の紫外線照射装置の場合に好適である。 In particular, the arrangement of the ultraviolet lamp according to the present embodiment is suitable for an ultraviolet irradiation device having a relatively small size (for example, the diameter of the pipe 2 of the target fluid is 600 mm or less). That is, it is suitable for a small ultraviolet irradiation apparatus that can satisfy the required irradiation amount without using a plurality of ultraviolet lamps 14 accommodated in one lamp protection tube 13.

さらに、本実施形態では、紫外線ランプ１４を出力が大きい中圧水銀ランプを用いて構成することにより、優れた効果を奏することができるが、本発明は、これに限らず低圧水銀ランプを用いて構成することができる。また、中圧水銀ランプには、入力電力８０〜２００Ｗ、発光長１５〜５０ｃｍの範囲のものを適用することが好ましい。 Furthermore, in the present embodiment, an excellent effect can be achieved by configuring the ultraviolet lamp 14 using a medium pressure mercury lamp having a large output. However, the present invention is not limited to this, and a low pressure mercury lamp is used. Can be configured. Moreover, it is preferable to apply a medium pressure mercury lamp having an input power of 80 to 200 W and a light emission length of 15 to 50 cm.

（実施形態２）
図３に、本発明の第２の態様に係る紫外線照射装置の実施形態２の紫外線ランプ配置構成を示す。本実施形態２が実施形態１と異なる点は、ランプ保護管と紫外線ランプの配置構成にあり、その他の構成は実施形態１と同一であるから記載を適宜省略して示している。同図（ａ）は、本実施形態の紫外線ランプ配置構成を、対象流体の管路２の流入口６側から見た図であり、同図（ｂ）は実施形態１の図２と同様にランプ軸に直交する断面図である。本実施形態の紫外線ランプ配置構成は、対象流体の管路２の管径が実施形態１よりも大きい（例えば６００〜１０００ｍｍ）、比較的中型の紫外線照射装置に適する例である。 (Embodiment 2)
In FIG. 3, the ultraviolet lamp arrangement | positioning structure of Embodiment 2 of the ultraviolet irradiation device which concerns on the 2nd aspect of this invention is shown. The second embodiment is different from the first embodiment in the arrangement configuration of the lamp protection tube and the ultraviolet lamp, and the other configurations are the same as those in the first embodiment, so that the description is omitted as appropriate. FIG. 6A is a view of the arrangement of the ultraviolet lamp according to the present embodiment as viewed from the inlet 6 side of the pipe line 2 of the target fluid, and FIG. 5B is the same as FIG. 2 of the first embodiment. It is sectional drawing orthogonal to a lamp axis. The ultraviolet lamp arrangement configuration of the present embodiment is an example suitable for a relatively medium-sized ultraviolet irradiation device in which the pipe diameter of the pipe line 2 of the target fluid is larger than that of the first embodiment (for example, 600 to 1000 mm).

図３に示すように、本実施形態の複数（図示例では、６本）のランプ保護管１３は、１本の紫外線ランプ１４が収容された第１のランプ保護管１３_I（図示例では、２本）と、複数本（図示例は、２本）の紫外線ランプ１４が収容された第２のランプ保護管１３_II（図示例では、４本）が備えられている。第１のランプ保護管１３_I内の紫外線ランプ１４は、紫外線ランプ１４の軸方向中心、つまり発光長の中心を実施形態１で説明した基準面１９に位置させて対称に配置している。第２のランプ保護管１３_II内の複数本（図示例は、２本）の紫外線ランプ１４ａ，１４ｂは、同様に基準面１９に対して対称にずらして配置されている。 As shown in FIG. 3, a plurality of (six in the illustrated example) lamp protection tubes 13 of the present embodiment are first lamp protection tubes 13 _I (in the illustrated example, in which one ultraviolet lamp 14 is accommodated). 2) and a second lamp protection tube 13 _II (four in the illustrated example) in which a plurality of (two in the illustrated example) ultraviolet lamps 14 are accommodated. Ultraviolet lamp 14 of the first lamp protective tube 13 in the _I, the axial center of the UV lamp 14, i.e. by positioning the reference surface 19 described the center of the emission length in the embodiment 1 are arranged symmetrically. A plurality of (two in the illustrated example) ultraviolet lamps 14 a and 14 b in the second lamp protection tube 13 _II are similarly arranged symmetrically with respect to the reference plane 19.

このように、本実施形態によれば、第２のランプ保護管１３_Iに収容する複数本（図示例は、２本）の紫外線ランプ１４ａ，ｂを基準面１９に対して、保護管軸方向に互いに対称に配置したことから、管路２の紫外線照射領域に流れる対象流体に対する紫外線照射量を均等化できる。また、流路断面における紫外線ランプ１４ａ，ｂをランプ軸方向に広く分散できるから照射密度を向上でき、管路２に流れる対象流体が受ける紫外線の照射性能を高めることができる。 As described above, according to the present embodiment, the plurality of (two in the illustrated example) ultraviolet lamps 14 a and b accommodated in the second lamp protection tube 13 _I are in the protection tube axial direction with respect to the reference surface 19. Since they are arranged symmetrically to each other, the amount of ultraviolet irradiation with respect to the target fluid flowing in the ultraviolet irradiation region of the pipe line 2 can be equalized. Moreover, since the ultraviolet lamps 14a and 14b in the cross section of the flow path can be widely dispersed in the lamp axis direction, the irradiation density can be improved, and the irradiation performance of the ultraviolet rays received by the target fluid flowing in the pipe line 2 can be improved.

本実施形態では、第２のランプ保護管１３_IIに収容される複数本の紫外線ランプ１４ａ，ｂを基準面１９に対して対称にずらして配置したが、本発明はこれに限られるものではない。要は、第２のランプ保護管１３_IIに収容する複数本の紫外線ランプ１４ａ，ｂを保護管軸方向（ランプ軸方向）に分散して配置すればよい。例えば、図３（ｂ）の流れ方向の前後に重なって配置される複数本のランプ保護管１３_IIに収容される紫外線ランプ１４ａ，ｂは、互いに保護管軸方向の発光長の重なりを少なくするように、保護管軸方向に位置をずらして収容することが好ましい。 In this embodiment, a plurality of ultraviolet lamps 14a housed in the second lamp protective tube 13 _II, has been staggered symmetrically with respect to the reference plane 19 b, the present invention is not limited thereto . In short, a plurality of ultraviolet lamps 14a and 14b accommodated in the second lamp protection tube 13 _II may be distributed in the protection tube axis direction (lamp axis direction). For example, a plurality of lamps protective tube 13 _II to accommodated the ultraviolet lamp 14a, b which are arranged to overlap in the longitudinal flow direction of FIG. 3 (b), reducing the overlap of the protective tube axis direction of the light emitting length to each other Thus, it is preferable that the position is shifted in the protective tube axis direction.

また、本実施形態では、ランプ保護管１３の本数が６本の例を示したが、本発明はこれに限らず、本数を増やすことにより、あるいは１本の保護管に収容する紫外線ランプ４の本数を減らすことにより、装置の全体の紫外線照射量を増減調整することができ、設計の自由度を向上することができる。例えば、１本の保護管に収容する紫外線ランプ４の本数を実施形態１のように適宜減らすことにより、装置の全体の紫外線照射量を満たし、かつ、紫外線の照射密度を適宜調整することができる。さらに、ランプ保護管１３の本数を増やす一方で、１本の保護管に収容する紫外線ランプ４の本数を適宜減らすことができる。 In the present embodiment, the number of the lamp protection tubes 13 is six. However, the present invention is not limited to this, and the number of the lamp lamps 4 can be increased by increasing the number or the number of the ultraviolet lamps 4 accommodated in one protection tube. By reducing the number, it is possible to increase / decrease the amount of ultraviolet irradiation of the entire apparatus, and to improve the degree of design freedom. For example, by appropriately reducing the number of the ultraviolet lamps 4 accommodated in one protective tube as in the first embodiment, the entire ultraviolet irradiation amount of the apparatus can be satisfied and the ultraviolet irradiation density can be appropriately adjusted. . Furthermore, while increasing the number of the lamp protection tubes 13, the number of the ultraviolet lamps 4 accommodated in one protection tube can be appropriately reduced.

（実施形態３）
図４に、本発明の第３の態様に係る紫外線照射装置の実施形態３の紫外線ランプ配置構成を示す。本実施形態３が実施形態１，２と異なる点は、ランプ保護管と紫外線ランプの配置構成にあり、その他の構成は実施形態１，２と同一であるから記載を適宜省略して示している。同図（ａ）は、本実施形態の紫外線ランプ配置構成を、対象流体の管路２の流入口６側から見た図であり、同図（ｂ）は実施形態１の図２と同様にランプ軸に直交する断面図である。本実施形態の紫外線ランプ配置構成は、対象流体の管路２の管径が実施形態１，２よりも大きい（例えば１０００ｍｍ以上）の比較的大型の紫外線照射装置に適する。 (Embodiment 3)
FIG. 4 shows an ultraviolet lamp arrangement configuration of the third embodiment of the ultraviolet irradiation device according to the third aspect of the present invention. The third embodiment is different from the first and second embodiments in the arrangement configuration of the lamp protection tube and the ultraviolet lamp, and the other configurations are the same as those in the first and second embodiments, so that the description is omitted as appropriate. . FIG. 6A is a view of the arrangement of the ultraviolet lamp according to the present embodiment as viewed from the inlet 6 side of the pipe line 2 of the target fluid, and FIG. 5B is the same as FIG. 2 of the first embodiment. It is sectional drawing orthogonal to a lamp axis. The ultraviolet lamp arrangement configuration of the present embodiment is suitable for a relatively large ultraviolet irradiation apparatus in which the pipe diameter of the pipe line 2 of the target fluid is larger than those of the first and second embodiments (for example, 1000 mm or more).

図４に示すように、本実施形態の複数（図示例では、８本）のランプ保護管１３は、複数本（図示例では、２本）の紫外線ランプ１４が収容された第１のランプ保護管１３_I（図示例では、２本）と、複数本（図示例は、３本）の紫外線ランプ１４が収容された第２のランプ保護管１３_II（図示例では、６本）が備えられている。第１のランプ保護管１３_I内の紫外線ランプ１４は、紫外線ランプ１４の発光長の中心を実施形態１で説明した基準面１９に対して対称に配置されている。第２のランプ保護管１３_II内の複数本（図示例は、３本）の紫外線ランプ１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、同様に基準面１９に対して対称にずらして配置されている。 As shown in FIG. 4, a plurality (eight in the illustrated example) of the lamp protection tube 13 of the present embodiment is a first lamp protection in which a plurality of (two in the illustrated example) ultraviolet lamps 14 are accommodated. A tube 13 _I (two in the illustrated example) and a second lamp protection tube 13 _II (six in the illustrated example) in which a plurality of (three in the illustrated example) ultraviolet lamps 14 are accommodated are provided. ing. The ultraviolet lamp 14 in the first lamp protection tube 13 _I is arranged symmetrically with respect to the reference plane 19 described in the first embodiment with respect to the center of the emission length of the ultraviolet lamp 14. A plurality of (three in the illustrated example) ultraviolet lamps 14 a, 14 b, and 14 c in the second lamp protection tube 13 _II are similarly arranged symmetrically with respect to the reference plane 19.

このように、本実施形態によれば、第２のランプ保護管１３_Iに収容する複数本（図示例は、３本）の紫外線ランプ１４ａ，ｂ，ｃを基準面１９に対して、保護管軸方向に互いに対称に配置したことから、対象流体の管路２に流れる対象流体に対する紫外線照射量を均等化できる。また、流路断面における紫外線ランプ１４ａ，ｂ，ｃをランプ軸方向に広く分散できるから照射密度を向上でき、管路２に流れる対象流体が受ける紫外線の照射性能を上げることができる。 Thus, according to this embodiment, a plurality of accommodating the second lamp protective tube 13 _I (the illustrated example, three) ultraviolet lamp 14a of, b, with respect to the reference plane 19 c, the protective tube Since they are arranged symmetrically to each other in the axial direction, it is possible to equalize the amount of ultraviolet irradiation with respect to the target fluid flowing in the pipe line 2 of the target fluid. Further, since the ultraviolet lamps 14a, 14b, and 14c in the flow path section can be widely dispersed in the lamp axis direction, the irradiation density can be improved, and the irradiation performance of the ultraviolet rays received by the target fluid flowing in the pipe line 2 can be improved.

本実施形態では、第２のランプ保護管１３_IIに収容される複数本の紫外線ランプ１４ａ，ｂ，ｃを基準面１９に対して対称にずらして配置したが、本発明はこれに限られるものではない。要は、第２のランプ保護管１３_IIに収容する複数本の紫外線ランプ１４ａ，ｂ，ｃを保護管軸方向（ランプ軸方向）に分散して配置すればよい。例えば、図４（ｂ）の流れ方向の前後に重なって配置される複数本のランプ保護管１３_IIに収容される紫外線ランプ１４ａ，ｂ，ｃは、互いに保護管軸方向の発光長の重なりを少なくするように、保護管軸方向に位置をずらして収容することが好ましい。 In the present embodiment, the plurality of ultraviolet lamps 14a, b, c accommodated in the second lamp protection tube 13 _II are arranged symmetrically with respect to the reference plane 19, but the present invention is not limited to this. is not. In short, a plurality of ultraviolet lamps 14a, 14b, and 14c accommodated in the second lamp protection tube 13 _II may be distributed in the protection tube axis direction (lamp axis direction). For example, and FIG. 4 (b) a plurality of lamps protective tube 13 ultraviolet lamp 14a housed in _II which is arranged to overlap in the longitudinal direction of flow, b, c overlaps the protective tube axis direction of the light emitting length together It is preferable that the position is shifted in the direction of the protective tube axis so as to reduce the amount.

なお、実施形態１〜３において、紫外線照射装置の容器１の軸を横向きに配置し、これに対して対象流体の管路２を横向きに配置する例を示したが、本発明はこれに限らず、いずれか一方を縦向きに配置してもよい。 In the first to third embodiments, the example in which the axis of the container 1 of the ultraviolet irradiation device is arranged in the horizontal direction and the pipe line 2 of the target fluid is arranged in the horizontal direction is shown. However, the present invention is not limited thereto. Instead, either one may be arranged vertically.

また、実施形態１〜３の紫外線照射装置において、図示を省略したが、各紫外線ランプ１４の個々の紫外線強度又は全体の紫外線強度を測定する紫外線強度計を必要に応じて設けることができる。また、ランプ保護管１３の外表面に付着する汚れを除去するための洗浄装置を必要に応じて設けることができる。 Moreover, although illustration was abbreviate | omitted in the ultraviolet irradiation device of Embodiment 1-3, the ultraviolet-ray intensity meter which measures each ultraviolet-ray intensity | strength of each ultraviolet lamp 14 or the whole ultraviolet-ray intensity | strength can be provided as needed. Further, a cleaning device for removing dirt attached to the outer surface of the lamp protection tube 13 can be provided as necessary.

さらに、各紫外線ランプ１４は、通常、両端にフィラメントを備えて形成され、それらのフィラメントに電気を供給するケーブルが、紫外線ランプ１４の両端から引き出された電極端子に接続される。しかし、両端のフィラメントに接続される電極端子を紫外線ランプ１４の片側から引き出した形式のものを用いてもよい。後者の形式の紫外線ランプ１４は、１本のランプ保護管１３に２本の紫外線ランプ１４を収容する場合、紫外線ランプ１４に電力を供給するケーブルが高温の紫外線ランプ１４に接触することがないので好ましい。なお、１本のランプ保護管１３に３本以上の紫外線ランプ１４を収容する場合は、ケーブルが高温の紫外線ランプ１４に接触することがあるので、耐熱性が高いガラス繊維被覆ケーブルや金属被覆ケーブルを用いればよい。 Further, each ultraviolet lamp 14 is usually formed with filaments at both ends, and a cable for supplying electricity to the filaments is connected to electrode terminals drawn from both ends of the ultraviolet lamp 14. However, a type in which electrode terminals connected to the filaments at both ends are drawn from one side of the ultraviolet lamp 14 may be used. In the latter type of ultraviolet lamp 14, when two ultraviolet lamps 14 are accommodated in one lamp protection tube 13, a cable for supplying power to the ultraviolet lamp 14 does not come into contact with the high-temperature ultraviolet lamp 14. preferable. When three or more ultraviolet lamps 14 are accommodated in one lamp protective tube 13, the cable may come into contact with the high-temperature ultraviolet lamp 14, so that the glass fiber-covered cable or metal-coated cable with high heat resistance is high. May be used.

１容器
２管路
６流入口
７流出口
１０管体
１１エンドプレート
１３ランプ保護管
１４紫外線ランプ
１５貫通孔
１６口金部
１７鍔
１８仮想円筒
１９基準面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container 2 Pipe line 6 Inlet 7 Outlet 10 Tubing body 11 End plate 13 Lamp protection tube 14 Ultraviolet lamp 15 Through-hole 16 Cap part 17 １８ 18 Virtual cylinder 19 Reference plane

Claims

A cylindrical container, an inlet and an outlet of the target fluid provided to face the cylindrical wall of the container to circulate the target fluid in a direction orthogonal to the axis of the container, and a container axis in the container And an even number of transparent lamp protection tubes arranged at equal intervals in the circumferential direction of the virtual cylinder with the container axis as the central axis, and an ultraviolet lamp housed in each of the lamp protection tubes, In the ultraviolet irradiation device for irradiating the target fluid with ultraviolet rays,
Each of the lamp protection tubes accommodates one ultraviolet lamp,
The ultraviolet lamps housed in the respective lamp protection tubes adjacent in the circumferential direction of the virtual cylinder are protected with reference to a flow path center plane that passes through the centers of the inlet and outlet and is orthogonal to the container axis. An ultraviolet irradiation device characterized by being arranged symmetrically with respect to each other in the tube axis direction.

A cylindrical container, an inlet and an outlet of the target fluid provided to face the cylindrical wall of the container to circulate the target fluid in a direction orthogonal to the axis of the container, and a container axis in the container A plurality of transparent lamp protection tubes arranged in parallel with each other in a circumferential direction of a virtual cylinder having the container axis as a central axis, and an ultraviolet lamp accommodated in each of the lamp protection tubes, In the ultraviolet irradiation device that irradiates the target fluid with ultraviolet rays,
The lamp protection tube has a first lamp protection tube in which one ultraviolet lamp is accommodated, and a second lamp protection tube in which a plurality of the ultraviolet lamps are accommodated,
The ultraviolet irradiation apparatus, wherein the plurality of ultraviolet lamps in the second lamp protection tube are housed in a position shifted in the axis direction of the protection tube.

One or a plurality of the ultraviolet lamps housed in the first and second lamp protection tubes pass through the centers of the inlet and outlet and are based on the flow path center plane orthogonal to the container axis. The ultraviolet irradiation device according to claim 2, wherein the ultraviolet irradiation device is arranged symmetrically in the protective tube axis direction.

A cylindrical container, an inlet and an outlet of the target fluid provided to face the cylindrical wall of the container to circulate the target fluid in a direction orthogonal to the axis of the container, and a container axis in the container A plurality of transparent lamp protection tubes arranged in parallel with each other in a circumferential direction of a virtual cylinder having the container axis as a central axis, and an ultraviolet lamp accommodated in each of the lamp protection tubes, In the ultraviolet irradiation device that irradiates the target fluid with ultraviolet rays,
In each of the lamp protection tubes, a plurality of the ultraviolet lamps are accommodated while being displaced in the protection tube axis direction.

In each of the lamp protection tubes, a plurality of the ultraviolet lamps are distributed symmetrically in the direction of the protection tube axis with reference to a flow path center plane passing through the centers of the inlet and the outlet and orthogonal to the container axis. The ultraviolet irradiation device according to claim 4, wherein the ultraviolet irradiation device is contained.

A cylindrical container, an inlet and an outlet of the target fluid provided to face the cylindrical wall of the container to circulate the target fluid in a direction orthogonal to the axis of the container, and a container axis in the container A plurality of transparent odd-numbered lamp protective tubes arranged at equal intervals in a circumferential direction of a virtual cylinder having the container axis as a central axis, and an ultraviolet lamp housed in each of the lamp protective tubes. In the ultraviolet irradiation device for irradiating the target fluid with ultraviolet rays,
Each of the lamp protection tubes accommodates one ultraviolet lamp,
The reference lamp protection tube is disposed perpendicular to the line connecting the center of the inlet and the outlet, and the other lamp protection tube is disposed in the circumferential direction of the virtual cylinder with respect to the reference lamp protection tube. The ultraviolet lamps arranged in the clockwise and counterclockwise directions and housed in the lamp protection tubes adjacent to each other in the distributed circumferential direction are the ultraviolet lamps housed in the reference lamp protection tube On the other hand, the ultraviolet irradiation device characterized by being arranged symmetrically with respect to the protective tube axis direction with reference to the flow path center plane orthogonal to the container axis.

Wherein each ultraviolet lamp, the ultraviolet irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that all the same nominal output.