(57)【要約】【課題】渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器の提供。【解決手段】管体内に中空石英管が設けられ、その内部に紫外線殺菌ランプが取り付けられ、且つ管体の上端と下端にそれぞれ入液管と出液管が設けられた渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、管体の上端付近の入液管下方の位置に導流構造が取り付けられ、該導流構造が、環体内に複数の導流通路が設けられ、且つ該導流通路の排液孔断面積合計が管体通路の断面積より小さく液体加圧室を形成する構造とされ、液体が入液管より導流構造に進入し加圧された後に管体内で高速回転噴射渦流を形成し、管体内の液体が十分に攪拌され殺菌機能を増強し、且つ高速回転する液体が石英管壁を洗いメインテナンス回数を減らす。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体内に中空石英管が設けられ、該中空石英管内に紫外線殺菌ランプが取り付けられ、且つ管体の上端と下端にそれぞれ入液管と出液管が設けられた渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、該管体内部の入液管の下方に導流構造が取り付けられ、該導流構造が環体内に複数の導流通路を設けたものとされると共に、該導流通路の排液孔面積の合計が該管体の通路の横断面積より小さく、これにより上述の管体の上方に液体加圧室が形成されたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器。
【請求項２】
請求項１に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造がその環体底縁に隔板を具え、該隔板に複数の孔状の導流通路が設けられたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器。
【請求項３】
請求項１に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造がその環体底縁に隔板を具え、該隔板に複数の傾斜する導流通路が設けられ、且つ導流通路の入液孔が排液孔より大きく形成されたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器。
【請求項４】
請求項１に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造が環体内部に螺旋状の複数の螺旋羽根を設け、且つ各二つの羽根間の間隙部分に導流通路を形成してなることを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器。
【請求項５】
請求項４に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、螺旋羽根の傾斜角度が９１度から１７９度とされたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器。
【請求項６】
請求項４に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造が下向きに凹んだ錐状体とされ、その錐状の凹部の傾斜角度が１度から８９度とされたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器。
【請求項７】
請求項４に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造が上向きに突出する錐状体とされ、その錐状の凸部の傾斜角度が１度から８９度とされたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器。
【請求項８】
請求項４に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造の入液孔が導流通路の上方に設けられ、排液孔が導流通路の下方に設けられたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器。
【請求項９】
請求項４に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造の入液孔が導流通路の外周に設けられ、排液孔が導流通路の内周に設けられたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器。
【請求項１０】
請求項４に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造の入液孔が導流通路の内周に設けられ、排液孔が導流通路の外周に設けられたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器に係り、特に、液体を処理する管体の上端に導流構造が設けられ、該導流構造が加速機能を具え、導入した液体に加速回転の渦流を形成させ、殺菌滅藻効果を増強した渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在ある技術中、一般に紫外線殺菌ランプ処理器は、中空の石英管体内に紫外線殺菌ランプが取り付けられ、さらに紫外線殺菌ランプの出力する総エネルギー量により、一定比率流量の液体に管体を通過させ、紫外線を液体中の細菌或いは藻類等の生命体に照射し、死滅消毒する。現在ある技術の管体は単に液体を流通させる管路に過ぎず、液体流が直接内部を通過するため、管体の内或いは外側のいずれで紫外線殺菌消毒しても、流量が制限され、管体内部の流動の緩慢な液体が十分に攪拌されず液体が処理を受ける時間の不均等がもたらされ、ゆえに殺菌消毒効果が不良で、且つ液体が管体を通過する時、管体の液体を通過させる断面積が入液管の断面積より大きいために管体を通過する液体の流速が遅くなり、汚物が紫外線管壁に堆積しやすくなり、紫外線投射を妨げたり投射率を低減させ、液体の生命体が受ける紫外線総エネルギー量を直接減らすことになり、もし一部或いは全部の生命体が管体を通過する時、致死総エネルギー量を吸収しなければ、殺菌機能は完全に失効し、これがその主要な欠点である。
【０００３】
以上に基づき、殺菌滅藻効果の善し悪しは、液体中の各一つの生命体の一定時間内に吸収する紫外線総エネルギー量が致死量に達するか否かに依り、総エネルギー量は液体が十分に攪拌されたか、及び、紫外線投射率により確定される。これにより、均等な照射時間と、紫外線透過率、致死総エネルギー量は、殺菌滅藻処理の主要な三大因子である。現在の技術の紫外線殺菌ランプ処理器は上述の欠点があり、これを改善するため、図１４及び図１５に示されるような構造が提供されており、それは、一つの管状ケースａ内に螺旋状の導流板ｂが設けられ、且つ管状ケースａの上方と下方にそれぞれ入液管ａ１と出液管ａ２が設けられ、入液管より導入して出液管ａ２より排出され、並びに管状ケースａ内に貫通孔ａ３が形成され、該貫通孔ａ３内に紫外線殺菌ランプｃが取り付けられて、殺菌の目的を達成するものである。
【０００４】
別に一つの管体内に螺旋状の案内板を設け、液体流を管体内で回転させ、これにより液体を攪拌して一致性の致死総エネルギー量を達成しているものがある（例えば、特許文献１、２、３、４、５、６、７、８、９参照。）。
【０００５】
しかし、上述の周知の構造では、液体流はわずかに螺旋状の導流板ｂを経由して紫外線殺菌ランプｃの回りを回転するだけであり、且つ入液管ａ１の断面積は管体内の通路の断面積より小さく、このため液体流線及び流速は導流板の経路に沿ってゆるやかに流動するだけであり、並びに液体流を完全に攪拌することができず、且つ液体流が各１条の導流溝を通過する流量及び速度は一致せず、このため殺菌消毒の効果は未だ理想的でなく、改善が待たれている。
【０００６】
さらに、螺旋状の導流板ｂはわずかに液体流を案内し低速流動させるだけで、液体中に含まれる不純物が、紫外線殺菌ランプｃの表面に溜まりやすく、紫外線投射を遮断したり紫外線透過率を低減させ、これにより紫外線殺菌ランプｃの殺菌効果が下がった。
【０００７】
また、管状ケースａに螺旋状の導流板ｂが設けられ、螺旋状の導流板ｂの形状は複雑であり、これにより製造コストが高くなり、市場での競争力が低下した。
【０００８】
【特許文献１】
米国特許第５０６９８８５号明細書
【特許文献２】
米国特許第５７８５８４５号明細書
【特許文献３】
米国特許第５６７５１５３号明細書
【特許文献４】
米国特許第５６０５４００号明細書
【特許文献５】
米国特許第１１７５９４８号明細書
【特許文献６】
米国特許第１８２２００６号明細書
【特許文献７】
米国特許第３７５４６５８号明細書
【特許文献８】
特開昭５９−１５０５８９号公報
【特許文献９】
特開昭５７−７５１１３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は周知の液体を処理する導流管にある上述の欠点を鑑み、それを改善した渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器を提供する。
【００１０】
本発明の主要な目的は、液体を処理する導流管の上端に導流構造を設けて、そこを通過する液体が導流構造の調節を受けた後に、管体内で高流速の回転渦流を形成するようにし、液体を十分に攪拌させて最良の処理効果を上げられるようにする渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、管体内に中空石英管が設けられ、該中空石英管内に紫外線殺菌ランプが取り付けられ、且つ管体の上端と下端にそれぞれ入液管と出液管が設けられた渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、該管体内部の入液管の下方に導流構造が取り付けられ、該導流構造が環体内に複数の導流通路を設けたものとされると共に、該導流通路の排液孔面積の合計が該管体の通路の横断面積より小さく、これにより上述の管体の上方に液体加圧室が形成されたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器としている。
請求項２の発明は、請求項１に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造がその環体底縁に隔板を具え、該隔板に複数の孔状の導流通路が設けられたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器としている。請求項３の発明は、請求項１に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造がその環体底縁に隔板を具え、該隔板に複数の傾斜する導流通路が設けられ、且つ導流通路の入液孔が排液孔より大きく形成されたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器としている。
請求項４の発明は、請求項１に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造が環体内部に螺旋状の複数の螺旋羽根を設け、且つ各二つの羽根間の間隙部分に導流通路を形成してなることを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器としている。
請求項５の発明は、請求項４に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、螺旋羽根の傾斜角度が９１度から１７９度とされたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器としている。
請求項６の発明は、請求項４に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造が下向きに凹んだ錐状体とされ、その錐状の凹部の傾斜角度が１度から８９度とされたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器としている。
請求項７の発明は、請求項４に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造が上向きに突出する錐状体とされ、その錐状の凸部の傾斜角度が１度から８９度とされたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器としている。
請求項８の発明は、請求項４に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造の入液孔が導流通路の上方に設けられ、排液孔が導流通路の下方に設けられたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器としている。
請求項９の発明は、請求項４に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造の入液孔が導流通路の外周に設けられ、排液孔が導流通路の内周に設けられたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器としている。
請求項１０の発明は、請求項４に記載の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器において、導流構造の入液孔が導流通路の内周に設けられ、排液孔が導流通路の外周に設けられたことを特徴とする、渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、一つの管体内に中空石英管が取り付けられ、該中空石英管の内部に紫外線殺菌ランプが取り付けられ、上述の管体の上端と下端に入液管と出液管が設けられた渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器にあって、該管体上端と入液管の下方に導流構造が設けられ、該導流構造が、環体内に複数の導流通路が設けられ、且つ該導流通路の排液孔断面積合計が管体通路の断面積より小さく液体加圧室を形成する構造とされ、この部分を通過する液体が加圧効果の噴射状態を形成して十分に水流を攪拌する機能を得られることを特徴としている。
【００１３】
上述の導流構造は一つの環体とされ得て、該環体の底縁に隔板が設けられ、該隔板に複数の導流通路（孔）が設けられる。
【００１４】
上述の導流構造は一つの環体とされ得て、該環体の底縁に隔板が設けられ、該隔板に複数の傾斜する導流通路が設けられ、且つ該導流通路の入液孔がその排液孔より大きい。
【００１５】
上述の導流通路が該導流構造に環状に設けられた複数の螺旋羽根中の任意の二つの螺旋羽根間の空隙により形成されうる。
【００１６】
上述の螺旋羽根の傾斜角度が９１度から１７９度とされる。
【００１７】
上述の導流構造の下方に錐状凹部が設けられ、該錐状凹部の上向きの傾斜角度が１度から８９度とされる。
【００１８】
上述の導流構造の下方に錐状凸部が設けられ、該錐状凸部の下向きの傾斜角度が１度から８９度とされる。
【００１９】
上述の導流構造の入液孔が導流通路の上方に設けられ得て、排液孔が導流通路の下方に設けられる。
【００２０】
上述の導流構造が一つの環体とされ得て、その入液孔が導流通路の外周に設けられ、排液孔が導流通路の内周に設けられる。
【００２１】
上述の導流構造が一つの環体とされ得て、その入液孔が導流通路の内周に設けられ、排液孔が導流通路の外周に設けられる。
【００２２】
以上の構造を使用する時、本発明は流量が大きい或いは小さい状況のいずれにあっても、管体内に高速回転の噴射渦流を形成でき、処理する液体を十分に攪拌して殺菌効果を増強できると共に、高速回転の液体を利用して石英管の外壁を洗浄し、頻繁に石英管を洗浄する面倒を免除し、これにより本発明は殺菌機能を増強し、メインテナンス回数を減少する。
【００２３】
【実施例】
図１、図２及び図３に示されるように、本発明の渦流加速紫外線殺菌滅藻液体処理器は、管体１内に中空石英管２が設けられ、該中空石英管２内に紫外線殺菌ランプ２１が取り付けられ、且つ管体１の上端と下端にそれぞれ入液管１１及び出液管１２が設けられている。その特徴は、以下のようである。
【００２４】
該管体１の上端と入液管１１の下方に導流構造３が取り付けられ、該導流構造３は環体３１内に複数の導流通路（孔）３３が設けられ、且つ該導流通路３３の排液孔面積の合計が管体通路１４（即ち管体内壁面から石英管外壁面間の環状通路。図２に示されるとおり。）の横断面積より小さく、これにより液体加圧室１３が形成されている。
【００２５】
図１、２及び図３の実施例中に示されるように、導流構造３は一つの環体３１の底縁に隔板３１ａがあり、該隔板３１ａに複数の孔形の導流通路３３が形成される（図２の如し）か、或いは図３に示されるように、導流構造３は環体３１の底縁に隔板３１ａが設けられ、並びに該隔板３１ａに複数の傾斜する導流通路３３が設けられ、且つ該導流通路３３の入液孔３３ａがその排液孔３３ｂより大きいものとされてなる。また、上述の隔板３１ａは上向きに突出するか或いは下向きに凹んだ傾斜面或いは円弧面とされうる。
【００２６】
以上の構造により、液体が入液管１１より導入されて管体１通路上部に流入する時、管体１の上端の導流構造３の通路断面積合計が比較的小さいために自然に、加圧、加速の効果が形成され、即ち液体が更に液体加圧室１３より導流構造３の導流通路（孔）３３を通過する時、比較的高圧高速の噴射渦流効果を発生し、管体通路１４内に流入する液体が十分に攪拌され、液体中の各生命体が紫外線の均等照射時間を得られ、且つ照射が致死総エネルギー量を確保でき、これにより殺菌滅藻効果が高められる。
【００２７】
さらに、液体流が導流構造３の調節により加圧され管体通路１４に流入した後、その発生する高速噴射渦流が中空石英管２の表面に衝突し、紫外線殺菌ランプ２１が内部に置かれた中空石英管２の外壁面に汚濁の堆積を発生させにくく、紫外線透過率を高め、更に一歩殺菌滅藻効果を増強し、中空石英管２外壁面を洗浄する回数を減少する。
【００２８】
このほか、上述の実施例の導流構造３は周知の、全体の管体内に複数の螺旋導板を設けたもの（図１６）より簡単であり、且つ組立の手間、材料を節約でき、製造コストを節約でき、市場での競争性を高めることができる。
【００２９】
以上の構造により、本発明は実施時に導流構造３ａとされた環体３１内に複数の螺旋状羽根３２が設けられ、二つの螺旋羽根３２の間に導流通路３３が形成され、該導流通路３３の入液孔３３ａが排液孔３３ｂより大きく、螺旋羽根の傾斜角度が９１度から１７９度とされ、異なる長さの管体に合わせて射出液流の角度を調節するのに用いられる。図４から図５に示されるように、液体流が入液管より液体加圧室に導入され、さらに導流通路３３の上方の比較的口径の大きい入液孔３３ａより進入し、下方の比較的口径の小さい排液孔３３ｂより排出され、液体流が管体１内で加速回転し渦流を形成し、前述の実施例と同じ目的を達成する。
【００３０】
さらに、図６から図８に示される実施例の導流構造３ｂは下向きに凹んだ錐状体に形成され、各二つの羽根３２の間の排液孔３３ｂが管体１の内壁面に向けられる。或いは、図９から図１１に示されるように、導流構造３ｃは上向きに突出する錐状体に形成され、排液孔３３ｂが中空石英管２の外壁面に向けられる。こうして、上述の排液孔３３ｂの傾斜方向により、該導流構造３ｂ、３ｃを通過する液体の形成する加速回転渦流が、管体１の内壁或いは中空石英管２の外壁面に対して洗浄の機能を発生し、汚垢の堆積を防止する。並びに液体の比重、粘度或いは管体１の長さ、体積及び液体の流量、及び螺旋状羽根３２の傾斜角度の違いにより、上述の導流構造３ｂ或いは３ｃの錐状傾斜角度が設計され、上向き或いは下向きの傾斜角度は１度から８９度とされる。
【００３１】
別に図１２から図１３及び図１４に示される実施例では、導流構造３ｄが環体３１内に複数の放射状の羽根３２を設け、且つ二つの放射状の羽根３２の間の導流通路３３を設け、該導流通路３３の外周の入液孔３３ａを内周の排液孔３３ｂより大きくしたものとされ（図１３）、これにより液体が入液管より導入されて加圧された後、導流通路３３の外側の比較的大きな入液孔３３ａより進入し、内側の比較的小さい口径の排液孔３３ｂの方向に排出され、内向きに衝突する加速回転の渦流を発生する。また、上述の導流構造３ｄは環体３１内に複数の放射状の羽根３２を設け、且つ二つの放射状の羽根３２の間に導流通路３３を設け、該導流通路３３の内周の入液孔３３ａを外周の排液孔３３ｂより大きくしたものとなし得て（図１４）、これにより液体に内から外に高圧の渦流を発生させて、同様に上述の機能を達成することができる。
【００３２】
【発明の効果】
総合すると、本発明の採用する構造は殺菌処理を行う液体を十分に攪拌し殺菌効果を増強でき、また高速回転の液体で石英管外壁を洗浄し、経常的に石英管を洗浄する面倒を免除でき、これにより本発明は殺菌機能を増強しメインテナンス回数を減少できる。上述の機能は従来にはなく、且つ確実に周知の技術の機能を増進し、特許の要件を具備している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分解斜視図である。
【図２】本発明の組合せ断面図である。
【図３】本発明の組合せ断面図である。
【図４】本発明の導流構造を螺旋式羽根とした立体図である。
【図５】図４の導流構造の断面図である。
【図６】本発明のもう一つの実施例の組合せ断面図である。
【図７】図６の導流構造の上面立体図である。
【図８】図６の導流構造の底面立体図である。
【図９】本発明のさらにもう一つの実施例の組合せ断面図である。
【図１０】図９の導流構造の上面立体図である。
【図１１】図９の導流構造の底面立体図である。
【図１２】本発明のさらにまたもう一つの実施例の組合せ断面図である。
【図１３】本発明のその他の導流構造実施例の横向き断面図である。
【図１４】本発明のその他の導流構造実施例の横向き断面図である。
【図１５】周知の技術の組合せ断面図である。
【図１６】周知の技術の断面平面図である。
【符号の説明】
１　管体　　　　　１１　入液管　　　　　１２　出液管
１３　液体加圧室　　１４　管体通路
２　中空石英管　　　２１　紫外線殺菌ランプ
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ　導流構造　　３１　環体
３１ａ　隔板　　　　３２　羽根　　　　　３３　導流通路
３３ａ　入液孔　　　３３ｂ　排液孔
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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