説明

紫外線消毒装置

【課題】処理水中に異物が混入することなく、かつ安全で精度良く処理水に対して紫外線消毒を行なうことができる紫外線消毒装置を提供する。
【解決手段】紫外線消毒装置は紫外線が透過可能でかつ内部を処理水が流入する誘電体チューブ7と、誘電体チューブ7の外方に配置された紫外線光源6とを備えている。紫外線光源6は誘電体チューブ7を外方全周から囲む2重ガラス管構造の発光管10からなっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紫外線を利用した紫外線消毒装置に関する。
【背景技術】
【0002】
上下水道の殺菌・消毒・脱色、工業用水の脱臭・脱色、あるいはパルプの漂白、さらには医療機器の殺菌等を行うために、オゾンや塩素等の薬品が用いられている。
【0003】
従来の消毒装置では、オゾンや薬品を処理水に均一に溶け込すために、滞留槽やスプレーポンプ等の攪拌装置が必要であるが、水質や水量の変化に対し十分な対応ができなかった。
【0004】
他方、紫外線光には、殺菌・消毒・脱色、工業用水の脱臭・脱色、あるいはパルプの漂白等の作用があり、水質や水量の変化に対し即対応するために、紫外線処理が行なわれている。
【0005】
しかしながら、このような紫外線消毒装置において以下のような課題がある。
(1)ランプ等の紫外線光源を、水路の中に浸水させる構成の紫外線消毒装置では、開水路設置型の場合、空気中の雑菌が処理水内に進入する可能性が高かった。また、インライン設置型の紫外線消毒装置ではランプが入っている水密容器もしくは保護管が破損すると、異物が処理水内に進入する危険性があった。
(2)直管形状の紫外線ランプから水路の内側を流れる処理水に対して外方から均等に紫外線光を照射することが困難であった。
(3)紫外線光の直射は人体に有害であり、外部へ紫外線外部に漏洩しないための保護カバーが必要である。
(4)装置の故障などに備え、複数の紫外線光源を備える必要がある。
(5)処理水中に含まれる無機成分と紫外線光が反応し、水路内に紫外線を遮蔽する汚れが付着するため除去機構が必要である。
(6)処理水が消毒性能を維持するため照射紫外線量を管理する必要がある。
(7)処理水が流れる水路からの漏水時に、処理水の送水を停止する機能を備える必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、処理水中に異物が混入することなく、かつ安全かつ精度良く処理水に対する紫外線消毒を行なうことができる紫外線消毒装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、紫外線が透過可能でかつ内部を処理水が流入する誘電体チューブと、誘電体チューブの外方に配置された紫外線光源とを備え、紫外線光源からの紫外線光により、誘電体チューブ内の処理水を消毒することを特徴とする紫外線消毒装置である。
【0008】
本発明は、紫外線光源は2重ガラス管構造の発光管からなることを特徴とする紫外線消毒装置である。
【0009】
本発明は、紫外線光源の更に外方に、紫外線光源を覆って紫外線光源からの紫外線光を誘電体チューブへ導くとともに当該紫外線光の外方への漏洩を防止する紫外線反射体を設けたことを特徴とする紫外線消毒装置である。
【0010】
本発明は、2重ガラス管構造の発光管外面に、発光管からの紫外線光を誘電体チューブへ導くとともに当該紫外線光の外方への漏洩を防止する紫外線反射膜を形成したことを特徴とする紫外線消毒装置である。
【0011】
本発明は、紫外線光源は複数の光源ユニットからなり、これらの光源ユニットは制御部により点灯数が制御されることを特徴とする紫外線消毒装置である。
【0012】
本発明は、誘電体チューブ内に、誘電体チューブ内面を清掃するブラシを配置したことを特徴とする紫外線消毒装置である。
【0013】
本発明は、誘電体チューブ内に、紫外線チューブ内の紫外線光量をモニタするモニタ素子を配置したことを特徴とする紫外線消毒装置である。
【0014】
本発明は、誘電体チューブ外方に、誘電体チューブ内からの漏水を検知する漏水センサを設けたことを特徴とする紫外線消毒装置である。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、処理水中に異物が混入することなく、安全かつ精度良く処理水に対する消毒を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
第1の実施の形態
次に本発明の第1の実施の形態について、図1および図2により説明する。
【0017】
まず図1により、上水処理システムの例を図1に示す。川、湖もしくは地下水より取水された原水1は凝集沈殿池2および活性炭濾過池3を経て、紫外線消毒装置4に導かれ、消毒処理されたのち塩素注入部5を経て、一般家庭や事業所などに配水される。
【0018】
次に図2により、紫外線消毒装置4について説明する。
【0019】
図2に示すように、紫外線消毒装置4は紫外線が透過可能でかつ内部を処理水が流入する円筒状の誘電体チューブ7と、誘電体チューブ7の外方に配置された平板状の紫外線光源6とを備えている。そして紫外線光源6からの紫外線光により、誘電体チューブ7内の処理水を消毒するようになっている。
【0020】
前記平板状の紫外線光源6としては、ランプ(発光管)や、紫外線発光LEDをアレイ化して並べて平板状に配置したものを用いてもよい。
【0021】
なお、誘電体チューブ7は、石英ガラス、フッ素化学樹脂のPFA等からなっている。
【0022】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【0023】
まずウィルス、菌等を含む処理水1が誘電体チューブ7内に導入され、この間、紫外線光源6から紫外線光9が誘電体チューブ7内の処理水に対して照射される。
【0024】
このようにして誘電体チューブ7内の処理水が紫外線光9により消毒される。
【0025】
本実施の形態によれば、処理水中に異物が混入することはなく、安全かつ精度良く処理水に対する紫外線消毒を行なうことができる。
【0026】
第2の実施の形態
次に図3により、本発明の第2の実施の形態について説明する。
【0027】
図3に示す第2の実施の形態は、紫外線光線6が2重ガラス管構造の発光管10からなる点が異なるのみであり、他の構成は図1および図2に示す第1の実施の形態と略同一である。
【0028】
図3において、図1および図2に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を符して詳細な説明は省略する。
【0029】
図3に示すように、2重ガラス管構造の発光管10は円筒状に形成されるとともに、誘電体チューブ7の外周全域を囲むように配置されており、発光管10からの紫外線光9を誘電体チューブ7内に均一に照射することができる。
【0030】
第3の実施の形態
次に図4により、本発明の第3の実施の形態について説明する。
【0031】
図4に示す第3の実施の形態は、紫外線光源6が2重ガラス管構造の発光管10からなる点、および発光管10の外方に発光管10を覆う紫外線反射体11を設けた点が異なるのみであり、他の構成は図1および図2に示す第1の実施の形態と略同一である。
【0032】
図4において、図1および図2に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を符して詳細な説明は省略する。
【0033】
図4に示すように、2重ガラス管構造の発光管10は円筒状に形成されるとともに、誘電体チューブ7の外周全域を囲むように配置されており、発光管10からの紫外線光9を誘電体チューブ7内に均一に照射することができる。また2重ガラス管構造の発光管10の更に外方に、発光管10を覆って発光管10からの紫外線光9を誘電体チューブ7側へ導く紫外線反射体11が設けられている。この紫外線反射体11は、円筒状をなし発光管10からの紫外線光9が外方へ漏洩することを防止する保護カバーとしても機能する。
【0034】
第4の実施の形態
次に図5により、本発明の第4の実施の形態について説明する。
【0035】
図5に示す第4の実施の形態は、紫外線光源6が2重ガラス管構造の発光管10からなる点、および発光管10の外面に紫外線反射膜12を形成した点が異なるのみであり、他の構成は図1および図2に示す第1の実施の形態と略同一である。
【0036】
図5において、図1および図2に示す第1の実施の形態と同一部分には、同一符号を符して詳細な説明は省略する。
【0037】
図5に示すように、2重ガラス管構造の発光管10は円筒状に形成されるとともに、誘電体チューブ7の外周全域を囲むように配置されており、発光管10からの紫外線光9を誘電体チューブ7内に均一に照射することができる。また2重ガラス管構造の発光管10の外面に、発光管10を覆って発光管10からの紫外線光9を誘電体チューブ7側へ導く紫外線反射膜12が形成されている。この紫外線反射膜12は、また発光管10からの紫外線光が外方へ漏洩することを防止している。
【0038】
第5の実施の形態
次に図6により、本発明の第5の実施の形態について説明する。
【0039】
図6に示す第5の実施の形態は、紫外線光源6が2重ガラス管構造複数の発光管10からなる点、および各発光管10の外面に紫外線反射膜12を形成した点が異なるのみであり、他の構成は図1および図2に示す第1の実施の形態と略同一である。
【0040】
図6において、図1および図2に示す第1の実施の形態と同一部分には、同一符号を符して詳細な説明は省略する。
【0041】
図6に示すように、2重ガラス管構造の複数、例えば3本の発光管10は円筒状に形成されるとともに、誘電体チューブ7の外周全域を囲むように配置されており、発光管10からの紫外線光9を誘電体チューブ7内に均一に照射することができる。この3本の発光管10は、各々光源ユニットともいう。また2重ガラス管構造の3本の発光管10の外面に、発光管10を覆って発光管10からの紫外線光9を誘電体チューブ7側へ導く紫外線反射膜12が形成されている。この紫外線反射膜12は、また発光管10からの紫外線光9が外方へ漏洩することを防止している。さらに各発光管10、10、10は、制御部10aによりその点灯本数が制御される。この場合、後述のように、誘電体チューブ7内に紫外線光量をモニタするモニタ素子14を配置しておき、このモニタ素子14からの信号に基づいて制御部10aが発光管10、10、10の点灯本数を制御してもよい。
【0042】
第6の実施の形態
次に図7により、本発明の第6の実施の形態について説明する。
【0043】
図7に示す第6の実施の形態は、誘電体チューブ7内に誘電体チューブ7内面を清掃するブラシ13を配置した点が異なるのみであり、他の構成は図4に示す第3の実施の形態と略同一である。
【0044】
図7において、図4に示す第3の実施の形態と同一部分には同一符号を符して詳細な説明は省略する。
【0045】
図7に示すように、2重ガラス管構造の発光管10は円筒状に形成されるとともに、誘電体チューブ7の外周全域を囲むように配置されており、発光管10からの紫外線光9を誘電体チューブ7内に均一に照射することができる。また2重ガラス管構造の発光管10の更に外方に、発光管10を覆って発光管10からの紫外線光9を誘電体チューブ7側へ導く円筒状の紫外線反射体11が設けられている。また誘電体チューブ7内にブラシ13が配置されている。処理水1に含まれている無機成分と紫外線光9とが反応して反応生成物が誘電体チューブ7内面に付着した場合、ブラシ13により誘電体チューブ7内面の反応物を除去することができる。
【0046】
第7の実施の形態
次に図8により、本発明の第7の実施の形態について説明する。
【0047】
図8に示す第7の実施の形態は、誘電体チューブ7内に、誘電体チューブ7内の紫外線光量をモニタするモニタ素子14を配置した点が異なるのみであり、他の構成は図7に示す第6の実施の形態と略同一である。
【0048】
図8において、図7に示す第6の実施の形態と同一部分には同一符号を符して詳細な説明は省略する。
【0049】
図8に示すように、2重ガラス管構造の発光管10は円筒状に形成されるとともに、誘電体チューブ7の外周全域を囲むように配置されており、発光管10からの紫外線光9を誘電体チューブ7内に均一に照射することができる。また2重ガラス管構造の発光管10の更に外方に、発光管10を覆う円筒状の紫外線反射体11が設けられ、さらに誘電体チューブ7内にブラシ13が設けられている。
【0050】
さらに誘電体チューブ7内に、誘電体チューブ7内の紫外線光量をモニタするモニタ素子14が配置され、このモニタ素子で検出された紫外線光量に基づいて制御部10aにより発光管10の光量を制御することができる。
【0051】
第8の実施の形態
次に図9により、本発明の第8の実施の形態について説明する。
【0052】
図9に示す第8の実施の形態は、誘電体チューブ7の外方に漏水センサを設けた点が異なるのみであり、他の構成は図8に示す第7の実施の形態と略同一である。
【0053】
図9において、図8に示す第7の実施の形態と同一部分には同一符号を符して詳細な説明は省略する。
【0054】
図9に示すように、2重ガラス管構造の発光管10は円筒状に形成されるとともに、誘電体チューブ7の外周全域を囲むように配置されており、発光管10からの紫外線光9を誘電体チューブ7内に均一に照射することができる。また2重ガラス管構造の発光管10の更に外方に、発光管10を覆う円筒状の紫外線反射体11が設けられ、さらに誘電体チューブ7内にブラシ13が設けられている。
【0055】
さらに誘電体チューブ7内に、誘電体チューブ7内の紫外線光量をモニタするモニタ素子14が配置され、このモニタ素子で検出された紫外線光量に基づいて制御部10aにより発光管10の光量を制御することができる。
【0056】
また図9において、紫外線反射体11は円筒状をなし、発光管10の外周を外方から覆っている。また紫外線反射体11の両端には一対の端板11a、11aが設けられ、これら紫外線反射体11と一対の端板11a、11aによって誘電体チューブ7を外方から囲む密閉空間を形成している。
【0057】
さらに紫外線反射体11内には、誘電体チューブ7の破損または継手の漏洩により外方へ漏洩する漏水を検出するための漏水センサ15が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本発明による紫外線消毒装置が組込まれた水処理システムを示す概略図。
【図2】本発明による紫外線消毒装置の第1の実施の形態を示す図。
【図3】本発明による紫外線消毒装置の第2の実施の形態を示す図。
【図4】本発明による紫外線消毒装置の第3の実施の形態を示す図。
【図5】本発明による紫外線消毒装置の第4の実施の形態を示す図。
【図6】本発明による紫外線消毒装置の第5の実施の形態を示す図。
【図7】本発明による紫外線消毒装置の第6の実施の形態を示す図。
【図8】本発明による紫外線消毒装置の第7の実施の形態を示す図。
【図9】本発明による紫外線消毒装置の第8の実施の形態を示す図。
【符号の説明】
【0059】
4 紫外線消毒装置
6 紫外線光源
7 誘電体チューブ
9 紫外線光
10 発光管
10a 制御部
11 紫外線反射体
12 紫外線反射膜
13 ブラシ
14 モニタ
15 漏水センサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
紫外線が透過可能でかつ内部を処理水が流入する誘電体チューブと、
誘電体チューブの外方に配置された紫外線光源とを備え、
紫外線光源からの紫外線光により、誘電体チューブ内の処理水を消毒し、
紫外線光源は中央に空間が形成された2重ガラス管構造の紫外線発光管からなり、2重ガラス管構造の中央の空間内に処理水が流入する誘電体チューブが配置されることを特徴とする紫外線消毒装置。
【請求項2】
2重ガラス管構造の発光管外面に、発光管からの紫外線光を誘電体チューブへ導くとともに当該紫外線光の外方への漏洩を防止する紫外線反射体を設けたことを特徴とする請求項1記載の紫外線消毒装置。
【請求項3】
2重ガラス管構造の発光管外面に、発光管からの紫外線光を誘電体チューブへ導くとともに当該紫外線光の外方への漏洩を防止する紫外線反射膜を形成したことを特徴とする請求項1記載の紫外線消毒装置。
【請求項4】
紫外線光源は複数の光源ユニットからなり、これらの光源ユニットは制御部により点灯数が制御されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の紫外線消毒装置。
【請求項5】
誘電体チューブ内に、誘電体チューブ内面を清掃するブラシを配置したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の紫外線消毒装置。
【請求項6】
誘電体チューブ内に、誘電体チューブ内の紫外線光量をモニタするモニタ素子を配置したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか記載の紫外線消毒装置。
【請求項7】
誘電体チューブ外方に、誘電体チューブ内からの漏水を検知する漏水センサを設けたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか記載の紫外線消毒装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2011−161443(P2011−161443A)
【公開日】平成23年8月25日(2011.8.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−61164(P2011−61164)
【出願日】平成23年3月18日(2011.3.18)
【分割の表示】特願2006−325735(P2006−325735)の分割
【原出願日】平成18年12月1日(2006.12.1)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】