(57)【要約】【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。【選択図】図２
2011161443.tif 000002
【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。
【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
【図１】
2011161443.tif 000003
【図２】
2011161443.tif 000004
【図３】
2011161443.tif 000005
【図４】
2011161443.tif 000006
【図５】
2011161443.tif 000007
【図６】
2011161443.tif 000008
【図７】
2011161443.tif 000009
【図８】
2011161443.tif 000010
【図９】
2011161443.tif 000011