JPH06508295A - Ｕｖランプの透過度を制御する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＵＶランプの透過度を制御する装置 発明の分野 本発明は、ＵＶ（紫外線）ランプ、ただし、それから出る放射線が、例えば水、 空気、または溶剤のような流体である媒体を処理するという、ＵＶランプを有し ている反応器に関する。より特定的に言うならば、本発明は、ＵＶランプのため の、ＵＶ透過性の保護シースを通してのＵＶ放射の透過度を所望の程度に維持す るために用いられるシステムとデバイスに関する。

発明の背景 紫外線放射は、工業界においては、化学反応を助長するとか、化学反応を起こさ せるとか、有機および無機の分子を低級化するとか、生物学的システムにおいて 変異を起こさせるとか、抗ウイルス物質や殺菌剤の作用をさせる、などのための 重要な手段となっている。

普通には、紫外線放射の源は、放電によって刺激されたときにＵＶ放射を発する 種々のタイプのガスを有している放電ランプから発せられる。それらランプは、 普通には、低強度や中／高強度のランプに分類される。

それらは、ランプの中のガスの低い圧力または高い圧力で作動できる。普通には 、それらランプは、発せられたＵＶ放射に対して透明な石英材料でできている。

それらランプは、約３０℃から　９５０℃までの範囲の低い温度または高い温度 で作動できる。それらランプの出力は、４０ワット未満から３０，０００ワツト 超過までの範囲にある。それらランプは、ＵＶスペクトルの全部ではないとして も、ＵＶスペクトルのある部分を、除（かまたは高めるということにおいて、特 定の顧客に誂えられることもあり得る。

そのような多種類のＵＶランプがあることの一つの理由として、上記の工業的利 用分野の各々が、それぞれに異なった、ＵＶ強度とか、放射の波長とか、作動圧 力とか、温度とか、出力とかを要求するという事情がある。

反応器システム、特には水性の媒体を収容する反応器システムで用いられるラン プは、普通には、ランプがＵＶ放射によって処理されるている物質と接触するこ とにならないように、ランプが中に置かれるところの１種々のＵＶ透過性の保護 シースを有している。そうする二とにより、ＵＶランプの石英や、ランプ電極へ の電気的接続箇所が保護されるし、反応器を分解してしまうことなしにランプの 交換を容易に行い得ることにもなる。

ＵＶランプのためのＵＶ透過性の保護シースにおける重大な問題の一つは、処理 されている水性のシステムまたは媒体の中の諸物質が、しばしば、シースの外面 上に沈積し、それにより、シースを通して透過されるＵＶ放射の程度を低下させ 、したがって、反応器の中で行われている反応、つまりＵＶ処理の有効性を低下 させる、という事実である この、反応器の運転の間における保護シースを通過するＵＶの透過率の低下とい う重大な問題を克服するために、種々の対策が行われて来た。最も一般的な対策 は、数時間または数日の運転の後に、保護シースの取り外し、清掃、および交換 が行えるように、反応器の運転を休止することであった。これは、ランプの清掃 のためには、不経済な時間のかかる方策である。しかし、他の清掃デバイスにお ける問題が、高強度のＵＶ放射に対する抵抗性があって必要によっては９５０℃ にもなる高圧高強度のランプの極めて高い温度の近辺に極めて近接することに耐 え得るようなシステムを実現させつつある。

低温度ＵＶランプの場合に用いられる清掃システムの例が５米国特許第３，４６ ２，５９７号、第３，５６２，５２０号、および第３，９０４．３６３号公報で 開示されている。

米国特許第３，４６２，５９７号公報は、殺菌性の汚染物と他のＵＶ感受性の汚 染物が水の中で中和されることによる水の浄化に用いられるためのｔＪＶランプ システムを開示している。そのシステムでは、約１０５”Ｆ、つまり３０〜３５ ℃の範囲の温度で作動するランプを用いることとしている。処理されるべき汚染 水が、石英のチューブの外面に、鉱物質の沈積物、蛋白質の沈積物、および類似 のもののような沈積物を沈積させる傾向のある、ある種の物理的不純物を含むの で、ＵＶランプの保護シースのためにワイパシステムが設けられている。

そのワイパシステムは、テフロンまたは５Ｕ■放射の影響を受けない他の材料で できていて相互間に間隔をおいである二つのワイパリングを含んでいる。それら リングは、分割されてガータスプリングによって保護チューブの外面上に弾性的 つまり弾力的に保持されているのが望ましい、それにより、効果的なワイピング 作用が得られる。それらワイピングリングは一つのリングホルダ上にあり、反応 器の一方の端を通して延びている１本のロッドが、そのリングホルダに係合して いる。そして、リングホルダが往復運動させられ、それにより、保護チューブの 外面上に沈積していた物理的または生物学的物質を除去するための、保護チュー ブに沿ってのワイピング作用が得られる。しかし、このシステムは、普通には石 英で作られている保護チューブにおける寸法的変動と、３５０℃〜８００℃の範 囲の高温の運転に耐え得ないことの故に、全く不適当なものである。テフロンは 、そのような高温では直ちに劣化する０弾性的なガータは、使用の間すなわちリ ングが石英のチューブに沿って動かされるときのワイピングリングの寸法を変化 させるには、普通には不適当である。

米国特許第３，５６２，５２０号は、反応器の中にＵＶランプを位置させるため の石英でできた保護チューブを、定型的作業として清掃するためにワイパシステ ムを用いることとした、別のタイプの水浄化装置を開示している。そのワイパシ ステムは、保護チューブの外面を包囲してそれとワイピング接触している幾つか のリング状のワイパ部材で成っている。そのワイパ組立体は、一つのコイルばね によって、チューブに沿う方向に力を受けている。処理されるべき水が反応器を 通して流れるときには、チューブの他方の端へと戻り、それにより、処理システ ムの入口と出口の間のチューブの領域のワイピングが行われる。このことは、水 浄化デバイスのスタートアップの度毎に保護チューブの沈積物が清掃されること を確実にするが、もし水がそのデバイスを通して、長時間にわたって流れるなら ば、水からの沈積物が再び保護チューブの上に形成され、それにより、ＵＶ透過 率の程度、ひいては水の中のバクテリアを処理するについての放射の有効性が低 下する。

このシステムは、長時間にわたる水の連続流れを用いることとした処理のために は、全く不適当であるはずである。

米国特許第３，９０４，３６３号においては、第３，５６２，５２０号のデバイ スの場合と似た問題が起こる。ワイパシステムは水の流れによって動かされる。

長時間の連続した水の流れの場合には、保護チューブは清掃されないはずである 。水の流れがワイパシステムをチューブの一方の端まで動かし、そこに留まらせ る。水の流れが止められたときには１反応器が垂直方向にある故に、ワイパは１ 重力の影響の下で反応器の基底部へと下降する。ワイパシステムは、フレキシブ ルな半剛性的プラスチックまたはフレキシブルな金属の膜でできている。

その膜は、ブラシ状に織られた複合材料またはプラスチック材料の膜であってよ い、しかし、保護チューブに接触するその膜は極めて薄いので、保護シース上の 頑固な沈積物を除去するには、普通には不適当である。

さらに、高出力のランプからの高強度のＵＶ放射の下では、プラスチックの場合 の二のワイパは、急速に劣化するはずである。

ＵＶ放射が種々の商業的利用分野において用いられることは既に述べた。ＵＶラ ンプの保護シース上の沈積物が特に厄介である利用分野は、地下水汚染に関係す る廃水媒体の処理、有機化学品製造、石油精製、木材防腐処理、バルブ７紙漂白 プラントの廃水、多種の可溶汚染物を含む埋立地の浸出水、金属処理における電 気めっき、爆薬製造、および、飲料水中の低レベル毒素の取扱いにある。長期間 にわたっての反応器の効率的な運転を確実にするためには、保護チューブ上の沈 積物を除去するための、信頼性があって保守が少ないシステムが望まれる。

発明の概要 本発明の一つの局面によれば、ＵＶランプを包囲している保護シースの上に沈積 した物質、すなわち、シースに沿って流れる水性の溶液からシースの上に沈積し た物質であって、それを通して溶液がＵＶランプからのＵＶ放射にさらされると いう物質を除去するための装置が提供される。その装置は、 ａ）シースを包囲するに適している剛毛ホルダを有するブラシ、すなわち、剛毛 ホルダがそれから内方に延びる複数の剛毛を有しているというブラシを含んでい て。

ｂ）ブラシは、少なくともそのブラシがシース上に沈積した物質を除去するため にシースに沿って動かされるときには、シースを包囲しているブラシホルダに沿 っである剛毛が曲げられるように寸法を決められており、 Ｃ）剛毛は、それの先端がシースに接触するときに、個々にはシースと点接触し ており。

ｄ）ブラシをシースに沿って往復運動させるための外部の駆動機にブラシを結合 するための手段と、そのブラシがシースに沿って動くときにブラシの横方向の動 きができるように適応された結合手段を含んでいる。

水性の溶液を処理するための、少なくとも一つのＵＶ放射ランプ、すなわち、反 応器の中においては保護用のＵ■放射透明性のシースの中に置かれてそのシース によって水性の溶液から隔離されているというＵＶ放射ランプと、反応器の中で 処理されている水性の溶液からシース上に沈積した物質を除去するための手段を 有している本発明の他の局面による反応器においては、シース上に沈積した物質 を除去するための手段における改善が、 ａ）シースを包囲するに適している剛毛ホルダを有するブラシ、すなわち、剛毛 ホルダがそれから内方に延びる複数の剛毛を有しているというブラシを含んでい て、 ｂ）ブラシは、少なくともそのブラシがシース上に沈積した物質を除去するため にシースに沿って動かされるときには、シースを包囲しているブラシホルダに沿 っである剛毛が曲げられるように寸法を決められており、 Ｃ）剛毛は、それの先端がシースに接触するときに、個々にはシースと点接触し ており、 ｄ）ブラシをシースに沿って往復運動させるための外部の駆動機にブラシを結合 するための手段と、そのブラシがシースに沿って動くときにブラシの横方向の動 きができるように適応された結合手段を含んでいる。

本発明の他の局面によれば、連続流れを基本としての、水性の媒体を処理するた めの高強度／高温度のＵＶランプ反応器システムが提供される。その反応器シス テムは、 ａ）円筒形の反応器容器であって、連続流れを基本として水性の媒体が容器の中 を流れることを可能にするように、第１の端の近くに入口、第２の端の近くに出 口を有している反応器容器を含んでいて、ｂ）円筒形のＵＶランプが、容器の中 に設けられて、容器の中心線に沿って延びており、 Ｃ）反応器容器の内部スペースからＵＶランプを物理的に隔離するための１円筒 形でＵＶ透明性のシースが設けられていて、そのシースは、反応器容器の中心線 に沿って延びていて、少なくともＵＶランプのＵＶ放射線を発する部分と同じ長 さになっており、ｄ）容器の第１と第２の端を、ＵＶランプを隔離して容器の中 において入口および出口と液の連通がある一つの環状の反応器チャンバを限界し ているシースに結合し、シールのための手段が設けられており、ｅ）環状のチャ ンバの中でシースの外面をブラッシングするための手段が設けられており、ｆ） ブラシ装置は少なくとも二つのブラシを有していて、それら各々のブラシは環状 の剛毛ホルダーを有しており、その剛毛ホルダーは、それから半径方向内方へと 延びる複数の剛毛を有しており、ｇ）剛毛は、シースを包囲するための円形の開 口を限界する先端部を有していて、その円形の開口の直径はシースの外側直径よ りも小さく、 ｈ）複数のブラシを、シース上において、相互に間隔をおいて連結するための手 段が設けられていて、その連結手段は、各ブラシのブラシホルダに結合されてお り、 １）シースの外面をその長さに沿ってブラッシングするために、ブラシ装置をシ ースに沿って往復運動させるための手段が設けられており、 ｊ）その往復運動手段を、ブラシ装置のための連結手段に結合するための手段が 設けられている。

図面の簡単な説明 本発明の望ましい実施例が図面に示されており、それら図面のうち、 図１は、本発明の望ましい実施例に従った反応器システムの斜視図であって、Ｕ Ｖランプのための保護シース上に沈積した物質を除去するためのシステムが図示 されるように、反応器の一部が取り除かれている図であり。

図２は、図１の反応器の縦断面図であり、図３は、本発明の一つの望ましい局面 に従ったブラシのデバイスの斜視図であり、 図４は、ブラシの一部の、それがＵＶランプのための保護シースの外面に接触す るときの、拡大された断面図であり、 図５ａは、ブラシの、それが保護シースに接触して第１の方向に動かされている ときの、拡大された断面図であり、 図５ｂは、同じブラシの、それが保護シースに沿って反対の方向に動かされると きの、拡大された断面図である。

望ましい実施例の詳細な説明 本発明の一つの望ましい実施例が、高強度／高温度ＵＶランプ反応器システムに 関して図示されている。

しかし、ＵＶランプのための保護シースから沈積物を除去して本質的にそれによ って保護シースを通しての透過率を制御するための本発明のシステムが、清掃を 必要とする保護シースを用いている他のタイプのＵＶランプ反応器システムにも 適用され得るということが認められるべきである。このシステムは、特に高温度 での使用に適するが、このシステムのその他の特徴や利点は、低温度や低強度で あることもある他のタイプのｔＪＶランプシステムに直ちに用いられ得る。特に 図１に示されている本発明の一つの望ましい実施例は、３０．０００ワツトの範 囲の電力消費で高強度のＵＶ放射線を発生可能で普通には９５０℃の範囲の温度 で作動する高圧力／高温度のＵＶランプを用いている。低強度と中／高強度のラ ンプが下記の運転パラメータを有することが、一般に理解されている。低強度ラ ンプは、４０℃で、１０−２〜１Ｏ−３トルの範囲の低い圧力で作動する。

中／高強度ランプは、６００〜９５０’Ｃで、１０２トルを超える、より高い圧 力で作動する６ 図１の反応器１０は、外側の反応器壁１４で限界された反応器容器１２を含んで いる。透過率制御装置、すなわち、ランプのための保護シースを清掃するための デバイスは、種々ある他の反応器の形においても用いられ得るのであるが、本実 施例によれば、反応器容器１２の形は円筒形である１本実施例によれば、高強度 の細長い形のランプ１６が５反応器容器１２の中央において、それに沿って延び ている０反応器容器１２の中において、ＵＶ透明性の保護シース１８が設けられ ていて、その保護シースは、ＵＶランプを取り巻いてそれを反応器容器１２の内 部から隔離している。その円筒形になっているシースは、反応器容器の中央に位 置しており、それにより、保護シースの外面２２と反応器の外側壁１４の内面２ ４の間に−っの環状のスペース２０を限界している５反応器１２の中で処理され るべき水性の媒体は、入口導管２６を通って環状の反応器チャンバ２０に流入す る。処理された流出物は、環状の反応器チャンバ２０から出口２８を通って流出 する。

図１の実施例によれば、外側壁１４の内面２４に複数のバッフル３０が固定され ていて、各バッフルは、中央に開口３２がある円形をなしていて、その中央の開 口が、保護シース１８と、その保護シースを清掃するための、全体として参照番 号３４をつけであるシステムのための空隙になっている。それらバッフルは、環 状チャンバ２０の内部に、流れの中に乱れを導入することによって適当な混合を 確実にするために設けられているので、水性の媒体のための滞留時間の間には、 それのすべての部分がランプ１６からのＵＶ放射線にさらされ、それにより、そ の水性の媒体のための所望の処理が確実になる。

反応器１２は基底部３６の上で支持されていて、その基底部は、シース清掃シス テム３４のための外部の駆動機３８と、冷却用空気の流れをダクト４２を通して ＵＶランプ１６に向けるための冷却ファン４ｏを収容している。それに対応する ように、Ｕｖランプの他方の端部は、冷却用空気をダクト４６を通してランプの 先端部に向わせているファン４４によって冷却されている。

清掃システム３４を往復運動させるためのデバイスは、反応器の外部に位置して いる。この実施例によれば、ライン４８と５０を通して空気圧力が供給される一 つの空気圧シリンダが、ピストンロッド５２を１反応器の環状チャンバ２０を通 して上向きそして下向きに往復運動させる。そのピストンロッドは、グランド５ ４によって反応器の一端でシールされており、そのグランドは、環状の反応器チ ャンバの中からの水性の媒体の漏洩を防止すると共に、処理されている流体の媒 体の中に外気が漏れ込むことを防止するために適している。そのグランドと、そ れのロッド５２の回りでのシール性能は、処理されるべき水性の媒体の圧力と腐 食性に依存して選定される。

図２で示されているように、ＵＶランプ１６は、円筒形の反応器１４の長さ方向 軸線５６に一致している。

ランプの端部５８と６０は、この円筒形の反応器のためのエンドプレート６２と ６４よりも先まで延びている。

ランプの端部５８と６０のためのサポートは、反応器のためのエンドプレート６ ２と６４の外側に設けられている。ランプの端部５８は、Ｕ字形のブラケット６ ８の中に固定されたセラミック取付台６６を有している。そのＵ字形のブラケッ ト６８はエンドプレート６２に固定されている。同様に、ランプの端部６０は、 Ｕ字形のブラケット７２の中に固定されたセラミック取付台７０を有している。

そのＵ字形のブラケット７２はエンドプレート６４の外側に固定されている。そ れら取り付は用ブラケット６８と７２はランプ１６を、反応器の長さ方向軸線５ ６に沿うように位置決めする。

ランプに給電するために、適当な電気のリード線７４と７６が、各々のランプ端 部に設けられている。

環状の反応器チャンバー２０からの水性の媒体の漏洩を防止するために、石英の チューブ１８は、それの両端部においてエンドプレート６２と６４に対してシー ルされている０図２で示されているように、適当なシーリングリング６１が、エ ンドプレート６２において石英チューブの端部６３を包囲している。これと同じ く、エンドプレート６４においては、シーリングリング６５が端部６７を包囲し 、それをエンドプレート６４に対してシールしている。漏洩を防止するための石 英チューブの二つの端部のエンドプレートに対するシーリングを行うためには多 種のシールが利用され得ることが認められている。そのような適当なシールとし ては、石英チューブの端部にクランプされて、それぞれのエンドプレート６２と ６４に固定される合成ゴムがある。このようにして、エンドプレートからの石英 シース１８の容易な取り外しが達成される。

確かに、６００〜９５０℃の範囲の温度で作動する高強度／高出力のランプでは 、外部的冷却が必要である。

既に図１において説明したように、冷却ファン４０が冷却用空気を、ランプの端 部６０のセラミックマウント部分７０に向かわせている。冷却用空気はダクト４ ２によって方向付けされている。同様に上部においては、ランプの端部５８の近 傍で冷却ファン４４が、冷却用空気をダクト４６を通してセラミックマウント６ ６に向かわせている。その冷却用空気は、ランプの端部に封入された電極がラン プ１６の石英チューブの中の高い温度の故に劣化することがないことを確実にす るために必要である。ランプの下方部分の冷却のために向けられた空気は、ラン プ１６と、保護シース１８の内面８０の間で限界された環状スペース７８に入っ てそこを通って上昇し得る。シース１８の上部は開放になっているので、そのよ うな循環空気は上部において排出できるので、それにより、システムの冷却がさ らに高められる。

反応器のための入口２６は第１のエンドプレート６４の近くに位置している。同 様に、出口２８は、反応器のための第２のエンドプレート６２の近くに位置して いる。したがって水性の媒体は、反応器の一端に入り、環状のスペース２０を通 りつつバッフル３０を乗り越え、出口２８を経て排出される。バッフル３０は、 シース１８の外面２２上に沈積した物質を除去するための装置３４からは離れて いる０組み立てを容易にするために、円筒形の反応器１２は、それに、図示のよ うに適当なボルト８２．８４でボルト止めされたエンドブレー）−６２，６４を 有している。ボルト８４は、反応器を基底部３６に固定するために支持基底部の 上面８６を通って延びている。清掃デバイス３４を往復運動させるための空気圧 シリンダ３８は、ボルト８８によってエンドプレート６４に固定されている。ピ ストンロッド５２は、別々になったブラシ９２と９４のためのキャリッジ９０に 固定されている。キャリッジとコネクタ９６の詳細は、図３によってより詳しく 説明する。しかし、図２において、ピストンロッド５２の行程が、ブラシ９２は シースの上方領域１８ａ沿いに移動し、ブラシ９４はシースの下方領域１８ｂ沿 いに移動し、望ましくはブラシ９４が、少なくとも幾らかは上方領域１８ａ上を 移動してオーバーラツプの働きをする。ということを確実にするために十分であ ることが明らかである。

シース清掃デバイス３４の詳細が図３に示されている。デバイス３４は、ブラシ ９２と９４がついているブラシキャリッジ９０で成っている。この実施例によれ ば、ブラシ９２と９４の各々は下記のように組み立てられている。ブラシ９２は 複数の剛毛９８を有している。剛毛９８は剛毛ホルダー１００に取り付けられて いる。同様に、ブラシ９４は、剛毛ホルダー１０４に固定された複数の剛毛１０ ２を有している。それら剛毛は、剛毛ホルダーの半径方向内方に延びて、シース １８の直径よりも少し小さい直径１０６を有する円形の開口を限界している。こ れにより、シース１８の外面２２に対しての、ブラシ９２の剛毛先端１０８とブ ラシ９４の剛毛先端１１０の、締まり嵌合いが実現する。この締まり嵌合いのさ らに詳しいことは図４と５によって説明する。

本発明によるブラシ９２．９４のためのキャリッジ９０は、長さが等しい４本の ロッド１１２を含んで成っている。長さが等しいそれらロッド１１２は、剛毛ホ ルダー１ｏＯと１０４に固定されている。この実施例によれば、ロッド１１２の 端部１１４は剛毛ホルダ１０４に、ロッドを剛毛ホルダに溶接することによって 固定されている。したがって、それら剛毛ホルダは、ロッドと組み合わせられて キャリッジ９０を形成している。別の言い方をするならば、ロッドがそれら剛毛 ホルダーと共に、ブラシ９２と９４を、それらブラシが図２で説明したようにシ ース１８上を移動するときに、相互間に間隔をもたせて位置決めするために必要 な結合要素を形成している。

ＵＶ放射にさらされる反応器システムのための材料は、ＵＶ放射にさらされるこ とやあり得る高い温度による故障に対しての抵抗性がある材料でできていなけれ ばならない、　ということが認められている０反応器の内部具は、ステンレス鋼 で作られているのが望ましい、ブラシシステム３４について言うならば、キャリ ッジ９０のためのロッド１１２は、適当ならばどんなものでもよい耐ＵＶ性のプ ラスチックが、または、金属、合金または金属系複合材料を含む金属材°料でで きていればよい、同様に、剛毛ホルダー１００と１０４は、適当な耐ＵＶ性のプ ラスチック、金属、または合金でできていればよい、Ｗｉ毛９８と１０２も、剛 毛の形になったときに剛性のある適当な耐ＵＶ性のプラスチックでできているか 、または、金属または合金から形成された細いワイヤでできているのが望ましい 。

望ましいプラスチックとしては、テフロンのような、ハロゲン化ポリオレフィン 、ウレタン、合成ゴム、および、高密度ポリプロピレン、のような耐ＵＶ性で望 ましくは耐熱性のプラスチックがある。望ましい金属および合金としては、ステ ンレス鋼、アルミニウム合金、黄銅、ニッケル、および、クロムめっきされた鋼 がある。望ましいステンレス鋼は、ステンレス鋼３０４と３１６である。ｍ毛は 剛毛ホルダに、標準的な縫い付は方式によって取り付けられればよい、ある長さ の剛毛が折り曲げられ、ホルダ１００では＋１６、ホルダ１０４では１１８で示 す縫い糸で規定場所に縫い付けられる。それの詳細は図４に示されている。

一般的に理解されているように、石英ランプのための保護シース１８は、中空の 円筒を限界するについて、ある程度の許容誤差をもって押出し／吹込み成形され ている１石英チューブのそのような押出し／吹込みは、結果として、石英の壁に おける曲線や波打ちのような長さ関係寸法の偏りはもち論石英チューブの真円度 での偏りを生じ得る。従って、ブラシは、それが石英チューブの外壁２２に沿っ て移動するときに、石英チューブの偏りの許容量に従うように横方向に動くこと が許されねばならない、ブラシが石英チューブ上を移動するときの、それらブラ シのそのような横方向の動きに対処するために、ピストンロッド５２をキャリッ ジに結合するための望ましいコネクタ９６が示されている。コネクタ９６は、こ の実施例によれば、剛毛ホルダー１０４に結合されているスライド１２０を含ん でいる。このスライドは、平らなナツト頭１２４を収容する向き合った溝１２２ を有している。このナツト頭は、ロッド５２のねじのある端部１２６にねじ込ま れている。このナツト頭は、互いに反対の側にある面１２８が、向き合っている 溝１２２と揃った状態で、矢印１３０の方向に容易に滑り得る。したがって、ナ ツト１２４は、スライドと相対的に横方向に動くことを許され、それにより、ブ ラシが石英チューブ１８に沿って移動するときのブラシ９４の横方向の動きに対 処される。

保護シース１８が、それの長さに沿っての諸許容誤差を有することにより、コネ クタデバイス９６がブラシの横方向の動きに対処する。しかし、シース１８の非 真円の寸法誤差に対処するためには剛毛を用いることが特に有利であるというこ とが知られている１図４を見るに、保護シース１８は、外面２２を有する。前述 したように、保護シース１８はランプ１６からは離隔している。シース１８の外 側直径に対しての剛毛先端１０８の寸法法めによって得られた締まり嵌め合いの 故に、剛毛は、図４に示されているように少しく曲げられる。約０，２５〜１． ５１１！ｌの締まり嵌め合いの場合、剛毛は、少なくとも９８ａで示された先端 領域においては、外向きに展開して少しく曲がる。

剛毛のために選定された材料のタイプによって、オーバーラツプ、すなわち締ま り嵌め合いの程度が変わり、ステンレス鋼の場合、望ましい締まり嵌め合いは０ ．７５　ｍｍの範囲にある、と認められている。

シースの非真円性は、剛毛の先端がシース全周にわたって接触するときに剛毛が 曲がることによって対処される。その後ブラシデバイスがシースに沿って動かさ れると、沈積した物質を除去すべくすべての面が接触される。この特徴は、従来 技術によるデバイス、特にはワイパーリングや同様のものによってならば、達成 することが不可能ではないとしても困難であった。

剛毛は、図４に示されているように、縫い糸１１６によって剛毛ホルダー１００ に縫い付けられている。

剛毛は、それが折り曲げられた上で、剛毛ホルダーのベース面１３４において剛 毛のための幅１３６を限界しているＵ字形の溝１３２の中で保持される、という ような長さになっている。剛毛が領域９８ａにおいて外向きに展開して少しく曲 がるときに、保護シース１８の面２２においての剛毛の幅は、かなり広くなる。

図３において明示されているように、剛毛の、ホルダー１０４のベース面１３４ からのそのような外側への展開の結果として、剛毛の先端が領域１３８において オーバーラツプすることとなり、それにより、保護シース１８の回りのすべての 面が、剛毛の先端によって接触される。

図５ａで示されているように、ブラシは、矢印１４０の方向に動かされ、それに より、剛毛は、締まり嵌め合いの故に、矢印１４０とは反対の方向に曲げられる 。Ｗｉ毛の先端１０８が、チューブ１８の外面２２を掃引し、それにより、全体 として１４２で示されている水性の媒体から沈積した物質をチューブ外面２２か ら除去する。同様に、ブラシが図５ｂの矢印１４４の方向に動かされるときには 、剛毛９８は矢印１４４の反対の方向に曲がる。先端１０８は、この場合も、締 まり嵌め合いの故に保護シース１８の外面２２を掃引し、それにより、外面上の 沈積物を除去する。

シリンダ３８のための空気ライン４８と５０への空気の供給を制御する適当な制 御装置が設けられている、ということが理解される。その制御装置は、シリンダ ３８の中の複動のピストンのどちら側に加圧された空気が注入されているかを決 定する空気圧バルブを開いたり閉じたりするための信号を発生し、それにより、 ピストンロッド５２の往復運動を行わせるような、標準的形態の、プログラミン グ可能なマイクロプロセッサであればよい、なお、マイクロプロセッサへの入力 は、ブラシの位置を検出して上昇／下降の行程端の信号を出すためのセンサーに よって提供される０図２で示されているように、センサー１４６が、何時シリン ダ内のピストンが、上側のブラシ９２がその行程の上方部分に達することに対応 する上方の位置に達したかを検出するために、シリンダ上に設けられている。同 様に、センサー１４８が、ブラシの行程の下方端に対応する信号を出すため設け られている。それらセンサーは、少なくとも、反応器の環状チャンバー２０の中 の放射線を発するランプのＵ■放射部分の清掃を確実にするように位置決めされ ている。センサー１４６と１４８によって、ブラシの運動の終点を知らせる信号 が発生される。ブラシが、それの上向き移動を開始し、センサー１４６が動作し たときには、一つの信号がマイクロプロセッサに伝達されるので、バルブ開閉が 切り替わり、シリンダが逆方向に加圧され、その結果、ピストンロッド５２が引 込んで行く、ピストンロッド５２は徐々に引込んで行き、遂にはセンサー１４８ が作動して下向き行程の最低位置を表示する。

マイクロプロセッサは、シースの外部の各ブラッシングの間の期間を定めるよう にプログラミングされてよい、はとんどの処理されるべき水性の媒体の場合、少 なくとも１０〜１５分に１回ブラシを往復させるのが望ましい、ブラシの運動の そのようなサイクリングは、ブラシシステムが実際に作動している時間をかなり 少なくするにのことは、基本として連続的作動をしなければならないシステムと 対比しての重要な利点である。したがって、本発明のシステムは、必要とする保 守作業がより少なく、それにより、サービス能力を改善した。使用中に比較的に 清潔に保たれる故にシース外部のブラッシングを１時間に１回しか必要としない というシステムもあるかもしれない、ブラシ９２と９４の間のスペースは、ブラ シ９２が最も上の位置にあるときに、ブラシ９４が、ブラシ９２がそれの最も下 の位置にあるときに占める領域の少なくとも一部の上を移動することを確実にす るようになっている。このようにして、シース１８の延びている外面のすべてが 、ブラシシステムの各サイクルの間にブラッシングされる。

既に述べたように、ＵＶランプの石英チューブの温度は９５０℃の範囲にもなる ので、保護シース１８の温度も、石英ランプの温度に近づく極めて高い温度にな る。シースの外面２２に沿って流れる水性の媒体が冷却効果を及ぼすが、その面 の温度は多分に２５０’Ｃを超える。ブラシシステムを用いることの明らかな利 点の一つは、ブラシの先端だけが保護シースの外面２２と点接触していることに ある。この点接触は、剛毛に伝達される熱を最小にし、それにより、剛毛の高温 熱応力を少なくする。さらに、剛毛は、それが保護シースから外へと広がるとき に冷却フィンの形になるので、水性の媒体は、剛毛をおおっては、図５に明示さ れているように矢印１５２の方向に流れる。この水性の媒体の流れが剛毛を冷却 するので、剛毛の使用における寿命に寄与する。このことは、剛毛が望ましいス テンレス鋼での構成でなくプラスチックの構成でできているときに、特に重要で ある。剛毛が図３に示されているような構造になっていることにより、剛毛のグ ループ間にスペース１５４ができていて、それにより液体は、剛毛のグループ間 を自由に流れて追加的な冷却効果を及ぼし、剛毛ホルダー１００，１０４の変形 や損傷をなくする。

各グループでの剛毛の数は、各剛毛グループでブラシ厚さが３０〜１２０　ｍｍ になれば十分である。このことは、どの時点においても十分な剛毛先端がシース の外面と接触し、その結果、保護シース１８の外面の清掃と沈積物質の除去の所 望の程度が得られる、ということを確実にする。ブラシシステムがシースに沿っ て往復運動させられる回数または期間は、ランプ１６によって発せられたＵＶ放 射線の透過率の所望のレベルを維持するための透過率制御の一つの形式を提供す る。

一つだけのブラシ、または複数のブラシが設けられてよいことが認められる。ブ ラシが保護シース上を、所望の清掃効果が得られるように移動することを確実に するために、一つまたはより多くのブラシのために適当なキャリッジ、すなわち 結合デバイスが設けられている。一つだけのブラシが用いられたときには、相対 的横方向の動きを許すことだけでなく、もしブラシがシースの長さ方向軸線に対 し斜めになれば剛毛の諸部分がシースの外面に接触しなくなるので斜めにならな いことを確実にするために、適当な取り付はデバイスが要求される。さらに、二 つまたはより多くのブラシが用いられる場合には、それらブラシが空気シリンダ を単一のサイクルで作動させつつ保護シース上を移動することを確実にするため に、第３、第４などのブラシは、図３で示されたタイプの結合要素の延長部が、 または他のタイプの結合部に結合されればよし＼。

ここにおいては５本発明の望ましい実施例を詳細に説明したが、本発明の理念ま たは添付の特許請求の範囲から外れることなしに種々の変更がそれにつし〜て行 、われ得ることが、当業者によって理解されるであろう。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．水性の溶液を処理するための少なくとも一つのＵＶ放射ランプと、前記ラン プは反応器の中で保護用のＵＶ放射透明性のシースの中に位置し、前記シースに よって前記の水性の溶液から隔離されており、また反応器の中で処理されている 水性の溶液からシース上に沈積した物質を除去するための手段とを有する反応器 であって、前記のシースから沈積物を除去するための前記手段における改善が、 ａ）シースを包囲するに適した剛毛ホルダを有する一つのブラシ、すなわち、前 記剛毛ホルダは、それから内方に延びている複数の剛毛を有しており、前記ブラ シは、少なくとも前記ブラシがシース上に沈積した物質を除去するためにシース に沿って動かされるときには、シースを包囲している前記ブラシホルダに沿って ある前記剛毛が曲げられるように寸法を決められており、前記剛毛は、前記剛毛 の先端がシースに接触するときには個々にシースと点接触する、というブラシと 、 ｂ）前記ブラシをシースに沿って往復運動させるための外部の駆動機に前記ブラ シを結合するための結合手段で、前記ブラシがシースに沿って動くときに前記ブ ラシの横方向の動きに対処するに適している結合手段と を含んでいるようにされた反応器。
2. ２．少なくとも二つの前記ブラシが、一つのキャリッジ上に取り付けられたそれ ぞれの剛毛ホルダーを有しており、 前記の少なくとも二つのブラシは、それらブラシが前記シースに沿って動かされ るときに前記シースに接触するように前記キャリッジ上で揃えられており、前記 結合手段は、前記キャリッジを前記の外部の駆動機に結合している 請求項１記載の反応器。
3. ３．前記各ブラシが円形をなしており、前記剛毛ホルダは円形をなしていて、そ れから前記剛毛が半径方向内方へと延びており、前記剛毛の先端ば、円形をなし ているシースを包囲するための円形の開口を限界しており．前記円形の開口は、 前記剛毛において前記の曲りを生じさせるために、前記シースの外側直径よりも 小さい直径を有している請求項２記載の反応器。
4. ４．前記の駆動機が往復運動するピストンであり、前記ピストンは前記反応器の 壁を貫通して延びるロッドを有していて、前記ロッドは前記反応器から水性の溶 液が漏洩することを防止するために前記反応器の壁においてシールされており、 前記ロッドを前記キャリッジに結合する前記結合手段が、組み合う相手の突起部 を収容するためのスライドを含んでいて、前記スライドは前記のロッドとキャリ ッジの一方のものに取り付けられ、前記突起部は他方のものに取り付けられ、前 記スライドは、前記キャリッジが前記シースに沿って往復運動を行う間に前記キ ャリッジと前記の壁の間での横方向の相対的運動を許すように方向を決められて いる、 請求項１，２，または３に記載の反応器。
5. ５．前記ランプが、９５０℃の範囲の運転温度を有している、請求項１ないし４ のいずれか１項に記載の反応器システム。
6. ６．前記ブラシを通しての熱伝達を最小にするために、前記ブラシの先端が前記 シースと点接触している、請求項５記載の反応器システム。
7. ７．前記剛毛が、ステンレス鋼、アルミニウム合金、黄銅、ニッケルめっきされ た鋼、および、クロムめっきされた鋼で成るグループから選定された金属ででき ている、請求項６記載の反応器システム。