JPH077967Y2

JPH077967Y2 - 紫外線照射装置

Info

Publication number: JPH077967Y2
Application number: JP9848990U
Authority: JP
Inventors: 裕司山越
Original assignee: 中野浩二
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 1995-03-01
Anticipated expiration: 2005-03-01
Also published as: JPH0455353U

Description

【考案の詳細な説明】イ．考案の目的＜産業上の利用分野＞本考案は、紫外線の照射によって、半導体製造や医薬品
製造等に使用する水やガス等の流体の細菌の殺菌、有機
物の酸化分解、有害物の分解等の処理を行う紫外線照射
装置に関するものであり、紫外線照射装置の処理筒内に
取り付ける。紫外線ランプを内臓した紫外線透過性のあ
る透過管の多数本を、相互に角度を付けて重ならないよ
うに配設し、通過流体に紫外線を均等に照射させる流路
を形成したことに特徴がある。

＜従来の技術＞水やガス等の流体に紫外線を照射して細菌、有機物、有
害物等の存在しない処理流体を得る紫外線照射装置は、
半導体、医薬製造や原子力発電等の各産業分野で用いら
れている。

この紫外線照射装置においては、その処理筒内に、紫外
線ランプを内臓した紫外線透過性のある透過管の多数本
を、水平に、間隔を置いて、多段階に配設するについて
は、簾状に垂直に一列に配設している。

従って、この紫外線照射装置の処理筒内では、紫外線ラ
ンプより近い箇所を流れる流体は紫外線の照射を十分に
受けるが、紫外線ランプより遠い箇所を流れる流体は紫
外線の照射を十分に受けず、紫外線照射量の少ない流体
が存在するために、処理流体全体として処理結果が悪く
なるという不具合があった。

従来、この対策として、処理筒内の流体の流路に、流体
に乱流を生じさせるための攪拌板や風車板等を付設する
ことがあったが、この場合においては流体が乱流状態に
なるので、紫外線照射量の点で多少改善される要素があ
ったが、付設した攪拌板や風車板が紫外線の照射を阻害
し、攪拌板や風車板の影となって紫外線の照射を受けな
い流体が生じ、処理流体全体として紫外線照射量が低下
して処理結果に悪影響が出ることが多かった。

さらに、透過管の多数本を簾状に垂直に一列に配設した
場合においては、各透過管の紫外線ランプより照射され
る紫外線が、まともに衝突して相殺されるために、処理
流体に対する紫外線照射量が低下する欠点があった。

また、処理筒内に攪拌板や風車板等に付設しても、紫外
線ランプより遠い箇所を流れる流体の発生は避けられ
ず、また流体の流速が遅いときは乱流は発生しにくく、
流体はショートパスを起こしたり、流体溜りを起こすこ
とも多かった。

＜本考案が解決しようとする課題＞最近、半導体、医薬製造分野においては、これらの製品
の製造の際に使用する水やガス等の流体の処理結果、特
に純度が厳しく求められており、原子力発電分野の用水
においても、この点は同様であり、流体に対する紫外線
照射量の増大が技術課題となっている。

本考案は、この紫外線照射装置において処理する流体に
対する紫外線照射量を高め、流体の処理結果を向上させ
ることを目的とし、さらには紫外線照射量を高めること
に併せて、流体の処理流量を増加させることを目的とす
る。

ロ、考案の構成＜課題を解決するための手段＞本考案は、前述した従来の紫外線照射装置の問題点を解
決するもので、紫外線ランプを内臓した紫外線透過性の
ある透過管を処理筒内に多数配設し、紫外線照射によっ
て流体中の細菌の殺菌、有機物の酸化分解、有害物質の
分解等の処理を行う流路を処理筒内に形成した紫外線照
射装置において、処理筒内に多数の透過管を、水平に、
間隔を置いて、多段階に配設するについて、各透過管を
相互に角度を付けて重ならないように配設することによ
って、通過流体に透過管よりの紫外線を均等に照射させ
る流路を処理筒内に形成したことに特徴がある。

以下に本考案の流体紫外線照射装置の実施態様の一例に
ついて説明をする。

図中１はステンレス製の処理筒であり、この処理筒１の
内部に、紫外線ランプ２を内臓した石英ガラス製の多数
の透過管３を、水平に、間隔を置いて、多段階に配設す
るについて、各透過管３を相互に角度を付けて配設する
が、例えば、第２図に示すように、処理筒１内に多数の
透過管３を、流体の通過方向に従って、一定角度を付け
て重ならないように配設することによって、処理筒１の
内部を通過する流体に、透過管３より紫外線を均等に照
射させるスパイラル状の流路４を形成することが望まし
いが、処理流体の種類や処理目的によっては、多数の透
過管３を、前述のようにスパイラル状に配設せずに、ラ
ンダムに、適宜な角度を付けて配設することによって、
複雑なスパイラル状の流路４を形成してもよい。

なお、この処理筒１内の流入域と流出域に、必要に応じ
て、公知の多孔板、格子板、ストレーナ等の整流機構５
を付設すると、透過管３に流入する流体は層流状に流れ
るので、紫外線ランプ２より照射される紫外線よる流体
の処理を一層促進することができる。

各透過管３の角度は、透過管３の本数に従って適宜決定
するが、あまり角度が小さいと、紫外線照射量は高まる
が、流体の処理流量の減少、流体の処理抵抗の増大をき
たすので不適当であり、また、あまり角度が大きいと、
紫外線照射量の増加効果がないので不適当であり、従っ
て、各透過管３の角度は、通常、22.5〜90度の範囲に
し、望ましくは36〜60度にするとよい。

各透過管３の本数は、処理流体の種類や処理目的に従っ
て適宜決定するが、あまり本数が多いと、流体の紫外線
照射量は増大するが、処理抵抗が増加して処理流量の減
少をきたすので不適当であり、通常は２〜16本、望まし
くは３〜８本にする。

さらに、各透過管３の間隔も、同様に処理流体の種類や
処理目的に従って適宜決定することになるが、あまり間
隔が広いと、本考案が意図している効果が達成されず、
また間隔が狭すぎると、流体の紫外線照射量は増大する
が、処理抵抗の増加、処理流量の減少をもたらすので不
適当で、通常は５〜200cm、望ましくは20〜100cmにする
とよい。

各透過管３の間隔について付言すると、紫外線照射とと
もに過酸化水素を併用して流体を処理したり、あるいは
紫外線照射によって流体の処理を継続している間に、流
体中に過酸化水素が発生しした場合には、過酸化水素が
紫外線を吸収して紫外線照射量が減少するので（流体の
過酸化水素濃度が高いほど紫外線の吸収度合が高い傾向
にある）、このような場合においては、第３図に示すよ
うに、処理筒１内を通過する流体の過酸化水素の濃度に
対応して、多数の透過管３の間隔を、流体の通過方向に
従って、狭めて配設してもよい。

過酸化水素に限らず、紫外線によって分解し、濃度が高
いほど紫外線の吸収度合が高い傾向があるもの、例えば
塩素、オゾン等についても、同様に流体の通過方向に従
って、各透過管３の間隔を狭めてもよい。

紫外線ランプ２を内臓した透過管３を多数配設した処理
筒１内で、紫外線照射によって流体の処理を行うについ
ては、透過管３を多数配設した処理筒１内の前段流域と
後段流域に、通常使用する多孔板、格子板、ストレーナ
等の整流機構を付設すると、透過管３に流入する流体は
層流状に流れ、紫外線照射よる流体の処理を一層促進さ
せることができる。

処理筒１はステンレス以外にも溶出物が流出しない材質
を使用でき、透過管３は石英ガラス以外にもテフロン等
の紫外線透過率が高く、かつ流体中に溶出物が流出しな
い材質を使用できる。

＜作用＞本考案の紫外線照射装置の操作について説明すると、処
理筒１の流入管６より、細菌、有機物、有害物を含む流
体を処理筒１内に流入すると、流体は、処理筒１内の流
入域に設けた整流機構５によって、層流状になって透過
管３に流入して行くが、多数の透過管３は、流体の通過
方向に従って、一定角度を付けて重ならないように配設
することによって、通過流体に透過管よりの紫外線を均
等に照射させる流路４を形成しているので、処理筒１の
内部を通過する流体は、片流れ、流体溜りを起こすこと
なく、万遍なく各透過管３に接して、各透過管３の紫外
線ランプ２より、相互に相殺されない強力な紫外線の照
射を、均等に、かつ多段階に効率良く受ける結果、全処
理流体の紫外線照射量は飛躍的に増大し、一段と処理結
果が向上した処理流体として流出管７より処理筒１外に
流出して行き、各用途に供されることになる。

ハ、考案の効果以上述べたように、本考案の紫外線照射装置において
は、従来の問題となっていた紫外線ランプより遠い箇所
を流れる流体の発生や片流れ、流体溜りを防止し、流体
を万遍なく各透過管に近接させて通過させるので、流体
は各透過管の紫外線ランプより紫外線の照射を、均等
に、かつ多段階に効率良く受ける結果、かつ、各透過管
の紫外線ランプより照射される紫外線は相殺されること
がないために、処理流体の紫外線照射量は、従来装置に
比較して1.2〜２倍と飛躍的に増大し、流体の処理結
果、例えば処理流体の純度は1.2〜10に一段と向上させ
ることができる。

従って、半導体、医薬製造分野や原子力発電分野で、最
近求められて基準の水等の流体として利用することがで
きる。

また、紫外線照射量が高いために、流体の処理結果を多
少落とせば、紫外線照射量を高めることに併せて、流体
の処理流量を1.2倍程度増大させることができる。

さらに、従来のように、処理筒内の流路に、攪拌板や風
車板等を付設することがないので、付設した攪拌板や風
車板が紫外線の照射を阻害して処理流体全体として紫外
線照射量が低下して処理結果が悪くなるという問題も解
決できる。

なお、紫外線照射と過酸化水素を併用して流体を処理す
る場合、その他、流体中に過酸化水素が発生したりする
ような場合においては、従来は過酸化水素が紫外線を吸
収して紫外線照射量が低下するという問題があったが、
本考案の紫外線照射装置においては、流体の過酸化水素
の濃度に対応して、各透過管の間隔を、流体の通過方向
に従って、狭めて配設して、過酸化水素による紫外線を
吸収、すなわち紫外線照射量の減少を解消することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の紫外線照射装置の実施例を示すもので、
第１図は、処理筒内に整流機構を付設するとともに、処
理筒の内部に、紫外線ランプを内臓したの透過管の多数
を、流体の通過方向に従って、一定角度を付けて重なら
ないように水平に、間隔を置いて、多段階に配設してス
パイラル状の流路を形成した状態を示す断面図、第２図
は第１図のＡ〜Ａ線断面図、第３図は紫外線照射ととも
に過酸化水素を併用して流体を処理し、過酸化水素が紫
外線を吸収して紫外線照射量が減少する場合において、
各透過管の間隔を、流体の通過方向に従って、狭めて配
設した状態を示す断面図である１……処理筒、４……スパイラル状の流路２……紫外線ランプ、５……整流機構３……透過管

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】紫外線ランプを内臓した紫外線透過性のあ
る透過管を処理筒内に多数配設し、紫外線照射によって
流体中の細菌の殺菌、有機物の酸化分解、有害物質の分
解等の処理を行う流路を処理筒内に形成した紫外線照射
装置において、処理筒内に多数の透過管を、水平に、間
隔を置いて、多段階に配設するについて、各透過管を相
互に角度を付けて重ならないように配設することによっ
て、通過流体に透過管よりの紫外線を均等に照射させる
流路を処理筒内に形成した紫外線照射装置。
【請求項２】請求項１の多数の透過管を、流体の通過方
向に従って、順に一定角度を付けて螺旋状に処理筒内に
配設した紫外線照射装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２の多数の透過管を、
流体の通過方向に従って、透過管と透過管の間隔を狭め
て処理筒内に配設した紫外線照射装置。
【請求項４】請求項１又は請求項２或いは請求項３の透
過管を多数配設した処理筒内の前段流域又は後段流域或
いは両流域に、通過流体の整流機構を付設した紫外線照
射装置。