JPH08509905A - 流体の処理システム及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 流体の処理システムは被処理流体が通過し照射される処理区域内の照射区域に設置された１つ又はそれ以上の照射源を含む。照射区域は被処理流体を少なくとも１つの照射源アセンブリーから予め定められた最大距離内に限定する閉断面を持つ。好ましくは、照射区域は流体の流れ方向に直角な縮小した断面積を有し、かくして流体の流れ速度は照射区域で増加する。これは流体が比較的遅い速度で照射区域に入り、高速で照射区域を横切り、再び比較的低速となって、システムを通じての水柱へッドの損失が最小限になるようにする。処理区域に入る流体は、照射区域に入るに先立って、断面積が減少する人口移行領域に入り、処理区域を出る流体は断面積が増加する出口移行領域を通過する。各移行領域は流体流速が増加及び減少する際の水柱ヘッド損失を減らすようにデザインされている。照射区域では、照射源は補修のための接近性が改良されるように配置された照射モジュール上に搭載される。照射モジュールには、照射源が照射区域中にあるままで照射源を汚損している物質を除去するように操作できる洗浄アセンブリーを設けても良い。

Description

【発明の詳細な説明】 流体の処理システム及び方法 技術分野 本発明は、少なくと１つの照射源を含み且つ少なくとも１つの照射源から予め 定められた最大距離内に流体の流れを限定する閉断面を持っている照射区域内に 流体を重力で供給することによって流体を処理する方法に関する。 本発明はまた、適当な洗浄液を含んだ洗浄部材で照射源の外面を洗浄する、流 体の流れの中にある照射源アセンブリーの新規な洗浄方法に関する。 本発明はまた、照射に曝すことにより流体を処理する新規なシステムに関する 。詳しくは本発明は、照射源に対して規定された流体形状を与えるように配置さ れた照射区域を持つ処理区域を含んだ、流体を処理する新規な重力で供給するシ ステムに関する。 本発明はまた、流体処理システム用の新規な照射源モジュールに関する。詳し くは、このモジュールは支持部材に接続した１つ以上の照射源アセンブリーを含 み、かつ支持部材はシステムの使用中に処理システムからのモジュールの挿入及 び取出しを可能にするよう設計されている。このモジュールは設置又は取外しの 際に照射源アセンブリーがシステム処理区域内の表面に接触しないように設計さ れている。 本発明はまた、流体処理システムの新規な洗浄装置に関する。詳しくは、洗浄 装置は流体処理システム内の照射源アセンブリーの外部を掃除する１つ以上の洗 浄部材を含み、洗浄部材は照射源外部に触れて照射源アセンブリーの外部を汚し ている物質を弛め及び／又は除く適当な洗浄液を含む。 背景技術 流体処理システムはよく知られている。例えば、米国特許第4,482,809、4,872 ,980及び5,006,244号（本願出願人に譲渡）はすべて紫外線（ＵＶ）照射を用い た重力で供給する流体処理システムを記載しており、その各内容は参考としてこ こに組み入れる。 このようなシステムは数個のＵＶランプを含んだＵＶランプフレームの列を含 み、各ランプはフレームの２本の支持腕木の間に伸びているスリーブの中に据え られている。フレームは所要の照射をされる被処理流体の中に浸漬されている。 流体が曝れる照射量は、流体のランプへの近さ、ランプの出力ワット及び流体の ランプを通過する流速によって決まる。ランプのＵＶ出力をモニタするには１つ 以上のＵＶセンサが用いられ、流体レベルは典型的には処理装置の下流でレベル ・ゲートなどである程度制御される。高い流速の場合重力で供給するシステムで は正確な流体レベルの制御がしにくいので、流体レベルの変動は避けられない。 このような変動は処理流体の不均一な照射を招くことがある。 然し、上記システムには欠点がある。処理される流体の質によっては、ＵＶラ ンプを囲んでいるスリーブが周期的に異物で汚されて流体へのＵＶ照射の伝達を 妨げる。汚れた場合には、実績操業データから又はＵＶセンサからの測定により 決められる期間ごとに、スリーブを人手で洗浄して異物を取り去らねばならない 。 もしＵＶランプフレームがオープンな水路状のシステムで使用される場合には 、システムが操業を続けてる間に１つ以上フレームを取り出し、取り出したフレ ームを空気撹拌された適当な酸性洗浄液浴に漬けて汚染物質を取り除く。勿論、 洗浄のため１つ以上フレームが取り出されている間でも処理中の流体に十分な照 射を確保するために過剰な又は余分なＵＶ照射源（通常は余計なＵＶランプフレ ームを含めることによる）を設けなけねばならない。勿論、この過剰なＵＶ能力 の必要は処理システムの設置費用を増加させる。 更に、その中にＵＶランプフレームを置く洗浄液を入れた洗浄容器を準備して 設置せねばならない。一時に洗浄するフレームの数及 び洗浄を要する頻度によっては、これが処理システムの設置、保持及び操業経費 を大きく増加させる。 もしフレームがクローズドシステムであれば、洗浄のためにフレームを流体か ら取り出すことは通常実際的でない。この場合、流体の処理を中断し、処理郭域 への入口と出口のバルブを閉め、処理郭域全体に酸性洗浄液を満たして液を空気 撹拌して汚染物質を取り除くことによってスリーブを清掃せねばならない。この ようなクローズドシステムは、洗浄が進められる間は処理システムを止めねばな らぬこと及び処理郭域を満たすために大量の洗浄液を用いねばならぬという不便 がある。大量の酸性洗浄液の取り扱いは危険であり、使用した大量の洗浄液を廃 棄するのは困難及び／又は費用がかかる点に追加の問題がある。勿論、オープン フローシステムは、より少ない度合いではあるが、これら２つの問題をもつ。 実のところ、ひとたび設置されれば、先行技術の流体処理システムに関連した 最大の維持費はしばしば照射源近辺のスリーブの洗浄費用であると本発明者は信 ずる。 上記の先行技術の他の不利はＵＶランプの出力である。遺憾ながら、先行技術 システムのＵＶランプはＵＶ照射に必要なワットを与えるのに約５フイトの長さ を要した。従って、このＵＶランプは比較的壊れ易くランプの各端を支持せねば ならなかった。これはシステムの資金を増加させる。 更に、先行技術システムのある程度限定されたＵＶランプのワット出力のため に、非常に多数のランプがしばしば必要であった。例えば、ある先行技術設備で は９，０００のランプを用いている。このような多数のランプは、ランプの清掃 費並びにランプの維持（取替え）費を上記費用に加える。 発明の開示 本発明の目的は、上記先行技術の不便の少なくとも１つを除くか又は軽くする 照射による流体処理の新規な方法を提供することであ る。 本発明のさらなる目的は、上記先行技術の不便の少なくとも１つを除くか又は 軽くする新規な流体処理システムを提供することである。 本発明の１つの局面によれば、次に示す工程を含む流体処理方法を提供する。 （i） 流体入口に重力による流体の供給流れを設ける、 （ii） 流体入口からの流体の流れを少なくとも１つの照射源を含み且つ閉断 面を持つ照射区域に供給する、 （iii） 流体の流れを少なくとも１つの照射源アセンブリーから予め定められ た最大距離内に限定する、 （iv） 流体の流れを照射源からの照射に曝す、及び （v） 工程（iv）からの流体の流れを流休出口に供給する。 本発明の別の局面によれば、流体の処理システム中で照射源から汚損物質をそ の場で除去する下記の工程を含む方法を提供する。 （i） 洗浄室に洗浄液を供給する、 （ii） 洗浄室を動かして照射源の少なくとも１部分と所定時間接触させ、洗 浄室はその１部分と接触する洗浄液を保持している、及び （iii） 所定時間後、洗浄室と照射源の１部分との接触を解く。 本発明の別の局面によれば、重力で供給する流体処理システムを提供し、この ものは流体入口、流体出口、及び流体入口と流体出口の間に設置された照射区域 を含み、その照射区域は（i）少なくとも１つの照射源を含み且つ（ii）被処理 流体を少なくとも１つの照射源アセンブリーから予め定められた最大距離内に限 定する閉断面を持つものである。 好ましくは、照射区域は人口移行領域及び出口移行領域を含む流体処理区域の 中に設けられている。入口移行領域は流体入口からの流体の流れを受けて流体が 照射区域に入るに先だって速度を増加させる。出口移行領域は照射区域からの流 体の流れを受けて流体が流 体出口に入るに先だって速度を減少させる。従って、流体の流れ速度は照射区域 内だけで高められてシステムを通る流体の流れの圧力損失は減少する。入口移行 領域と出口移行領域の１つ又は両方に勾配付き部分（後で詳述）を含んでもよい ことは当業者に理解されよう。代りに『ベル・マウス』型入口と出口も用いられ る。いずれの場合も優先する結果は圧力損失の減少である。 本発明の別な局面によれば、流体処理に用いる照射源モジュールが提供され、 このものは支持部材、支持部材から伸びている少なくとも１つの照射源アセンブ リー及び照射源モジュールを流体処理システム内に固定する固定手段を含む。 本発明のまた別な局面によれば、流体処理システム内の照射源アセンブリーの ためのの洗浄装置が提供され、このものは前記照射源アセンブリーの外側の１部 分にはめ込まれ、前記照射源の最初の部分が被処理流体の流れに曝される後退し た位置と前記照射源アセンブリーの最初の部分が完全に又は部分的に前記洗浄ス リーブで覆われる伸ばした位置との間を移動できる洗浄スリーブを含み、前記洗 浄スリーブは前記照射源アセンブリーの最初の部分と接触している室を含み、そ の室には前記最初の部分から不要物質を除去するに適した洗浄液が供給される。 本発明の他の局面によれば、センサー・ハウジング（筐体）、上記センサー・ ハウジング（筐体）中に納められ、かつ照射源に曝される部分を含む照射伝達手 段、前記伝達手段から照射を受ける照射センサー、及び前記部分を汚損している 物質を除去する手段を含む照射センサーアセンブリーが提供される。 ここで使用されているように、「重力で供給する」という用語は流体の高さの 変化によって流体の作動ヘッドが得られるシステムを包含する。かかるシステム は、もともと重力で供給されるシステムと、流体の高さをポンプ又は他の機械的 手段により変えて重力で供給するシステムの両方を含むものと理解される。 図面の簡単な説明 本発明の態様は添付図面を参照しながら説明される。ここで、 図１は公知技 術の流体処理装置の側断面を示す。 図２は図１の公知流体処理装置の端の側断面を示す。 図３は本発明による水平流体処理装置の第１の態様の側断面図を示す。 図４は図３のシステムで使用する照射源モジュールを示す。 図５は図４にＡで示した部分の拡大図を示す。 図６は図３のシステムで使用する照射源モジュールの他の態様の部分を示す。 図７は図６にＢで示した部分の拡大図を示す。 図８は本発明による垂直流体処理装置の第２の態様の側断面図を示す。 図９は照射センサーアセンブリーを示す。 発明を実施するための最良の形態 明瞭にするため、本発明を議論する前に先行技術の流体処理装置の簡単な説明 をする。図１及び２は米国特許第4,482,809号に記載の先行技術の流体処理装置 を示す。この装置は複数の照射源モジュール２０を含み、その各々は間にＵＶラ ンプアセンブリー２８が伸びている一対のフレーム脚２４を含む。図２に最も良 く示されるように、複数のランプモジュール２０は、処理される流体が少なくと も所定の最低ＵＶ照射量で照射されることを確保するよう設計されたランプモジ ュール２０間の最大間隔をもって処理流路３２を横切って配置されている。 このシステムは好結果であったが、上述のようにランプモジュール２０の配置 がこの装置の保全をかなり労働集約的にする不利がある。特に、ランプの交換や ランプを取囲むスリーブの洗浄は時間をとり金がかかる。また、ランプモジュー ルを取り外した際に処理を続けるには、流体が依然として所定の最低照射量を受 けることを確 保するために余計なランプモジュールを準備しなければならない。更に、流体の 質及び流速によっては、処理流体の単位あたり多数のランプ及びスリーブが必要 になる。この先行技術のシステムのその他の不利は、高い流速でのランプモジュ ール２０に対する流体レベルの制御の困難である。 従って、上記先行技術システムは好結果であったが、本発明者はこれらの不利 を克服する流体処理システムの改良に関与してきた。本発明を残りの図面を参照 してここに説明する。 図３で、本発明の流体処理システムは全体が１００で示される。 システム１００には、流路１０８を通って流れる流体が全部処理区域１１２を通 る向きにオープンな流体流路１０８を横切って設置された本体１０４が含まれる 。本体１０４は、プレキャストコンクリート、ステンレス鋼やその他処理する流 体への使用に適し且つ用いる照射の型に耐える材料である。 本体１０４の下面は、それぞれ先細り及び先広がりに傾斜した部分１２０と１ ２４を有する下方に拡張した中央部分１１６を含む。対応して隆起した中央部分 １３２は流路１０８の基部１２８で中央部分１１６の下に位置し、それぞれ先細 り及び先広がりに傾斜した部分１３６及び１４０を含む。中央部分１３２は本体 １０４の一部であっても（図示のように）基部１２８の一部であっても良い。 図３からよく分かる様に、部分１１６及び１３２は狭められた照射区域１４４ を形成し、また部分１２０及び１３６は勾配付き入口移行領域をそして部分１２ ４及び１４０は勾配付き出口移行領域を形成する。 照射区域１４４が処理する流体に閉断面を提供することは明らかであろう。こ のものは、照射源（後記）に対する流体の固定された立体図形を与え、流体が照 射源からの予め定められた最小限の照射に曝されることを確保する。照射区域１ ４４の内壁は、照射源からの最遠所で処理効率を最高にするため、その中に設置 する照射源モジュール１４８の部分の輪郭に実質的に従って設計及び構成される ことを当業者は理解するだろう。 本体１０４の上流面及び下流面の少なくとも１つには、そこに据えつける１つ 以上の照射源モジュール１４８が含まれる。処理する流体によって、準備するモ ジュール１４８の数は、本体１０４面の上流の１つのモジュール１４８から上流 と下流との両方にわたる２つ以上のモジュール１４８と変わる。 好ましくは、本体１０４は更に照射区域１４４の中に伸びている照射センサー １５２及び処理区域１１２の入口側での流体のレベルをモニターする流体レベル センサー１５６を含む。当業者の知る通り、システムの流体レベルが流体レベル センサー１５６より下がったら警報又は照射休止が適宜行なわれる。基準流体レ ベリングゲート１５０も本体１０４の下流に設けられて、処理区域１１２の最低 流体レベルを保つ。 図４及び５によく示される様に、各照射源モジュール１４８は照射源支持脚１ ６０、水平支持兼ガイド部材１６４（任意）、コネクター・ボックス１７２及び 支持脚１６０の最下端に隣接する１つ以上の照射源アセンブリー１７６を含む。 各照射源アセンブリー１７６は、中空スリーブ１８４の中に２つの環状挿入物１ ８８ではめ込まれた高強度照射源１８０を含む。勿論、ある環境では照射源アセ ンブリー１７６はスリーブを要せず、そして照射源１８０は処理する流体中に直 接置かれることは当業者には明らかであろう。 各スリーブ１８４は支持脚１６０から一番離れた端で閉じており支持脚１６０ に接続する搭載管１９２と密封連結している。スリーブ１８４と搭載管１９２と の密封シールは、スリーブ１８４の開放端を搭載管１９２の端に密封固定された 取付台１９６中に挿入して行なわれる。ゴム座金型ストッパー２００が取付台１ ９６の底部に付いていて、スリーブ１８４が挿入された時に直接ハウジング１９ ６と接触して破損するのを防ぐ。一対のＯ−リングシール２０４、２０８がその 間に環状スペーサ２０６を挟んでスリーブ１８４の外面の回りに置かれる。 スリーブ１８４、Ｏ−リングシール２０４、２０８及び環状スペーサー２０６ を取付台１９６の中に挿入してから、ねじ山を切った環状ねじ具２１２をスリー ブ１８４の外面の回りに置いて取付台１９６に押付け接触させる。ねじ具２１２ のねじは取付台１９６内面の相補ねじと噛みあい、ねじ具２１２が締められてゴ ムストッパー２００及びＯ−リングシール２０４と２０８を圧迫して所望の密封 シールが得られる。 各搭載管１９２の他端もねじ付きで支持脚１６０に溶接されているねじ取付台 ２１６に噛みあわされる。搭載管１９２とねじ取付台２１６との間及びねじ取付 台２１６と支持脚１６０との間の連結も密封であって、中空の搭載管１９２又は 支持脚１６０の中空内面に流体が浸入するのを防いでいる。 各照射源１８０は、コネクター・ボックス１７２から支持脚１６０と搭載管１ ９２の内部を通って照射源１８０へ通じる一対の電気供給導体２２０に結ばれて いる。 図４及び５に最も良く示されるように、洗浄アセンブリー２２４もまた各照射 源アセンブリー１７６及び搭載管１９２に含まれている。各洗浄アセンブリー２ ２４はダブル・アクションシリンダーとして作用するシリンダー状スリーブ２２ ８を含んでいる。シリンダー状スリーブ２２８はスリーブの両端に環状シール２ ３２，２３４を含んでいる。支持脚１６０に隣接しているシール２３２は搭載管 １９２の外面とかみ合っている一方、支持脚から一番離れているシール２３４は 照射源アセンブリー１７６の外面とかみ合っている。 取付台１９６の外部はＯ−リング・シール２３６を据えるための溝を含む。Ｏ −リング・シール２３６はシリンダー状スリーブ２２８の内面とかみ合ってシリ ンダー状スリーブ２２８の内部を２つの室２４０及び２４４に分かつ。室２４０ は導管２４８に連結され室２４４は導管２５２に連結されている。導管２４８及 び導管２５２のそれぞれはコネクター・ボックス１７２から、支持脚１６０の内 部、搭載管１９２の内部を通って取付台１９６へ通じており、ここ でそれらはそれぞれ室２４０及び２４４に連結する。 当業者には容易に理解できるように、加圧された作動油、空気又はその他の適 切な流体を導管２４８を通じて室２４０に供給することにより、シリンダー状の スリーブ２２８は支持脚１６０の方向へ推進され、流体を室２４４から導管２５ ２中へ入れる。同様に、加圧流体を導管２５２を通じて室２４４に供給すること により、シリンダー状のスリーブ２２８はスリーブ１８４の方向へ推進され、流 体を室２４０から導管２４８中へ入れる。 導管２５２は酸性溶液のような適当な洗浄液の供給に連結され、そして導管２ ４８は空気のような適当な流体の供給に連結される。 かくして、スリーブ１８４の外部の洗浄が望まれるときには、加圧した洗浄液を 室２４４に供給し、一方室２４０からは流体が排除される。シリンダー状スリー ブ２２８はこのようにして支持脚１６０から一番離れた位置まで伸ばされ、そし て、シリンダー状スリーブ２２８が伸ばされた位置まで動くにつれて、シール２ ３４はスリーブ１８４から緩い異物を掃除する。 シリンダー状スリーブ２２８がその伸ばされた位置にある時に、室２４４中の 洗浄液は室２４４の内部壁を形成している照射アセンブリー１７６の外面と接触 し、その洗浄液は照射源アセンブリー１７６を汚損している残りの異物を化学分 解及び／又は除去する。あらかじめ選定した洗浄時間の後、流体は室２４０に入 れられ、洗浄液の圧力は室２４４からぬかれて、このようにしてシリンダー状ス リーブ２２８を支持脚１６０に隣接した後退位置まで戻す。シリンダー状スリー ブ２２８が後退する際に、シール２３４は再度照射源アセンブリー１７６の表面 から緩んだ異物を掃除する。 当業者には理解できるように、上記の洗浄アセンブリー２２４は規則的な時間 間隔、例えば１日１度とか、又は被処理流体の品質が変動する場合には照射セン サー１５２から得られる数値の変化に対応して操作できる。 各照射源モジュール１４８は、所定の断面形状を有し本体１０４ の相補形の穴２５６にはめられる水平支持部材１６４によって本体１０４に搭載 できる。所定の形状は、水平支持部材１６４が穴２５６中で回転するのを防ぎな がら、水平支持部材１６４を穴２５６へ容易に挿入できるように選択される。 図３及び４に見るように、水平支持部材１６４の長さは、支持脚１６０から水 平支持部材１６４が照射源アセンブリー１７６よりも長く伸びているように選択 される。このようにして、照射源アセンブリー１７６は、照射源モジュール１４ ８を搭載した時に入口又は出口移行領域を完全に通り越すように保持される。こ の配置は、照射源モジュール１４８を搭載する時に照射源アセンブリー１７６が 他の物体に衝突して損傷する可能性を最小限にする。これは流体がシステム１０ ０中を流れる時に特に当てはまる。水平支持部材１６４に必要とされる長さの結 果として、穴２５６は本体１０４の両側に水平面で互い違いになるように配置さ れる。 水平支持部材１６４が穴２５６に完全に納まった時に、接続ボックス１７２上 の電力コネクター２６４、洗浄液コネクター２６８及び流体コネクター２７２は 、囲い２７６上の相補コネクターとつながれる。コネクター２６４及び２７２を 囲い２７６上の相補コネクターとつなぐことは、水平支持部材１６４を穴２５６ 中に保持することにも役立つ。囲い２７６は、電力を照射源１８０に供給する安 定器及び洗浄アセンブリー２２４用の洗浄液及び加圧流体のポンプ及び貯槽（図 示せず）を含んでいるのが便利である。 照射源技術における最近の改良はより高強度の照射源を利用できるようにしま たフィラメントのない装置も利用できるようにした。これに比べ、流体処理シス テムで使用される従来のＵＶランプはインチ当たり１ワットの公称出力で、５フ ィートの長さであった。 より高強度の照射源はより多くの照射をするので、所定量の流体を処理するの に必要な照射源はより少ない。当業者には知られているように、流体に受け取ら れる照射の分量は照射強度と照射時間の積である。照射強度は照射が通過する距 離の自乗に伴って変化する が、しかし照射時間は流体の流れ速度に伴って直線的に変化する。従って、被処 理流体はできるだけ照射源に近づけて維持することが望ましい。これは大きな処 理面積に多くの低強度照射源を配置するか、小さな処理面積により少ない高強度 照射源を配置するかのいずれかを要する。経済性の理由から、費用を最小限にし 且つ既述の流体レベルを正確にコントロールする必要性を軽減するため、既述の ように後者の方法が本発明者により採用された。照射区域１４４は流体の流れに 閉断面を与えるように設計され、それによって被処理流体が最小限の数の高強度 の照射源１８０から所定の最大距離以内を通過するようにする。照射区域１４４ 中の流体の流れ速度は、最小限の数の高強度の照射源で許容できる流体の処理速 度が維持できるように、増加することができる。 かくして、本システムは流体の流速を高めて所望の処理速度を達成する一方、 照射区域１４４のサイズを最小限にするように設計される。それゆえ、照射区域 １４４の流速は、典型的には１秒当たり２フィート以下の流速で操業されるよう に設計された公知の処理装置の流速よりも高い。対照的に、本システムは照射区 域１４４における１秒当たり１２フィートまでの流速で操業される。 当業者には知られているように、流体流路中の圧力ヘッド損失は流体流速の自 乗の関数である。それゆえ、高流体速度はヘッド損失の増加をもたらし、処理シ ステム中の流体レベルが受け入れ難いほどに変動するようになる。従って、ヘッ ド損失を最小限にし且つ後述の照射源モジュールの看脱を容易にするように、本 システムでは大きな断面を有する入口及び出口を備える。実際の照射区域１４４ は減少した断面を有する比較的短い長さで、それぞれへの移行領域により入口及 び出口に連結されている。このような方法で、照射区域１４４における比較的高 流速が達成されしかも作動ヘッド損失は最小限になる。 本発明により得られる他の利点は、照射源アセンブリーの汚損物質をその場で 洗浄できるのでメンテナンスが簡単であること、及び メンテナンス又は照射源の交換のために照射源モジュールを取り出すのが比較的 容易であることである。更に、その場で洗浄できることは、さもなければ洗浄す るため取りはずされた照射源に代わるために余分な照射源を備える必要性を除き 、また照射区域を流体が上昇した速度で流れるので照射源に付着する汚損物質の 量が減少すると考えられる。 図６及び７に照射源モジュール及び洗浄アセンブリーの他の態様を示すが、こ こで既述の態様における同様な部品は同様な参照番号で示される。図７に最も明 瞭に示されているように、スリーブ１８４は、図５に示された態様と非常に似た やり方で箱形覆い１９６における搭載管１９２に密封シールされる。しかしなが ら、この態様では洗浄アセンブリー３００は洗浄リング３０８のウエブ３０４及 び一対のダブル・アクションのシリンダー３１２，３１４を含む。各々の洗浄リ ング３０８はスリーブ１８４の表面に隣接した環状室３１６を有し、そして洗浄 リング３０８は後退及び延伸した位置の間のシリンダー３１２，３１４の動きに より、スリーブ１８４上を掃除する。 図４に示した態様と同様に、導管３２０及び３２４がコネクター・ボックス１ ７２（図示せず）から支持脚１６０を通ってシリンダー３１２及び３１４のそれ ぞれに通じている。流体が加圧下にシリンダー３１２及び３１４に供給されると 、シリンダーのピストン・ロッド３２８はその延伸位置まで伸ばされる。当業者 には理解されるように、ピストン３３６の一方の側の室３３２に流体が供給され ることによってピストン・ロッド３２８が伸ばされると、流体はピストン３３６ の第２の側の室３４０を追い出されコネクター・リンク（連結管）３４４を通っ てシリンダー３１４の室３４８に入り、そのピストン・ロッド３２８をも延伸さ せ、室３５２中の流体は導管３２４中へ押し出される。 複数のピストン・ロッド３２８を同時に移動させるためには、シリンダー３１ ２中のピストン３３６の単位ストロークごとに置換さ れる流体の容積がシリンダー３１４中のピストン３３６の単位ストロークごとに 受け入れる流体の容積と同じであるようにシリンダー３１２及び３１４は設計さ れる。当業者には理解されるように、このことは２個のシリンダー又はシリンダ ー・ロッドのそれぞれに適切な直径を選択することにより達成される。当業者に は更に理解されるように、室３３２と３５２との間及び室３４８と３４０との間 で生じるかもしれない流体の合計容積の差を更に補正するために、一方通行補正 弁３５６がピストン３３６の伸びたストロークの端に設けられる。 同様なやり方で、ピストン・ロッド３２８を後退させるために、加圧流体を導 管３２４に供給し、第２補正弁３５６を用いて、後退ストロークの終わりに室３ ３２と３５２との間及び室３４８と３４０との間に生じるであろう流体の全容積 の差を補正する。 環状室３１６を適当な洗浄液の所定量で満たし、照射源の手入れのような適当 な補修期間ごとに交換することも考えられる。その代わりに、ピストン・ロッド ３２８の中空な中心部を通る導管を通じて洗浄液を環状室３１６に供給すること もできる。他の代案は、密封した構成の環状室３１６を設けて洗浄液を満たし必 要なときに交換することである。更に、洗浄液は中空ピストン・ロッド３２８、 室３３２及び環状室３１６を通って循環させることができる。環状室３１６内に 適当なバッフル手段（図示せず）を設けることにより、洗浄液は一番下の中空ピ ストン・ロッド３２８に到達することができ、洗浄リング３０８を循環し、一番 上の中空ピストン・ロッドを通って排出される。 図４、５及び６は照射源アセンブリーの洗浄装置に関連した本発明の局面の特 定の態様について図示したが、本発明の精神から逸脱することのない他のデザイ ンも当業者には明らかであろう。 例えば、単一のダブル・アクションのシリンダーを、複数（例えば２又は４） の洗浄リング３０８がしっかりと搭載された中空シリンダーロッド（棒）と組み 合わせて使用することもできる。更に、 洗浄液（例えば水）を、シリンダーを前後運動させながら中空ピストンロッドを 通じて中空室３１６の中にポンプで入れることができる。もし環状室３１６に適 当なスプレーノズルなどが取り付けられているならば、照射室の表面にスプレー 又はジェット流を当てて照射室のスリーブの洗浄を容易にすることができる。 他の設計変更は、環状室３１６を適当な洗浄液で予め満たし、その室がふき取 りアセンブリーを備えるように変更することを含む。このことは照射源上を環状 室３１６が前後運動する各種の変位手段の使用を許す。例えば、スリーブ１８４ 上で環状室３１６を単に前後変位させるダブル・アクションの単一シリンダーを 利用することができる。環状室を変位手段にしっかりと固定して、スリーブ１８ ４の損傷を生じるような全アセンブリーの故障を避けるべきことは当業者にはも ちろん明らかであろう。 当業者には更に明らかなように、照射源と洗浄機構との間の相対運動を逆にす ることもできる。従って、本システム又は他のシステムにおいて処理区域に洗浄 機構をしっかりと固定し、それに対して照射源を前後変位させても良い。 本発明の他の好ましい態様を図８に示す。この態様では処理システム４００は 底面を有する本体４０４を含み、この底面は基底壁４０６と相まって処理区域４ ０８を規定する。処理区域４０８は入口移行領域４１２、第１照射区域４１６、 中間区域４２０、第２照射区域４２０及び傾斜した出口区域４２６を含む。図か ら明らかなように、出口区域４２６は入口区域４１２より低く、被処理流体に若 干の追加作動ヘッドを与えて、流体が処理システム中を流れる時に失われた作動 ヘッドを償う。当業者には明らかなように、この構成においては、レベル制御ゲ ートなどの必要性が除かれる。つまり処理区域４０８がその入口と出口の位置関 係でその機能も果たすからである。 本体４０４は照射源モジュール４３８の垂直支持部材４３４を受け入れる穴４ ３０を含んでいてもよい。照射源モジュール４３８は 既述の照射源モジュールと同様なものであるが、しかし照射源アセンブリー４４ ２を垂直に位置させるように構成されている。照射源アセンブリー４４２は取り 付けスタブ（短管）４５０に連結しているスリーブ４４０を含んでいる。もちろ ん、既述のごとく、ある場合には照射源アセンブリー４４２はスリーブを必要と せずその代りに被処理流体中に直接置いても良いことは理解されるであろう。 取り付けスタブ４５０は処理システム４００中の流体の最高レベルより上に位 置しているので、スリーブ４４６への連結は密封シールされている必要はなく、 便宜なやり方で達成される。もちろん、スリーブと取り付けスタブ４５０との連 結はシステム中の流体のレベル以上なので、スリーブ４４６の内部は流体には曝 されない。 取り付けスタブ４５０は反対側で垂直支持部材４３４に取り付けられた支持腕 木４５４に連結されている。照射源４５８はスリーブ４４６の中に位置し、コネ クター４６２から中空支持腕木４５４及び取り付けスタブ４５０を通ってスリー ブ４４６中へ通じている電力供給ライン（図示せず）に接続される。コネクター ４６２は、照射源１８０、及びもし設置してあるならば洗浄供給システム、を適 切に操作するための適当な電力供給及び／又は制御手段を含んでいる囲い４６６ 上の補完コネクターに接続される。 この態様では、照射源モジュール４３８の手入れは照射源モジュール４３８を 垂直に持ち上げて流体の流れから離すことにより行われる。図８には図示されて いないが、ある状況下では既述の洗浄アセンブリーが望ましく、ここで述べた態 様の洗浄アセンブリー又はその同等物が本発明のこの態様と共に好ましく用いら れることは当業者には明らかであろうと考えられる。その代わりに、スリーブ４ ４６が洗浄を必要とする時には、照射源モジュールを単に垂直に持ち上げて離す ことも考えられる。 既述のように、流体処理システムは典型的には照射区域内の照射強度をモニタ ーするための照射センサー１５２を含んでいる。これらのセンサーは、その後ろ にセンサーそのものが搭載されている照 射伝達窓を含み、その窓は液体の流れ中に挿入される。もちろん、照射源アセン ブリー１７６（４４２）と同様に、この窓は時と共に汚損される。 図９は本発明の他の局面による照射センサーアセンブリー５００を図示する。 照射センサーアセンブリー５００は中ぐり穴５０４を設けた円筒状胴体５０２を 含んでいる。照射センサー要素５０８は中ぐり穴５０４の内壁に位置し、胴体５ ０２に取り付けられた表面プレート５１４から突き出している照射伝達性のロッ ド５１２と隣接している。センサー要素５０８は、センサー要素５０８に隣接し ているＯ−リング５１６、及び表面プレート５１４と胴体５０２との連結場所で ロッド５１２を囲んでいるＯ−リング５２０により流体から密封シールされてい る。センサー要素５０８からの電気導線５２４は穴５２８を通じて胴体５０２の 後方に出ている。 ロッド５１２の露出された端は時間が経つと共に汚損されるようになるので、 表面プレート５１４は洗浄ジェット５３２も含んでいる。洗浄ジェット５３２は 胴体５０２を貫く穴５３６にＯ−リング５３８で密封連結され、他端で酸性溶液 、水又は空気のような加圧洗浄液の供給（図示せず）に連結されている。 加圧洗浄液がポンプで穴５３６に供給されると、洗浄ジェット５３２は洗浄液 をロッド５１２の露出された表面に導き汚損物質を除去する。 当業者には明らかなように、照射線センサーアセンブリー５００は流体処理シ ステムの処理区域に連結したスリーブに搭載することができる。照射線センサー アセンブリー５００はキー溝５００に受け入れられる設置ねじ（図示せず）によ りそのようなスリーブに保持される。もちろん、当業者には知られているように 、正確な結果を得るためにはロッド５１２をモニターすべき照射源１８０に対し て実質的に垂直に位置させることが望ましい。 通常の使用に当っては、照射線センサーアセンブリー５００は、所定量の洗浄 液又は水を所定の時間間隔で洗浄ジェット５３２に供 給して洗浄するのが良いと考えられる。 ここでは本発明の代表的態様を述べたが、本発明はこれらの代表的態様に限定 されず、当業者にとっては添付した特許請求項に定義された発明の意図する範囲 を逸脱することなく変更や他の変わるべき手段が行なわれることを理解すべきで ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 流体入口、流体出口、及び流体入口と流体出口の間に設置された照射区 域を含み、その照射区域は（i）少なくとも１つの照射源を含み且つ（ii）被処 理流体を少なくとも１つの照射源アセンブリーから予め定められた最大距離内に 限定する閉断面を持つ、重力で供給される流体の処理システム。 ２． 前記少なくとも１つの照射源が長い物でありそしてその長軸が前記照射 区域中の流体の流れと実質的に平行である請求項１の流体の処理システム。 ３． 前記照射区域の断面積が、前記流体入口の断面積及び前記流体出口の断 面積のうちの少なくとも１つよりも小さい請求項１の流体の処理システム。 ４． 前記照射区域の断面積が流体入口の断面積よりも小さく且つ前記照射区 域は前記流体入口を前記照射区域につなぐ移行領域を含む処理区域の中に設置さ れ、前記移行領域は前記入口と前記照射区域との間の流体の圧力損失を減少させ るものである請求項３の流体の処理システム。 ５． 前記照射区域の断面積が流体出口の断面積よりも小さく且つ前記照射区 域は前記流休出口を前記照射区域につなぐ移行領域を含む処理区域の中に設置さ れ、前記移行領域は前記出口と前記照射区域との間の流体の圧力損失を減少させ るものである請求項３の流体の処理システム。 ６． 前記照射区域の断面積が前記流体入口及び前記流体出口の断面積よりも 小さく、前記照射区域は第１及び第２移行領域を含む 処理区域の中に設置され、前記第１移行領域は前記流体入口を前記照射区域につ なぎ、そして前記第２移行領域は前記照射区域を前記流体出口につなぎ、前記第 １及び第２移行領域はそれぞれ前記流体入口と前記照射区域との間及び前記照射 区域と前記流体出口との間の流体の圧力損失を減少させるものである請求項２の 流体の処理システム。 ７． 前記少なくとも１つの照射源アセンブリーが少なくとも１つの紫外線ラ ンプ及びその支持具を含むものである請求項６の流体の処理システム。 ８． 前記照射源アセンブリーが前記少なくとも１つの紫外線ランプのそれぞ れの外側の一部の周りにスリーブを含む請求項７の流体の処理システム。 ９． 前記長軸が実質的に垂直であり、そして前記第１移行領域が前記流体入 口を流れる実質的に水平な流体の流れを前記照射区域を流れる実質的に垂直な流 体の流れに変えるものである請求項６の流体の処理システム。 １０． 前記第２移行領域が前記第１照射区域を流れる実質的に垂直な流体の流 れを前記流体出口を流れる実質的に水平な流体の流れに変えるものである請求項 ９の流体の処理システム。 １１． 前記長軸が実質的に水平である請求項７の流体の処理システム。 １２． 前記少なくとも１つの照射源アセンブリーの外側から不要の物質を除去 する洗浄手段を更に含む請求項１の流体の処理システム。 １３． 前記洗浄手段が前記少なくとも１つの照射源アセンブリーを囲む洗浄ス リーブを含み、前記洗浄スリーブは前記少なくとも１つの照射源アセンブリーの 最初の部分が前記流体の流れに曝される後退した位置と前記少なくとも１つの照 射源アセンブリーの最初の部分が前記洗浄スリーブで覆われる伸ばした位置との 間を移動できるものである請求項１２の流体の処理システム。 １４． 前記洗浄スリーブが前記少なくとも１つの照射源アセンブリーの外側を 囲んで接触している室を含み、前記室には前記少なくとも１つの照射源アセンブ リーの外側から不要物質を除去するに適した洗浄液が供給されるものである請求 項１３の流体の処理システム。 １５． 前記洗浄スリーブが前記少なくとも１つの照射源アセンブリーの外表面 と前記洗浄スリーブとの間のシールを含み、前記シールは前記洗浄スリーブが後 退した位置と伸ばした位置との間を動く時に前記少なくとも１つの照射源アセン ブリーの外側から不要物質の１部を除去するものである請求項１４の流体の処理 システム。 １６． 前記洗浄液の供給が前記洗浄スリーブに圧入され、その圧力によって前 記洗浄スリーブが前記伸ばした位置まで伸ばされる請求項１４の流体の処理シス テム。 １７． 前記洗浄スリーブから圧入された洗浄液を取り除くことにより前記洗浄 スリーブを前記後退した位置まで後退させる請求項１６の流体の処理システム。 １８． 上流から前記照射区域中まで伸びて位置しているいる第１照射源アセン ブリー及び下流から前記照射区域中まで伸びて位置しているいる第２照射源アセ ンブリーを含む請求項６の流体の処理シ ステム。 １９． 下記を含む流体の処理システムに使用するための照射源モジュール： 支持部材、 前記支持部材から伸びた少なくとも１つの照射源アセンブリー、及び 照射源モジュールを流体処理システム中に固定する固定手段。 ２０． 前記少なくとも１つの照射源アセンブリーをはるかに越えて、ガイド及 び支持具が前記支持部材から伸びている請求項１９の照射源モジュール。 ２１． 前記少なくとも１つの照射源アセンブリーが紫外線源を含む請求項１９ の照射源モジュール。 ２２． 前記照射源アセンブリーが更に前記紫外線源と前記流体との間に絶縁ギ ャップを与えるためのスリーブを前記紫外線源の周りに含んでいる請求項２０の 照射源モジュール。 ２３． 前記支持部材が、その中を通して前記照射源アセンブリーに電力供給が なされる管路手段を含んでいる請求項１９の照射源モジュール。 ２４． 少なくとも２つの紫外線源がそれぞれの支持部材に連結されている請求 項２１の照射源モジュール。 ２５． 下記を含む流体の処理システム中の照射源アセンブリーの洗浄装置： 前記照射源アセンブリーの外側の１部にはめ込まれた洗浄スリーブ で、前記少なくとも１つの照射源の最初の部分が被処理流体の流れに曝される後 退した位置と前記少なくとも１つの照射源アセンブリーの最初の部分が完全に又 は部分的に前記洗浄スリーブで覆われる伸ばした位置との間を移動できるもので あり、前記洗浄スリーブが前記少なくとも１つの照射源アセンブリーの最初の部 分と接触している室を含み、その室には前記最初の部分から不要物質を除去する に適した洗浄液が供給される。 ２６． 前記洗浄スリーブが更に前記少なくとも１つの照射源アセンブリーの外 表面と前記洗浄スリーブとの間に少なくとも１つのシールを含み、前記少なくと も１つのシールは前記洗浄スリーブが後退した位置と伸ばした位置との間を動く 時に前記少なくとも１つの照射源アセンブリーの外側から不要物質の１部を除去 するものである請求項２５の洗浄装置。 ２７． 前記洗浄液の供給が前記洗浄スリーブに圧入され、その圧力によって前 記洗浄スリーブが前記伸ばした位置まで伸ばされる請求項２５の洗浄装置。 ２８． 前記洗浄スリーブから圧入された洗浄液を取り除くことにより前記洗浄 スリーブを前記後退した位置まで後退させる請求項２６の洗浄装置。 ２９． 前記洗浄スリーブが少なくとも２つの照射源アセンブリーの外側の１部 に取り付けられている請求項２５の洗浄装置。 ３０． 前記洗浄スリーブが前記洗浄スリーブを後退した位置と伸ばした位置と の間で動かす少なくとも１つの手段に連結されている請求項２９の洗浄装置。 ３１． 前記少なくとも１つの動かす手段が水圧で操作される請求項３０の洗浄 装置。 ３２． 前記少なくとも１つの動かす手段が空気圧で操作される請求項３０の洗 浄装置。 ３３． 下記の工程を含む流体の処理方法、 （i） 流体入口に重力による流体の供給流れを設ける、 （ii） 流体入口からの流体の流れを少なくとも１つの照射源を含み且つ閉断 面を持つ照射区域に供給する、 （iii） 流体の流れを少なくとも１つの照射源アセンブリーから予め定められ た最大距離内に限定する、 （iv） 流体の流れを照射源からの照射に曝す、及び （v） 工程（iv）からの流体の流れを流体出口に供給する。 ３４． 流体の流れを、前記流体入口で第１速度、前記照射区域で第２速度、前 記流体出口で第３速度とする請求項３３の方法。 ３５． 前記第２速度が、前記第１速度及び前記第３速度のうちの少なくとも１ つより大である請求項３４の方法。 ３６． 前記第２速度が、前記第１速度及び前記第３速度の両方より大である請 求項３４の方法。 ３７． 前記第３速度が実質的に前記第１速度と同じである請求項３６の方法。 ３８． 工程（ii）に先立って、そこでの流速を増加させる移行領域に流体の流 れを導入する請求項３６の方法。 ３９． 工程（v）に先立って、そこでの流速を減少させる移行領域に流体の流 れを導入する請求項３６の方法。 ４０． 流体の処理システム中で照射源から汚損物質をその場で除去する下記の 工程を含む方法、 （i） 洗浄室に洗浄液を供給する、 （ii） 前記洗浄室を前記照射源の少なくとも１部分に対して動かしそれと所 定時間接触させ、前記洗浄室には前記部分と接触する前記洗浄液を保持する、 （iii） 所定時間後、前記洗浄室と前記照射源の前記少なくとも１部分との接 触を解く。 ４１． 前記洗浄室が前記部分をスライドするように取り付けたシール材を含み 、前記洗浄室が前記部分と接触したり非接触したりするように動く時に、前記部 分を掃いて汚損物質を更に除去する請求項４０の方法。 ４２． 洗浄室が少なくとも２つの照射源の同様な場所と同時に接触する請求項 ４０の方法。 ４３． 前記洗浄室が前記洗浄液によって実質的に連続的に加圧され、照射源か ら汚損物質を除去するための内側向きスプレー手段を有している請求項４０の方 法。 ４４． 洗浄室が固定され、照射源がそれに対し相対的に動いて照射源から汚損 物質を除去する請求項４０の方法。 ４５． 洗浄室が、洗浄室と接触している際に前記照射源をこするのを強めるた めのこすり取り手段を更に含んでいる請求項４０の方法。 ４６． 下記を含む照射センサーアセンブリー、 センサー・ハウジング（筐体）、 上記センサー・ハウジング（筐体）中に納められ、かつ照射源に対して露出し ている部分を含む照射伝達手段、 前記伝達手段から照射を受け取る照射センサー、及び 上記部分を汚損している物質を除去する手段。 ４７．物質を除去する前記手段が前記部分に洗浄液を導くジェットを含む請求項 ４６の照射センサーアセンブリー