專利名稱：紫外線照射裝置的制作方法
紫外線照射裝置
相關(guān)申請(qǐng)的引用
本申請(qǐng)以日本特許申請(qǐng)2011-201839 (申請(qǐng)日2011年9月15日)為基礎(chǔ)，享有該申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)通過(guò)參照該申請(qǐng)而包含該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容。技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及紫外線照射裝置。
技術(shù)背景
以往，在上下水道、自來(lái)水、地下水等處理水的殺菌、消毒、工業(yè)用水的除臭、除色或紙漿的漂白、醫(yī)療器械的殺菌等中使用紫外線。
在日本特開(kāi)2011 — 131138A中公開(kāi)了一種具備處理槽、紫外線傳感器和控制部的紫外線照射裝置。處理槽具有用于原水流入的給水口、對(duì)流入的原水照射紫外線的紫外線燈、以及用于將照射了紫外線的原水排出的排水口。紫外線傳感器計(jì)測(cè)從紫外線燈照射的紫外線照射量。控制部對(duì)紫外線燈的點(diǎn)亮及非點(diǎn)亮進(jìn)行控制。
然而，在使用了上述那樣的紫外線的紫外線照射裝置中，由于處理水經(jīng)過(guò)的處理槽內(nèi)的壓力上升而導(dǎo)致處理槽變形。處理槽的變形使收納紫外線燈的保護(hù)管破損，結(jié)果，玻璃片散射到水中。進(jìn)而，保護(hù)管的破損會(huì)導(dǎo)致紫外線燈的破損，結(jié)果，封入在紫外線燈內(nèi)部的電極、氣體等會(huì)流出。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種紫外線照射裝置，能夠抑制因處理槽的壓力上升引起的處理槽的變形，能夠防止收納紫外線燈的保護(hù)管破損。
實(shí)施方式的紫外線照射裝置具備處理槽，具有給水口，接受作為處理對(duì)象的處理水；和排水口，將處理水排出；處理水沿從給水口朝向排水口的第一方向經(jīng)過(guò)該處理槽； 紫外線照射構(gòu)件，沿著與第一方向交叉的第二方向設(shè)置于處理槽內(nèi)，對(duì)經(jīng)過(guò)處理槽的處理水照射紫外線；以及支撐構(gòu)件，沿著第二方向設(shè)置于處理槽內(nèi)，兩端部固定于處理槽的壁面，抑制處理槽的變形。
根據(jù)上述構(gòu)成的紫外線照射裝置，能夠抑制因處理槽的壓力上升引起的處理槽的變形，能夠防止收納紫外線燈的保護(hù)管破損。


圖1是表示上水處理系統(tǒng)的處理順序的流程圖。
圖2是表示第一實(shí)施方式所涉及的紫外線照射裝置的外觀圖。
圖3是處理槽的垂直剖視圖。
圖4是處理槽的水平剖視圖。
圖5是處理槽的水平剖視圖。
圖6是處理槽的水平剖視圖。圖7是處理槽的垂直剖視圖。圖8是處理槽的垂直剖視圖。圖9是處理槽的垂直剖視圖。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施方式)首先，參照?qǐng)D1來(lái)說(shuō)明上水處理系統(tǒng)中的處理的流程的概要。圖1是表示上水處理系統(tǒng)的處理順序的流程圖。首先，從河、湖或地下水取出原水(處理水)(步驟SI)。接下來(lái)，將取出的原水導(dǎo)入至凝聚沉淀槽，在原水中添加凝聚劑，使微粒子凝聚、沉淀(步驟S2)。接下來(lái)，將凝聚沉淀槽的上層清水輸送至活性炭過(guò)濾槽而將異物過(guò)濾(步驟S3)。接下來(lái)，將 過(guò)濾水輸送至紫外線照射裝置而對(duì)過(guò)濾水照射紫外線(步驟S4)。接下來(lái)，將UV消毒處理水輸送至氯注入槽，對(duì)UV消毒處理水注入氯(步驟S5)。在步驟S5之后，向一般家庭或商用場(chǎng)所等供水。接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式的紫外線照射裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖2是第一實(shí)施方式所涉及的紫外線照射裝置的外觀圖。圖3是處理槽的垂直剖視圖。圖4是處理槽的水平剖視圖。本實(shí)施方式的紫外線照射裝置進(jìn)行上下水道的處理水的殺菌、消毒、滅活。紫外線照射裝置主要具備處理水經(jīng)過(guò)的處理槽6、給水端口 9、排水端口 11、保護(hù)管7、紫外線監(jiān)視窗12、保護(hù)罩14、肋15和支撐棒51。處理槽6形成為長(zhǎng)方體形狀，要進(jìn)行殺菌、消毒、滅活的處理水從處理槽6經(jīng)過(guò)。此夕卜，處理槽6具有接受處理水的給水口和將實(shí)施過(guò)處理的處理水排出的排水口。該給水口和排水口形成于處理槽6的相互對(duì)置的壁面上。并且，處理槽6的給水口連接有給水端口9，處理槽6的排水口連接有排水端口 11。處理水沿著從給水口(給水端口 9)朝向排水口(排水端口 11)的方向、即圖2中的A方向進(jìn)行流動(dòng)而經(jīng)過(guò)處理槽6。另外，將與A方向垂直的水平方向設(shè)為B方向。此外，圖3是從后述的保護(hù)管7經(jīng)過(guò)的與圖2的A方向垂直的垂直剖視圖。保護(hù)管7由紫外線可透射的電介質(zhì)形成，例如由石英玻璃形成。并且，如圖3、4所示，在保護(hù)管7的內(nèi)部，收納有對(duì)從給水口朝向排水口經(jīng)過(guò)處理槽6的處理水照射紫外線的紫外線燈8。紫外線燈8的兩端部連接有布線，布線的另一端連接于對(duì)紫外線燈8供給電力的電子穩(wěn)定器13。此外，4個(gè)保護(hù)管7設(shè)于處理槽6的內(nèi)部，這些保護(hù)管7沿著與從給水口朝向排水口的方向交叉的方向進(jìn)行設(shè)置。具體地說(shuō)，在本實(shí)施方式中，如圖2 4所示，4個(gè)保護(hù)管7設(shè)于處理槽6的內(nèi)部，保護(hù)管7沿著與A方向垂直的水平方向即B方向，貫穿處理槽6的側(cè)面6a和與側(cè)面6a對(duì)置的側(cè)面6c。另外，保護(hù)管7及紫外線燈8構(gòu)成紫外線照射構(gòu)件。2個(gè)紫外線監(jiān)視窗12設(shè)于與處理槽6的側(cè)面6a垂直的上表面6b。紫外線監(jiān)視窗12設(shè)置有監(jiān)視來(lái)自紫外線燈8的紫外線照射量的紫外線監(jiān)視器。保護(hù)罩14對(duì)從紫外線燈8放射的紫外線光10進(jìn)行遮擋，設(shè)置于處理槽6的側(cè)面6a和側(cè)面6c的外側(cè)(參照?qǐng)D3、圖4)。另外，在圖2中，保護(hù)罩14被省略。肋15抑制因內(nèi)部壓力的上升而引起的處理槽6的變形。肋15設(shè)置于處理槽6的外周，即設(shè)置于側(cè)面6a、側(cè)面6c、上表面6b、以及與上表面6b對(duì)置的下表面6d。此外,肋15 設(shè)置于A方向上的處理槽6的中央附近。
支撐棒51抑制處理槽6的變形。支撐棒51為棒狀,在處理槽6的內(nèi)部設(shè)置于沿著保護(hù)管7的方向(與A方向交叉的方向)。具體地說(shuō)，在本實(shí)施方式中，4個(gè)支撐棒51設(shè)置于與保護(hù)管7平行的方向(B方向)。并且，支撐棒51的兩端部被固定于處理槽6的側(cè)面6a 及側(cè)面6c的內(nèi)壁。
在此，對(duì)支撐棒51進(jìn)行說(shuō)明。保護(hù)管7如上述那樣由石英玻璃等形成，因此，保護(hù)管7的彈性較低。因此，若處理槽6由于壓力而變形，則設(shè)于處理槽6的保護(hù)管7會(huì)破損。 此外，若保護(hù)管7破損，則收納于內(nèi)部的紫外線燈8也會(huì)破損。支撐棒51抑制處理槽6因壓力上升而變形。結(jié)果，能夠抑制保護(hù)管7、紫外線燈8的破損。
此外，4個(gè)支撐棒51針對(duì)4個(gè)保護(hù)管7分別設(shè)置，各支撐棒51在A方向上設(shè)置在比各保護(hù)管7靠排水口側(cè)(排水端口 11側(cè))的位置。即，在處理水從給水端口 9朝向排水端口 11流動(dòng)的情況下，支撐棒51配置在保護(hù)管7的下游側(cè)。換句話說(shuō)，支撐棒51在第一方向上配置在保護(hù)管7和排水口之間。
若支撐棒51配置成比保護(hù)管7靠處理水流動(dòng)的上游側(cè)(給水端口 9側(cè))，則會(huì)在來(lái)自紫外線燈8的紫外線向處理水照射之前因支撐棒51產(chǎn)生處理水的紊流。因此，為了對(duì)產(chǎn)生紊流之前的處理水照射紫外線，將支撐棒51配置于保護(hù)管7的下游側(cè)。
此外，為了避免因由處理水的水流產(chǎn)生的渦流使支撐棒51振動(dòng)破損，支撐棒51的外徑Dtl滿足(式I)。
Vr < I…(式 I)
換算流速(基準(zhǔn))=Vr= U / CfnXD0)
平均基準(zhǔn)流速U = Qmax / Sd
固有頻率fn=(λ2) / (2nL2) χ(EI / (m+mw))
支撐構(gòu)件的外徑成
最大流速Q(mào)niax
流路截面積Sd
固有值λ= 3. 1415
(固有頻率和振型(modeshape)的公式，作者R. D. Blevins,出版社Krieger Publishing company)
支撐構(gòu)件的材料的楊氏模量E
截面二次力矩I=31/64 (D04)
支撐構(gòu)件的長(zhǎng)度L
每單位的質(zhì)量m = S P s
每單位的排除質(zhì)量mw = SffPff
支撐構(gòu)件的截面積S
支撐構(gòu)件的密度P s
排除面積SW=31 (D0 / 2) 2
水密度P w
在以上那樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的紫外線照射裝置中，從給水端口 9流入的處理水在處理槽6內(nèi)沿A方向流動(dòng)。然后，通過(guò)從收納在保護(hù)管7內(nèi)的紫外線燈8放射的紫外線光10，進(jìn)行處理水內(nèi)所包含的細(xì)菌的殺菌、消毒、滅活，實(shí)施過(guò)處理的處理水從排水端口 11 排出。
這樣，在第一實(shí)施方式的紫外線照射裝置中，規(guī)定外徑的4個(gè)支撐棒51與保護(hù)管 7平行地配置在比保護(hù)管7靠排水端口 11側(cè)(下游側(cè))的位置。由此，支撐棒51抑制因處理槽6內(nèi)的壓力上升而引起的處理槽6的變形。因此，根據(jù)第一實(shí)施方式的紫外線照射裝置，能夠防止收納紫外線燈8的保護(hù)管7破損。
(第二實(shí)施方式)
第一實(shí)施方式的紫外線照射裝置使用了棒狀的支撐構(gòu)件。本實(shí)施方式使用管形狀的支撐構(gòu)件。
本實(shí)施方式的紫外線照射裝置的外觀與第一實(shí)施方式相同(參照?qǐng)D2)。圖5是處理槽的水平剖視圖。本實(shí)施方式的紫外線照射裝置進(jìn)行上下水道的處理水的殺菌、消毒、滅活。紫外線照射裝置主要具備處理水經(jīng)過(guò)的處理槽6、給水端口 9、排水端口 11、保護(hù)管7、 紫外線監(jiān)視窗12、保護(hù)罩14、肋15和支撐管52。在此，處理槽6、給水端口 9、排水端口 11、 保護(hù)管7、紫外線監(jiān)視窗12、保護(hù)罩14和肋15的結(jié)構(gòu)及功能與第一實(shí)施方式相同，因此省略它們的說(shuō)明。
支撐管52抑制處理槽6的變形。支撐管52為管形狀(圓筒形狀)，在處理槽6的內(nèi)部，設(shè)置于沿著保護(hù)管7的方向(與A方向交叉的方向)。具體地說(shuō)，在本實(shí)施方式中，4個(gè)支撐管52設(shè)置在與保護(hù)管7平行的方向(B方向)上。并且，支撐管52的兩端部貫穿處理槽6的側(cè)面6a及側(cè)面6c,固定于側(cè)面6a及側(cè)面6c。該支撐管52抑制處理槽6因壓力上升而變形。結(jié)果，能夠防止保護(hù)管7、紫外線燈8的破損。
此外，4個(gè)支撐管52針對(duì)4個(gè)保護(hù)管7分別設(shè)置，各支撐管52在A方向上設(shè)置在比各保護(hù)管7靠排水口側(cè)(排水端口 11側(cè))的位置。即，在處理水從給水端口 9朝向排水端口 11流動(dòng)的情況下，支撐管52配置于保護(hù)管7的下游側(cè)。換句話說(shuō)，支撐管52在第一方向上配置于保護(hù)管7和排水口之間。這與第一實(shí)施方式相同，是為了對(duì)產(chǎn)生紊流之前的處理水照射紫外線。
此外，為了避免因由處理水的水流產(chǎn)生的渦流使支撐管52振動(dòng)破損，支撐管52的外徑Dtl及厚度(壁厚)t滿足(式2 )。
Vr <1...(式 2)
換算流速(基準(zhǔn))=Vr= U / CfnXD0)
平均基準(zhǔn)流速U = Qmax / Sd
固有頻率
權(quán)利要求
1.一種紫外線照射裝置，其特征在于，具備 處理槽，具有給水口，接受作為處理對(duì)象的處理水；和排水口，將所述處理水排出；所述處理水沿從所述給水口朝向所述排水口的第一方向經(jīng)過(guò)該處理槽； 紫外線照射構(gòu)件，沿著與所述第一方向交叉的第二方向設(shè)置于所述處理槽內(nèi)，對(duì)經(jīng)過(guò)所述處理槽的所述處理水照射紫外線；以及 支撐構(gòu)件，沿著所述第二方向設(shè)置于所述處理槽內(nèi)，兩端部固定于所述處理槽的壁面，抑制所述處理槽的變形。
2.如權(quán)利要求1所述的紫外線照射裝置，其特征在于， 所述支撐構(gòu)件在所述第一方向上設(shè)置于所述紫外線照射構(gòu)件和所述排水口之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的紫外線照射裝置，其特征在于， 所述支撐構(gòu)件為棒狀，所述支撐構(gòu)件的外徑Dtl滿足(式I )，其中， Vr <1...(式 I) 換算流速(基準(zhǔn))=Vr = U / CfnXD0) 平均基準(zhǔn)流速U = Qmax / Sd 固有頻率:
4.如權(quán)利要求1或2所述的紫外線照射裝置，其特征在于， 所述支撐構(gòu)件為圓筒形狀，所述支撐構(gòu)件的外徑Dtl及厚度t滿足(式2)，其中， Vr <1...(式 2) 換算流速(基準(zhǔn))=Vr = U / CfnXD0) 平均基準(zhǔn)流速U = Qmax / Sd 固有頻率fn= (λ2) / (2nL2) ΧλΓ (EI / (m+mw)) 支撐構(gòu)件的外徑 最大流速Q(mào)_ 流路截面積=Sd 固有值λ = 3. 1415支撐構(gòu)件的材料的楊氏模量E 截面二次力矩I = η /64 (D04) 支撐構(gòu)件的長(zhǎng)度L 每單位的質(zhì)量:m = S P s 每單位的排除質(zhì)量mw = SwP w 支撐構(gòu)件的截面積S= (D0 / 2) 2 - (Din / 2) 2 支撐構(gòu)件的內(nèi)徑Din = D0 - 2t 支撐構(gòu)件的厚度t 支撐構(gòu)件的密度P s 排除面積=Sff = (D0 / 2) 2 水密度P O
5.如權(quán)利要求4所述的紫外線照射裝置，其特征在于，所述支撐構(gòu)件為管形狀，向所述紫外線照射構(gòu)件供電的布線貫穿所述支撐構(gòu)件內(nèi)部。
6.如權(quán)利要求1所述的紫外線照射裝置，其特征在于， 所述處理槽為長(zhǎng)方體形狀， 所述支撐構(gòu)件為長(zhǎng)方形板狀，所述支撐構(gòu)件的長(zhǎng)邊設(shè)置在沿著所述第二方向的方向上，所述支撐構(gòu)件的2個(gè)短邊分別固定于沿著所述第一方向相對(duì)置的2個(gè)第一側(cè)面的內(nèi)壁，所述支撐構(gòu)件的一個(gè)長(zhǎng)邊固定于與所述第一側(cè)面交叉的第二側(cè)面的內(nèi)壁。
7.如權(quán)利要求6所述的紫外線照射裝置，其特征在于， 所述紫外線照射構(gòu)件在所述第一方向上配置在比所述支撐構(gòu)件靠所述排水口側(cè)的位置，所述支撐構(gòu)件的一個(gè)長(zhǎng)邊固定于所述第二側(cè)面的所述第一方向上的中央附近，所述支撐構(gòu)件配置在從所述紫外線照射構(gòu)件的中心軸經(jīng)過(guò)的平面上。
8.如權(quán)利要求1或2所述的紫外線照射裝置，其特征在于， 在所述處理槽內(nèi)還具備清洗機(jī)構(gòu)，該清洗機(jī)構(gòu)具有對(duì)所述紫外線照射構(gòu)件的外周面進(jìn)行清掃的清掃部， 所述支撐構(gòu)件貫穿所述清洗機(jī)構(gòu)，是防止所述清洗機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)防止軸。
9.如權(quán)利要求1所述的紫外線照射裝置，其特征在于， 在所述處理槽內(nèi)還具備清洗機(jī)構(gòu)，該清洗機(jī)構(gòu)具有對(duì)所述紫外線照射構(gòu)件的外周面進(jìn)行清掃的清掃部， 所述支撐構(gòu)件為導(dǎo)軌構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件沿著所述第二方向固定于所述處理槽的內(nèi)壁面，所述支撐構(gòu)件以使所述清洗機(jī)構(gòu)能夠沿所述第二方向移動(dòng)的方式支撐所述清洗機(jī)構(gòu)，并且防止所述清洗機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)。
10.如權(quán)利要求1所述的紫外線照射裝置，其特征在于， 所述處理槽為長(zhǎng)方體形狀。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠防止收納紫外線燈的保護(hù)管破損的紫外線照射裝置。實(shí)施方式的紫外線照射裝置具備處理槽、紫外線照射構(gòu)件、支撐構(gòu)件。處理槽具有給水口，供給作為處理對(duì)象的處理水；和排水口，將處理水排出，處理水沿從給水口朝向排水口的第一方向經(jīng)過(guò)。紫外線照射構(gòu)件在處理槽的內(nèi)部設(shè)置于與第一方向交叉的第二方向，對(duì)朝向第一方向經(jīng)過(guò)的處理水照射紫外線。支撐構(gòu)件設(shè)置在沿著紫外線照射構(gòu)件所設(shè)置的第二方向的方向上，兩端部固定于處理槽的壁面，抑制該處理槽的變形。
文檔編號(hào)C02F1/32GK102992447SQ201210270200
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者小林伸次, 阿部法光, 城田昭彥, 竹內(nèi)賢冶, 相馬孝浩 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝