(57)【要約】【課題】紫外線ランプの保護管に付着したスケールを効果的に洗浄でき、洗浄液を容易且つ確実に供給できる紫外線ランプ保護管清掃装置及び紫外線殺菌装置を提供すること。【解決手段】紫外線ランプ８５と、紫外線ランプ８５の保護管８７の外周表面を保護管８７の長手方向に向けて移動することで拭うワイパー部７１を設けたワイパー機構とを具備する。ワイパー部７１は保護管８７表面を拭う２つのワイパーブレード７３の間に洗浄液溜り７５を設けて構成する。洗浄液溜り７５への洗浄液の供給は洗浄液供給チューブ２０をワイパー機構に接続することで行う。洗浄液供給チューブ２０は洗浄液供給チューブ２０の動きに応じて回転するドラム１０に巻きつけられる。ワイパー機構の移動と一体に移動するワイヤー２５をドラム１０に巻きつけておくことで、ワイヤー２５の動きに応じてドラム１０を回転する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線照射対象流体中に設置される紫外線ランプと、紫外線ランプの保護管の外周表面を保護管の長手方向に向けて移動することで拭うワイパー部を設けたワイパー機構とを具備してなる紫外線ランプ保護管清掃装置において、
前記ワイパー部は、保護管表面に密着して該表面を拭う２つのワイパーブレードの間に洗浄液溜りを設けて構成し、該洗浄液溜りへの洗浄液の供給は、可撓性を有する洗浄液供給チューブをワイパー機構に接続することで行い、
前記洗浄液供給チューブは、洗浄液供給チューブの動きに応じて回転するドラムに巻きつけられており、ドラムの回転によって洗浄液供給チューブがゆるむことなくドラムに巻き取られ或いは放出され、
さらに前記ワイパー機構の移動と一体に移動するように取り付けたワイヤーを前記ドラムに巻きつけておくことで、ワイヤーの動きに応じてドラムが回転するように構成したことを特徴とする紫外線ランプ保護管清掃装置。
【請求項２】
請求項１に記載の紫外線ランプ保護管清掃装置を具備することを特徴とする紫外線殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紫外線ランプ保護管清掃装置及び紫外線殺菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水処理放流水は、塩素による消毒が行われた後に河川や海域に排出されているが、近年、塩素副成物の影響が問題になり、この殺菌方法に代えて紫外線による下水処理放流水の殺菌が行われるようになってきた。
【０００３】
紫外線による下水処理放流水の殺菌は、チャンバー内に紫外線ランプを設置し、該チャンバー内に下水処理放流水を流しながら紫外線ランプを点灯することによって行われる。
【０００４】
しかしながら紫外線ランプを用いて殺菌を行う場合、流す水の汚れによって紫外線ランプの保護管表面が汚染され、該汚染によって紫外線の必要殺菌線量が処理対象水に照射されなくなり、殺菌率が低下するという問題があった。
【０００５】
この問題を解決するため従来、紫外線ランプの保護管を定期的に取り外してその表面を薬品洗浄する方法があったが、その洗浄は手間がかかり作業が煩雑であった。
【０００６】
このため取り外しをしなくても良いように予め保護管の外周に機械的なワイパ機構を取り付けておいて一定時間毎にこれを駆動して保護管を拭って洗浄する方法がある。図６はこの種の従来のワイパー機構を示す図であり、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は側断面図（同図（ａ）のＥ‐Ｅ断面の一部〔モータ２１５などが取り付けられている側の部分〕を示す図）である。同図に示すようにこのワイパー機構は、ケース２００によって形成されたチャンバー２０１内に設置した３本の紫外線ランプ２０３を保護する円筒状の保護管２０５の外周にワイパー部２０７を取り付け、各ワイパー部２０７をワイパー取付ベース２０９に固定し、ワイパー取付ベース２０９の中央に設けたスクリューナット２１１に駆動用のスクリューネジ２１３を螺合し、スクリューネジ２１３の一端をケース２００の外部に設置したモータ２１５に連結して構成されている。
【０００７】
そして図６（ａ）に示すように下水処理放流水を流して各紫外線ランプ２０３を点灯すれば、下水処理放流水は殺菌されながら各紫外線ランプ２０３を通過する。そして保護管２０５の外周面に汚れが付着したら、モータ２１５を駆動してワイパー部２０７を図６（ｂ）の矢印Ｆ方向に移動し、これによって各保護管２０５の表面を拭って機械的にその汚れを洗浄する。ワイパー機構の駆動は、タイマーによる定期的な運転方法や、この紫外線殺菌装置に設置された図示しないランプ照度モニターの値により運転する方法などがある。
【０００８】
ところで下水処理放流水などの殺菌対象水の中に鉄やマンガンイオンやカルシウム類が含まれていると、これらが保護管２０５の表面にスケールとして付着する場合がある。特に殺菌用に使用される紫外線ランプ２０３の中でも高照度の中圧紫外線ランプの場合、ランプ表面温度が６００度程度になるので、その外側の保護管２０５表面温度も高くなり、スケールが付着し易い状態になる。このようなスケールは、通常の汚れと異なって保護管２０５に強固に固着しているので、通常のワイパーのゴムによる機械的洗浄方法だけではこれを効果的に除去することができない。このようなスケールを効果的に除去するには、保護管２０５表面に弱酸性の洗浄液を塗布してその上をワイパーで機械的に拭うのが効果的である。洗浄液は、殺菌対象水の種類に合わせて選定するが、食品に使用される弱酸性液（希塩酸、酢酸、クエン酸など）で効果がある。
【０００９】
そして保護管２０５の表面に洗浄液を塗布するには、例えばワイパー部２０７の保護管２０５に対向している面にリング状の凹部からなる洗浄液室を設け、その前後にＯリング製のワイパーを取り付けて洗浄液室内部を密閉し、このワイパー部２０７を移動することで保護管２０５への洗浄液の塗布と機械的洗浄とを同時に行う方法も考えられる。
【００１０】
しかしながら上記方法においてはＯリングが保護管２０５表面をシールしながら摺動する際に洗浄液が外部に漏れ易いという問題があった。また洗浄液室には常に新たな洗浄液を供給しておく必要があるが、移動するワイパー部２０７に洗浄液を供給する簡易で確実な方法がなかった。
【特許文献１】特開平９−２９９９３８号公報
【特許文献２】実開昭６０−１５５９９１号公報
【特許文献３】特開平１０−２４９３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、紫外線ランプの保護管に付着したスケールを効果的に洗浄でき、洗浄のために用いる洗浄液を浪費せず、また洗浄液を容易且つ確実に供給できる紫外線ランプ保護管清掃装置及び紫外線殺菌装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題点を解決するため本発明は、紫外線照射対象流体中に設置される紫外線ランプと、紫外線ランプの保護管の外周表面を保護管の長手方向に向けて移動することで拭うワイパー部を設けたワイパー機構とを具備してなる紫外線ランプ保護管清掃装置において、前記ワイパー部は、保護管表面に密着して該表面を拭う２つのワイパーブレードの間に洗浄液溜りを設けて構成し、該洗浄液溜りへの洗浄液の供給は、可撓性を有する洗浄液供給チューブをワイパー機構に接続することで行うことを特徴とする。
ここで前記洗浄液供給チューブは、洗浄液供給チューブの動きに応じて回転するドラムに巻きつけられており、ドラムの回転によって洗浄液供給チューブがゆるむことなくドラムに巻き取られ或いは放出されることを特徴とする。
また前記ワイパー機構の移動と一体に移動するように取り付けたワイヤーを前記ドラムに巻きつけておくことで、ワイヤーの動きに応じてドラムが回転するように構成したことを特徴とする。
また本発明において、紫外線殺菌装置は以上に記載の紫外線ランプ保護管清掃装置を具備していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
２つのワイパーブレードの間に設けた洗浄液溜りへの洗浄液の供給を、可撓性を有する洗浄液供給チューブをワイパー機構に接続することで行うので、例えワイパー機構が左右に移動してもこれに容易に洗浄液供給チューブが追従して洗浄液が供給できる。
【００１４】
洗浄液供給チューブを洗浄液供給チューブの動きに応じて回転するドラムに巻きつけ、ドラムの回転によって洗浄液供給チューブがゆるむことなくドラムに巻き取られ或いは放出されるように構成したので、ワイパー機構の動作時に洗浄液供給チューブが垂れて他の部品と干渉して表面の磨耗とか切断が発生する可能性がなく、また洗浄液供給チューブ自体が高い照度の紫外線にさらされることで材質の劣化が発生することも防止できる。このときワイパー機構の移動と一体に移動するように取り付けたワイヤーをドラムに巻きつけてワイヤーの動きに応じてドラムが回転するように構成すれば、ドラムの回転が容易且つ確実にスムーズに行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明を適用してなる紫外線殺菌装置を示す概略断面図である。同図に示すように紫外線殺菌装置は、２枚の鋼製のフランジ４０，４１をその間隔を保つための複数本（４本）の図示しないロッド４３（図３参照）によって固定し、このフランジ４０，４１間に２本の紫外線ランプ８５，８５（紫外線ランプ８５，８５は円筒状の透明石英製の保護管８７，８７によって覆われている）を設置して１つのユニットとして構成されている。そして両紫外線ランプ８５，８５の保護管８７，８７の外周には、ワイパー部７１，７１を取り付け、これらワイパー部７１，７１を１つのワイパー取り付けベース７４に固定し、ワイパー取付ベース７４の中央に設けたスクリューナット７７に駆動用のスクリューネジ７９を螺合し、スクリューネジ７９の一端をフランジ４０の外部に設置したモータ８２に連結している。なおワイパー部７１，７１とワイパー取り付けベース７４とスクリューナット７７によってワイパー機構が構成される。
【００１６】
ここでスクリューナット７７の近傍には分配ブロック６０が取り付けられており、この分配ブロック６０には、フランジ４１の外側に回動自在に取り付けたドラム１０に巻き回された洗浄液供給チューブ２０とワイヤー２５とが取り付けられている。ワイヤー２５は無端でドラム１０と滑車３５の間に所定の張力を保持した状態で巻き掛けられており、その途中の部分が分配ブロック６０に固定されている。また分配ブロック６０と両ワイパー部７１，７１の間は、図１には図示していない洗浄液供給パイプ２３，２３（図３参照）によって連結されており、これによって両ワイパー部７１，７１に洗浄液が供給されるようになっている。ここで洗浄液としては、食用に使える弱酸性液（希塩酸、酢酸、クエン酸など）を用いる。このような洗浄液であれば、下水処理放流水等の殺菌対象水に危険な影響を与えない。もちろん場合によってはこれ以外の洗浄液を用いても良い。
【００１７】
ここで図２はワイパー部７１の内部構造を示す概略断面図である。同図に示すようにワイパー部７１は、紫外線ランプ８５を覆う円筒状の保護管８７表面に密着して該表面を拭う２つのワイパーブレード７３，７３の間に洗浄液溜り７５を設けて構成されている。ワイパーブレード７３，７３は、何れもリング状であってその先端（保護管８７の表面に当接する部分）が鋭角であって何れも洗浄液溜り７５側に向けて傾めに傾斜するように突出して構成されている。ワイパーブレード７３，７３は例えば軟質ゴム（フッ素ゴム）で形成する。両ワイパーブレード７３，７３の基部は、樹脂製のワイパーケース７６の内周側に固定され、このワイパーケース７６と両ワイパーブレード７３，７３とによって前記洗浄液溜り７５が形成されている。ワイパーケース７６には前記分配ブロック６０から洗浄液溜り７５に洗浄液を供給する洗浄液供給パイプ２３が接続されている。
【００１８】
次に図３は図１のＡ‐Ａ断面矢視図である。また図４は分配ブロック６０とドラム１０と洗浄液供給チューブ２０とワイヤ２５との接続関係を示す要部斜視図である。図３に示すように分配ブロック６０はスクリューナット７７近傍のワイパー取付ベース７４の部分に固定されている。分配ブロック６０に接続した洗浄液供給チューブ２０と洗浄液供給パイプ２３，２３とはその内部で接続されている。また分配ブロック６０の側面には取付板６１が固定されており、ドラム１０と滑車３５の間に所定の張力を保持して張られたワイヤ２５の途中の部分が固定されている。
【００１９】
また図４に示すように前記ドラム１０に巻き掛けられた洗浄液供給チューブ２０は、ドラム１０中央から引き出される供給チューブ３０に接続され、この供給チューブ３０から洗浄液が供給されるようになっている。
【００２０】
このように構成しておけば、図４において分配ブロック６０が左右に移動した際に、ワイヤ２５の移動によってドラム１０が回転し、その分洗浄液供給チューブ２０もドラム１０に巻き取られ或いは放出され、洗浄液供給パイプ２０がゆるむことはない。
【００２１】
図５はドラム１０の側断面図である。同図に示すようにドラム１０は、その中央にドラム１０を回転自在に軸支する軸部１１を設け、軸部１１にはその内部に洗浄液を供給する通路１３を設け、一方ドラム１０の軸部１１に軸支されている内周面の前記通路１３の先端部に対向する部分にはリング状の連通部１５を設け、この連通部１５に前記ドラム１０に巻き回した洗浄液供給チューブ２０の端部を接続し、これによってドラム１０が何れの回転位置にあっても軸部１１の通路１３が連通部１５を介して洗浄液供給チューブ２０に接続されるようにしている。なお軸部１１の根元側端部には前記供給チューブ３０が接続される。また１７，１７は軸部１１を他の部材に固定するブラケットである。
【００２２】
次にこの紫外線殺菌装置の動作を説明する。すなわち図１に示す紫外線殺菌装置のユニットを、点線で示す下水処理放流水等の殺菌対象水を流すタンク１００に取り付け、紫外線ランプ８５，８５を点灯すれば、殺菌対象水が殺菌されていく。そして定期的に或いはタンク１００内に設置した図示しないランプ照度モニターによって紫外線ランプ８５，８５の照度が汚れの付着によって低下したことを検知した場合は、モータ８２を駆動してスクリューネジ７９を回転し、スクリューナット７７やワイパー部７１，７１全体を保護管８７，８７の長手方向に移動（往復動）する。
【００２３】
これによって図２に示すように、洗浄液溜り７５内の洗浄液が保護管８７表面に塗布されながら、先端の鋭角なワイパーブレード７３，７３が保護管８７表面を擦っていくので、例え保護管８７表面にスケールが強固に固着していても、これを効果的に洗浄して除去することができる。特に本実施形態のように２つのワイパーブレード７３，７３の保護管８７表面に当接する先端を洗浄液溜り７５側に向けて傾めに傾斜するように突出せしめた場合は密着性が良いので、ワイパーブレード７３，７３が保護管８７表面を移動している際でも、洗浄液が洗浄液溜り７５から外部に漏れにくくなる。
【００２４】
一方このワイパー機構動作時、ワイパー取付ベース７４に固定した分配ブロック６０もこれといっしょに移動するが、図４に示すように分配ブロック６０が移動すると前述のようにワイヤ２５の作用によって洗浄液供給チューブ２０もドラム１０に巻き取られ或いは放出されるので、洗浄液供給チューブ２０がゆるむことはない。
【００２５】
このように本発明においては、可撓性を有する洗浄液供給チューブ２０をワイパー機構に接続したので、例えワイパー機構が左右に移動してもこれに容易に追従できる。しかも前述のように洗浄液供給チューブ２０がゆるむことはないので、ワイパー機構の動作時に洗浄液供給チューブ２０が垂れて他の部品と干渉して表面の磨耗とか切断が発生する可能性がなく、また洗浄液供給チューブ２０自体が高い照度の紫外線にさらされることで材質の劣化が発生することも防止できる。
【００２６】
即ちワイパー機構が待機状態のときは、ワイパー機構は保護管３７の端部に設置したドラム１０に最も近い位置にあり、従って洗浄液供給チューブ２０はドラム１０に巻き取られた状態であり、洗浄液供給チューブ２０に紫外線が当たることはない。一方ワイパー機構が作動しているときはワイパー機構の移動によってドラム１０が洗浄液供給チューブ２０を放出し、その後再び元の位置に戻るが、この間は時間的に短いので、紫外線の照射による洗浄液供給チューブ２０の劣化の程度は少ない。
【００２７】
なお前記ドラム１０から引き出された供給チューブ３０は、図示しない洗浄液供給手段（定量ポンプなど）に接続され、これを駆動することで前記洗浄液溜り７５に洗浄液が定量的に強制的に供給される。なお洗浄液供給手段としては、洗浄液の貯留タンクのヘッドと電磁弁等の組合せで構成してもよい。要は洗浄液を供給できる構造であれば、どのような構造のものであっても良い。
【００２８】
なお洗浄液の供給手段として液供給シリンダーを用い、ワイパー部７１，７１の動き（その往復動）で液供給シリンダーを作動させる方式も考えられるが、洗浄対象の保護管長さが長い場合、必然的にシリンダー長さも長くなり、装置の外に突き出すことになる。それに対して洗浄液の供給を洗浄液供給チューブ２０で行うこの実施形態の方式では、外部への出っ張りがなく、装置設置周りの制約が少ない。
【００２９】
なお上記実施形態では、ワイパー機構の移動をスクリューネジ７９等で別途行なっているが、スクリューネジ７９などを取り付ける代わりにドラム１０自体を駆動することで、ワイパー機構を逆にワイヤ２５によって駆動させることもできる。
【００３０】
なお本実施形態のように、紫外線ランプ８５とワイパー機構（ワイパー機構の駆動部やドラム１０等を含む）を紫外線ランプ８５両端を保持したフランジ４０，４１と、その間の間隔を保つ為の４本のロッド４３によって一体化して１つのユニットとして構成しておき、殺菌を行うタンク１００内部に着脱自在に組み込んでフランジ４０をタンク１００壁面に固定することで設置するように構成しておけば、紫外線ランプ８５のメンテナンス時はユニットごとタンク１００から取り外すことができる。このとき外部から洗浄液を供給する供給チューブ３０は前記ロッド４３内部を通すか、或いはロッド４３内部自体を供給管として使用しても良い。
【００３１】
また上記実施形態のように、ドラムを回転自在に軸支する軸部を設け、軸部にはその内部に洗浄液を供給する通路を設け、一方ドラムの軸部に軸支されている面にはドラムが何れの回転位置にあっても軸部の通路との接続状態を保持する連通部を設けるように構成した場合は、回転するドラムに巻き回した洗浄液供給チューブに容易に洗浄液を供給できる。
【００３２】
また上記実施形態のように、ワイパー部を、２つのワイパーブレードの間に洗浄液溜りを設け、且つ２つのワイパーブレードの保護管表面に当接する先端部分を鋭角にし、何れも洗浄液溜り側に向けて傾めに傾けるように構成すれば、紫外線ランプの保護管に付着したスケールを効果的に洗浄でき、また洗浄液の漏れが少ないので洗浄液を浪費しない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を適用してなる紫外線殺菌装置を示す概略断面図である。
【図２】ワイパー部７１の内部構造を示す概略断面図である。
【図３】図１のＡ‐Ａ断面矢視図である。
【図４】分配ブロック６０とドラム１０と洗浄液供給チューブ２０とワイヤ２５との接続関係を示す要部斜視図である。
【図５】ドラム１０の側断面図である。
【図６】従来のワイパー機構を示す図であり、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は側断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ドラム
１１  軸部
１３  通路
１５  連通部
１７，１７  ブラケット
２０  洗浄液供給チューブ
２３，２３  洗浄液供給パイプ
２５  ワイヤ
３０  供給チューブ
３５  滑車
４０，４１  フランジ
４３  ロッド
６０  分配ブロック
６１  取付板
７１，７１  ワイパー部
７３，７３  ワイパーブレード
７４  ワイパー取付ベース
７５  洗浄液溜り
７６  ワイパーケース
７７  スクリューナット
７９  スクリューネジ
８２  モータ
８５，８５  紫外線ランプ
８７，８７  保護管
１００  タンク
【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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