JPH07204639A - 過熱防止光照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空洞体の流出口側の流体の温度を検出し、こ
の流体温度が所定以上に上昇した時に当該流体を排出さ
せることにより、流体の組織変化等を防止すると共に、
光源の温度を下げて出力低下を防ぎ寿命の向上を図る。 【構成】 流出口５側における水Ｐの温度を検出する温
度計１１と、流出口５に連通され且つ開閉可能な逃し弁
１４を有するドレン管路１３と、温度計１１の検出結果
に基づき水Ｐが所定温度以上に過熱された時に逃し弁１
４を開いて水供給装置３から供給される水Ｐを空洞体１
内に導入し、その水Ｐの圧力で過熱水Ｐをドレン管路１
３から外部に排出させる温度制御部２２とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光源から出た紫外線や
赤外線等の光で液体、気体或いはこれらの混合体からな
る流体を殺菌し、分解し、或いは合成等して、当該流体
を光の照射により処理するための過熱防止光照射装置に
関し、特に、過熱された流体によって光源が逆に所定温
度以上に過熱されるのを防止する過熱防止光照射装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に、例えば、ＬＳＩや超ＬＳ
Ｉの製造においては、多くの洗浄工程で純水や超純水が
用いられており、この純水や超純水を製造するために短
波長の紫外線を利用することが知られている（例えば、
特開平１−１６４４８８号公報、特開平１−２８４３８
５号公報等を参照）。この短波長の紫外線は、化学結合
に対して高解離エネルギを供給するため、例えば、水の
中に含有された有機物等を光化学反応によって解離させ
ることができ、これにより、超ＬＳＩの製造に必要な超
純水を得ることができる。

【０００３】また、バイオテクノロジー及びその周辺の
分野では、例えば、糖液やデンプン乳液、白水等の液体
又は窒素や不活性ガス等の気体を殺菌し、分解したり、
或いは合成等の化学処理を行うために、同じく短波長の
紫外線が利用されている。この紫外線は、上記光反応の
他、殺菌作用や生理作用等も有するため、種々の液体及
び気体の殺菌、分解、合成等の光処理に広く利用されて
いる。

【０００４】このような目的で紫外線を照射する装置
は、流体の内側から紫外線を照射する内照式と、流体の
外側から紫外線を照射する外照式とに大別される。この
うち、内照式光照射装置は、紫外線が照射される流体が
流入する空洞体と、紫外線を照射する紫外線灯とを具
え、この紫外線灯が石英ガラスや合成樹脂等の紫外線透
過材料で形成された管体内に挿入されて空洞体内に収容
されている。また、外照式光照射装置は、流体の流通す
る空洞体が石英ガラス、合成樹脂等の紫外線透過材料で
形成されていて、この空洞体の外側に紫外線灯が配設さ
れている。このような構成は、光源として赤外線灯を使
用し、この赤外線灯から出射される赤外線を利用して殺
菌、分解、合成等の光処理を行う装置の場合でも同様で
ある。

【０００５】そして、内照式光照射装置では、空洞体の
流入口に接続された流体供給源から流体が空洞体内に導
入され、その流体が内側から照射される紫外線により殺
菌等された後、新たに導入された流体により押圧されて
流出口から排出されるように構成されている。一方、外
照式光照射装置では、空洞体内に導入された流体が、外
側から照射される紫外線により殺菌等され、その後、同
じく新たに導入された流体により押圧されて流出口から
排出されるように構成されている。

【０００６】このような外照式又は内照式光照射装置を
用いて、例えば、流体である水を紫外線の照射によって
殺菌する場合には、当該水が使用される直前に殺菌を行
うことが好ましく、殺菌後にあまり時間を置くと殺菌効
果が薄れて水が使えなくなることがある。ところが、工
場等の生産体制や作業者の労働時間等の種々の条件によ
っても異なるが、水を必要とする場合に合わせて紫外線
による殺菌処理を行うことが効率的であり、水を常時流
して殺菌することは不経済である。そのため、必要時以
外は水を止めるのが一般的である。

【０００７】一方、水の供給・停止に合わせて紫外線灯
への通電・停電を繰り返すと、当該紫外線灯の寿命が大
幅に低下し、不経済であるばかりでなく、紫外線灯の交
換作業に手間がかかり、作業効率が著しく悪くなる。そ
のため、一般的には、水の流れを停止した場合にも紫外
線灯はそのまま点灯させ、当該紫外線灯の寿命向上を図
る方がより経済的である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の光照射装置においては、流体の流れを停
止した後にも紫外線灯が連続して点灯されるため、この
紫外線灯から発生する熱によって空洞体内の流体が加熱
され、その熱が流体に蓄積される。その結果、流体の温
度が所定以上に上昇すると、当該流体が焼けて焦げ着い
たり組織変化を生じ、或いは分解のし過ぎや反応のし過
ぎを生じるばかりでなく、流体に蓄積された熱によって
逆に紫外線灯が過熱され、これにより、紫外線灯の出力
が半減されると共に寿命の低下を招くという課題があっ
た。

【０００９】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、空洞体の流出口側の流体の温度を
検出し、この流体温度が所定以上に上昇した時に当該流
体を空洞体から排出させることにより、光源の周囲にあ
る流体の組織変化等を防止すると共に、光源の温度を下
げて当該光源の出力低下を防ぎ寿命の向上を図ることを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の過熱防止光照射
装置は、上述したような課題等を解決し、上記目的を達
成するために、例えば、図１〜図５に示すように、流体
Ｐの流入口（４，４２）及び流出口（５，４３）を有す
る空洞体（１，３１，４１）と、この空洞体（１，３
１，４１）の内側又は外側に配設され且つ空洞体（１，
３１，４１）内を流れる流体Ｐに光を照射して当該流体
Ｐに殺菌、分解、合成等の光処理を施す光源２と、流体
Ｐを加圧して流入口（４，４２）から空洞体（１，３
１，４１）内に導入し、その流体Ｐの圧力で空洞体
（１，３１，４１）内の流体Ｐを流出口（５，４３）か
ら排出させる流体供給源３とを備えた過熱防止光照射装
置において、流出口（５，４３）側における流体Ｐの温
度を検出する温度検出手段１１と、流出口（５，４３）
に連通され且つ開閉可能な逃し弁１４を有するドレン管
路１３と、温度検出手段１１の検出結果に基づき流体Ｐ
が所定温度以上に過熱された時に逃し弁１４を開いて上
記流体供給源３から供給される流体Ｐを空洞体（１，３
１，４１）内に導入し、その流体Ｐの圧力で過熱流体Ｐ
をドレン管路１３から外部に排出させる温度制御手段２
２とを設けたことを特徴としている。

【００１１】本発明に係る過熱防止光照射装置は、例え
ば、図１〜図３に示すように、光源２を空洞体（１，３
１）の内側に配置し、流体Ｐの内側から光を照射する構
成にするとよい。

【００１２】また、本発明に係る過熱防止光照射装置
は、例えば、図４に示すように、光源２を空洞体４１の
外側に配置し、流体Ｐの外側から光を照射する構成にし
てもよい。

【００１３】更に、本発明に係る過熱防止光照射装置の
温度検出手段は、例えば、図１〜図４に示すように、流
出口（５，４３）又はその近傍（例えば、図１及び図３
では空洞体１，３１の端面部１ｂ，３１ｂ、図４では接
続パイプ４５等）に温度検出部１１ａが配置された温度
計１１である構成にするとよい。

【００１４】そして、本発明に係る過熱防止光照射装置
の温度検出手段が温度計１１である場合には、例えば、
検出された温度をデジタル値又はアナログ値で表示する
表示部を設けるとよい。

【００１５】更に又、本発明に係る過熱防止光照射装置
のドレン管路１３の先端は、例えば、図１及び図３では
空洞体１又は３１に直接固定し、図２では空洞体１が載
置される固定部材としての取付ベース１８にブラケット
１７を介して固定し、また、図４では固定部材としての
ケーシング４０にブラケット１７を介して固定するとよ
い。

【００１６】そして、本発明に係る過熱防止光照射装置
のドレン管路１３には、例えば、逃し弁１４が開かれる
時に外部の空気が空洞体（１，３１，４１）側に流れる
のを防止する逆止め弁１５を設けるとよい。

【００１７】更に、本発明に係る過熱防止光照射装置の
ドレン管路１３は、例えば、図５に示すように、流出口
５の末端に連続させて設ける構成とすることもできる。

【００１８】

【作用】本発明は、上述のように構成したことにより、
温度検出手段１１が流出口（５，４３）側における流体
Ｐの温度を検出し、その検出結果に基づき流体Ｐの温度
が所定温度以上に過熱されている時には、温度制御手段
２２が逃し弁１４を開いて流出口（５，４３）に連通さ
れたドレン管路１３から過熱流体Ｐを外部に排出させる
ため、空洞体（１，３１，４１）内の流体Ｐの温度を常
時所定温度以下に保持することができ、光源２の出力低
下を防止して寿命の向上等を図ることができる。

【００１９】上記空洞体（１，３１）の内側に光源２を
配置して内側から光を照射することにより、過熱防止光
照射装置の構造を好適なものとすることができる。

【００２０】また、空洞体４１の外側に光源２を配置し
て外側から光を照射することによっても、過熱防止光照
射装置を好適な構造とすることができる。

【００２１】更に、温度検出手段を温度計１１として、
その温度検出部１１ａを流出口（５，４３）又はその近
傍に配置することにより、流出口（５，４３）内の流体
Ｐの温度或いはその近傍の温度が正確に検出される。

【００２２】そして、温度計１１に表示部を設けること
により、検出された温度がデジタル値又はアナログ値で
分りやすく表示される。

【００２３】更に又、ドレン管路１３の先端を空洞体
（１，３１）又は空洞体の固定部材である取付ベース１
８、ケーシング４０等に固定することにより、ドレン管
路１３の振動等を防止することができ、これにより、過
熱された流体Ｐが外部に安全に排出される。

【００２４】そして、ドレン管路１３内に逆止め弁１５
を設けることにより、逃し弁１４が開かれる時に外部の
空気が空洞体（１，３１，４１）側に流れることがな
い。

【００２５】更に、ドレン管路１３を流出口５の末端に
連続させて設けることにより、配管系統を簡略化させる
ことができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１及び図２は本発明の第１実施例、図３は本発
明の第２実施例、図４は本発明の第３実施例、図５は本
発明の第４実施例、図６は本発明の具体的な使用例をそ
れぞれ示すものである。

【００２７】図１及び図２に示す本発明の第１実施例
は、光源の外側に流体を通過させるようにした内照式過
熱防止光照射装置Ａに適用したものである。この過熱防
止光照射装置Ａは、中空の空洞体１と、光源の一具体例
を示す紫外線灯２と、流体の一具体例を示す水Ｐを空洞
体１内に導入する流体供給源の一具体例を示す水供給装
置３等を備えている。即ち、この実施例に関わる過熱防
止光照射装置Ａは、水Ｐを紫外線で殺菌するための紫外
線殺菌装置であり、水Ｐに照射される紫外線が光の一具
体例を示している。

【００２８】図１に示す空洞体１は、円筒状の胴体部１
ａと、この胴体部１ａの軸方向（図１において上下方
向）両端を閉じる端面部１ｂ，１ｃとからなり、胴体部
１ａの下部には水Ｐの流入口４が側方に開口するように
設けられ、同じく胴体部１ａの上部には水Ｐの流出口５
及びドレン口６が側方に開口するように設けられてい
る。空洞体１の流入口４には水供給装置３の供給口３ａ
が接続されており、この供給口３ａから流入口４を経て
空洞体１内に導入された水Ｐが、この空洞体１内に封止
されて紫外線が照射される。尚、供給口３ａには図示し
ない供給弁が設けられており、この供給弁の開度を変え
ることによって流量を任意に調節することができるよう
になされている。

【００２９】この空洞体１の上側の端面部１ｂの中央に
は、外側の径を大きくした円形二段の開口部７が上下方
向に貫通するように形成されており、この開口部７には
小径側の収容部７ａを残してリング状の取付部材８が嵌
合され、ボルト等の固定手段によって固定されている。
この取付部材８には、その厚さ方向に貫通する貫通孔８
ａが形成されており、この貫通孔８ａと開口部７とを挿
通させて、管体９の一端が空洞体１内に挿入されてい
る。そして、管体９の他端の外周面には、収容部７ａに
収容されたゴム、合成樹脂等からなるＯ−リング１０が
圧接され、このＯ−リング１０をシール材として機能さ
せて開口部７の密閉性を確保している。

【００３０】管体９は、長手方向の一端が閉塞されると
共に、他方の端部が開口されて、石英ガラス等の紫外線
透過物質により形成されている。そして、管体９の開口
端側から紫外線灯２（例えば、３２０nm以下の波長を有
する紫外線が出射される。）が当該管体９内に挿入され
ている。この紫外線灯２は、管体９の内側壁面に対して
所望の距離だけ離間させた位置となるように、図示しな
い適宜部材により位置決めされて固定される。これによ
り、空洞体１内に封止された水Ｐと紫外線灯２との間に
は空間部Ｖが形成されている。この空間部Ｖには、窒素
等の不活性ガスが充填されるか、或いは真空とされ、紫
外線灯２から出射される紫外線のエネルギが、例えば、
空間部Ｖに存する空気中の酸素オゾンに光化学反応させ
るために使用されて、水Ｐに与えられるエネルギ効率が
低下することがないように設定されている。

【００３１】また、流出口５には、この流出口５内にお
ける水Ｐの温度を検出するための温度検出手段の一具体
例を示す温度計１１が取り付けられている。この温度計
１１は、先端が水Ｐの中に挿入されてその温度を検出す
る温度検出部１１ａと、この温度検出部１１ａで検出し
た温度を所定の電気信号に変換して水供給装置３に送出
する信号送出部１１ｂとを有している。そして、この温
度計１１の機能としては、温度の上限値及び下限値の設
定が簡単にできるものが好ましい。

【００３２】このような構成の温度計１１が、ゴム、合
成樹脂、金属等の適宜な材質で形成された取付栓１２に
固定されている。この取付栓１２が流出口５に形成され
た取付部５ａに、例えば、ネジ結合等されて着脱可能に
取り付けられ、このようにして温度計１１が空洞体１に
固定されている。この状態では、温度計１１の温度検出
部１１ａが流出口５内に配置され、従って、流出口５内
の水Ｐの温度を検出することができる。このようにして
検出された水Ｐの温度は、温度計１１の信号送出部１１
ｂで電気信号に変換されて外部に出力される。尚、温度
計１１は、その温度検出部１１ａが流体である水Ｐに直
接接触しない構成としてもよい。即ち、例えば、流出口
５の外側に温度検出部１１ａを密着させて設け、空洞体
１を伝わってくる熱を検出するように構成して、空洞体
１を介して間接的に水Ｐの温度を検出してもよい。

【００３３】また、図示しないが、温度計１１には検出
された温度を表示するための表示部を設けるとよい。こ
の表示部の表示手段は、デジタル値で表示するようにし
てもよく、また、アナログ値で表示するようにしてもよ
い。このように温度計１１に表示部を設けることによ
り、流出口５側における水Ｐの温度を視覚によって認識
することができるようになる。

【００３４】更に又、ドレン口６にはドレン管路１３が
接続されている。このドレン管路１３は、流出口５内の
水Ｐの温度が所定温度以上に上昇した時に、その水Ｐを
外部に逃がして空洞体１内の水Ｐの温度を所定温度以下
に保持するためのものであり、ドレン口６の先端に取り
付けられた逃し弁１４と、この逃し弁１４に接続された
逆止め弁１５と、この逆止め弁１５に接続されたドレン
配管１６とから構成されている。そして、ドレン配管１
６の先端は、空洞体１に設けた固定部１ｄによって直接
空洞体１（図２では、空洞体１が載置された取付ベース
１８に固定されたブラケット１７）に固定されている。

【００３５】このように、ドレン管路１３の先端を空洞
体１又はその固定部材である取付ベース１８に固定する
理由は、水Ｐがドレン管路１３から排出される際の圧力
変動によってもドレン配管１６が動かないようにするた
めである。即ち、このドレン管路１３から排出される水
Ｐは温度が高くなっているため、例えばドレン配管１６
の先端が熱によって軟化する合成樹脂パイプ等で形成さ
れている場合には、パイプ内の圧力変動等によって自由
に動き回り、近くにいる人に熱い水Ｐを掛けるおそれが
あるから、これを防止するためである。

【００３６】また、上記逃し弁１４は、ドレン管路１３
の流路を開閉するためのもので、水供給装置３から出力
される制御信号によって自動的に開閉動作されるが、作
業者の手動操作によっても開閉可能に構成されている。
そのため、水供給装置３には、逃し弁１４の作動を自動
と手動とに切り換えるための切換スイッチ２０が取り付
けられている。このような逃し弁１４としては、例え
ば、電磁切換弁、空圧ロータリー弁、電磁ボール弁その
他の電気又は空気圧等を利用する各種の開閉弁を適用す
ることができる。また、逆止め弁１５は、逃し弁１４が
開かれる時に外部の空気が空洞体１側に流れ込むのを防
止するためのものであり、これにより、空洞体１内への
外気の導入を防止して外気等による水Ｐの汚染や変質等
を防止している。

【００３７】この逃し弁１４を開閉操作する水供給装置
３は、紫外線灯２で殺菌される水Ｐを送り出すための加
圧ポンプ、その動力源としてのモータ等からなる水供給
部２１と、上記温度計１１から送られてくる温度検出信
号を受信し、この検出信号に基づき制御信号を出力して
逃し弁１４を開閉操作すると共に、水供給部２１の駆動
信号を出力して新たな水Ｐを空洞体１内に導入する温度
制御部２２とを備えている。そして、温度制御部２２
は、上記制御を行うために、温度検出信号に基づいて流
出口５の水Ｐの温度が所定温度以上に上昇したか及び所
定温度以下に下降したか否かを判定するマイクロコンピ
ュータ等の処理装置と、その検出温度の比較対象となる
基準温度等を記憶する記憶装置と、処理装置の処理結果
に基づいて制御信号を出力する駆動装置等を有してい
る。

【００３８】このような構成を有する温度制御部２２の
温度条件としては、例えば、本実施例では、上側の基準
温度を５５℃に設定し、下側の基準温度を３０℃に設定
している。即ち、温度計１１で流出口５内の水Ｐの温度
を検出し（常時検出してもよく、また、一定の時間間隔
で検出するようにしてもよい。）、その水Ｐの温度が５
５℃になった時に、逃し弁１４を開くと共に水供給部２
１を駆動して新たな水Ｐを空洞体１内に導入し、その圧
力で空洞体１内の過熱された水Ｐをドレン口６からドレ
ン管路１３に押し出す。その後、流出口５内の水Ｐの温
度が３０℃に下がった時に、逃し弁１４を閉じると共に
水供給部２１の駆動を停止するように構成している。

【００３９】なお、図２は、図１に示す実施例の具体的
構成を示すもので、空洞体１が４本の脚体２３によって
取付ベース１８上に取り付けられている。また、図２に
おいて、２４は、空洞体１の下面に取り付けた排水弁、
２５は、空洞体１の上面を覆う上部カバーである。更
に、２６は、紫外線灯２の点灯と水供給装置３の駆動と
を兼ねた電源スイッチであり、２７は、紫外線灯２の安
定器である。そして、自動と手動の切換スイッチ２０
は、通常は、温度制御が自動的に行われる自動を選択し
て使用される。

【００４０】上述したような構成を有する本実施例の過
熱防止光照射装置Ａの作動は、例えば、次のようなもの
である。まず、水供給装置３の供給弁、逃し弁１４及び
排水弁２４をすべて閉じ、この状態で電源スイッチ２６
を投入して紫外線灯２及び水供給装置３に電力を供給
し、紫外線灯２を発光させると共に水供給装置３を駆動
させる。

【００４１】次に、供給弁を徐々に開いて通水を開始
し、切換スイッチ２０を手動側に投入して逃し弁２４を
開き、空洞体１内の空気をドレン管路１３から外部に排
出する。この空気を排出した後、逃し弁２４を閉じると
共に、切換スイッチ２０を自動側に切り換える。そし
て、供給弁の開度を調節して、空洞体１内に導入される
水Ｐを基準の流量に設定する。これにより、空洞体１内
に導入された水Ｐは、当該空洞体１内を下方から上方に
流れ、その間に紫外線灯２から出射された紫外線に晒さ
れて殺菌された後、流出口５から流出される。

【００４２】このように、水Ｐが流れ続けている間、紫
外線灯２を覆う管体９の外周面には新しい水Ｐが常に接
触しているため、紫外線灯２の放電により発生して空間
部Ｖを伝わって管体９に伝達された熱は、外周を流れる
水Ｐに奪われて当該管体９に蓄積されることがない。そ
のため、紫外線灯２が熱を発生しても、その熱は水Ｐに
常に奪われて当該紫外線灯２に蓄積することがない。

【００４３】次に、水供給装置３の水供給部２１の作動
を停止して水Ｐの流れを止めるか、又は、水供給部２１
が作動したままの状態で流出口５に連続した末端の排出
口を閉じることによって水Ｐの流れが停止すると、紫外
線灯２が点灯したままであるため、当該紫外線灯２で発
生した熱が空間部Ｖを経て管体９に伝わり、この管体９
から周囲の水Ｐに伝達される。この場合、管体９の周囲
を囲む水Ｐは流れていないため、管体９に伝達された熱
は周囲の水Ｐに吸収されて当該水Ｐに蓄積され、これに
より、周囲の水Ｐの温度が上昇する。

【００４４】その結果、紫外線灯２の周囲の温度が５０
℃以上に上昇し、この温度上昇が流出口５内に設置され
た温度計１１の温度検出部１１ａによって検出される
と、その検出信号が、信号送出部１１ｂから水供給装置
３の温度制御部２２に入力される。これにより、温度検
出部１１ａから逃し弁１４に制御信号が出力され、この
制御信号によって逃し弁１４が開かれる。これにより、
水供給装置３の水供給部２１の加圧ポンプが常時駆動さ
れている場合には、この加圧ポンプから吐出される新た
な水Ｐが空洞体１内に導入される。その結果、空洞体１
内の水Ｐ、即ち、紫外線灯２の熱で過熱された水Ｐが新
たに導入された水Ｐに押圧されて、ドレン口６からドレ
ン管路１３内に押し出される。

【００４５】一方、上記逃し弁１４が開かれた時に、水
供給装置３の水供給部２１の加圧ポンプが停止している
場合には、この加圧ポンプを駆動するための駆動信号が
上記制御信号と共に出力され、この駆動信号によって加
圧ポンプが駆動される。これにより、新たな水Ｐが空洞
体１内に導入され、この新たに導入された水Ｐにより、
紫外線灯２の熱で過熱された空洞体１内の過熱水が、上
記と同様にしてドレン口６からドレン管路１３内に押し
出される。

【００４６】そして、ドレン管路１３内に押し出された
水Ｐは、自動的に開かれた逃し弁１４と逆止め弁１５と
を経てドレン配管１６から外部に排出される。従って、
管体９の周囲には過熱される前の温度の低い新しい水Ｐ
が導入され、紫外線灯２で新たに発生した熱は新たに供
給された水Ｐの流れによって吸収されるため、当該紫外
線灯２が所定温度以上に上昇するのを防止することがで
きる。

【００４７】この場合、逃し弁１４の下流側には逆止め
弁１５が設置されていて、この逆止め弁１５により、逃
し弁１４が開いた時にも外部の空気が空洞体１内に逆流
するのが防止されるため、当該外気によって空洞体１内
の殺菌された水Ｐが汚染されることがない。また、ドレ
ン配管１６の先端が空洞体１に固定されているため、ド
レン管路１３内の圧力変化等によってドレン配管１６が
無秩序に動き回ることがなく、従って、回りにいる人が
排水によって火傷するようなことがなく、装置の安全性
を確保することができる。

【００４８】次に、上述したような水Ｐの交換により、
空洞体１内の水Ｐの温度が３０℃以下に低下し、その温
度低下が温度計１１で検出されると、その検出信号が温
度制御部２２に送出される。これにより、温度制御部２
２が、制御信号の出力を停止して逃し弁１４を閉じ、必
要により、駆動信号の出力を停止して加圧ポンプを止め
て水供給部２１の駆動を停止する。その結果、空洞体１
内への新たな水Ｐの供給が停止される。

【００４９】その後、再び水Ｐが過熱されて所定温度以
上に上昇すると、水供給装置３と温度計１１と逃し弁１
４とが上述したように作動し、空洞体１内の水Ｐを常時
一定の温度範囲内に調節する。従って、紫外線灯２が周
囲の水Ｐによって逆に過熱されることがなく、常に所定
の温度範囲内に維持されるため、ランプ効率の低下を招
くことなく、常に良好な殺菌効果を得ることができる。

【００５０】因みに、一般に、紫外線灯２の点灯時にお
ける外周面の温度は１５℃〜４０℃であり、この外周面
温度が８０℃に上昇するとランプ出力が半減し、殺菌効
果が著しく低下するばかりでなく、寿命も大幅に短くな
る。しかしながら、本実施例においては、流出口５近傍
の水Ｐの温度が５０℃を超えると、その過熱された水Ｐ
をドレン管路１３から排出し、当該水Ｐの温度が３０℃
以下に低下したところでドレン管路１３からの水Ｐの排
出を止めるようにしたため、紫外線灯２を常に最適な状
態で使用することができ、その出力低下が防止されると
共に寿命の向上を図ることができる。

【００５１】図３に示す本発明の第２実施例は、内照式
過熱防止光照射装置Ａの他の例を示すもので、管体３０
の長手方向の両端を空洞体３１で保持するように構成し
たものである。この空洞体３１には、軸方向の両端に位
置する端面部３１ｂ，３１ｃにそれぞれ開口部３２が形
成されていて、胴体部３１ａには第１実施例と同様に流
入口４と流出口５とドレン口６とが設けられている。そ
して、両開口部３２，３２を管体３０が貫通し、それぞ
れの両端を取付部材８で空洞体３１に固定している。他
の構成は上記第１実施例と同様であり、このような構成
とすることによっても、上記実施例と同様の効果を得る
ことができる。

【００５２】図４に示す本発明の第３実施例は、光源の
内側に流体を通過させるようにした外照式過熱防止光照
射装置Ｂに適用したものである。この過熱防止光照射装
置Ｂは、気密状態に維持されるケーシング４０を有し、
このケーシング４０内に空洞体４１が挿通されている。
そして、空洞体４１の両端の流入口４２及び流出口４３
にはＬ字状の接続パイプ４４，４５がそれぞれ接続さ
れ、これら接続パイプ４４，４５を通じて流体Ｐが空洞
体４１内に導入され、或いは当該空洞体４１から導出さ
れる。

【００５３】また、ケーシング４０内には、空洞体４１
に対して所望の距離だけ離間させた位置に複数の紫外線
灯２が設けられており、これらの紫外線灯２で空洞体４
１内を流れる流体Ｐに紫外線を照射するように構成して
いる。そして、ケーシング４０には供給口４６と排気口
４７とが設けられていて、これによりケーシング４０内
は、供給口４６から供給される窒素や不活性ガス等で充
填されるか、又は、排気口４７から内部の気体（空気）
が排気されて真空にされる。従って、本実施例において
も、空間部Ｖは不活性ガス等の雰囲気下又は真空状態と
される。他の構成は上記第１実施例と同様であり、この
ような構成とすることによっても、上記実施例と同様の
効果を得ることができる。

【００５４】更に、図５に示す本発明の第３実施例は、
図３に示した内照式過熱防止光照射装置Ａの構成の一部
を変更し、流出口５に連続させてドレン管路１３を設け
る構成としたものである。流出口５には長い配管５０が
接続されていて、この配管５０には、多数の枝管５１が
互いに適当な間隔をあけて取り付けられている。これら
の枝管５１の先には開閉弁５２がそれぞれ取り付けられ
ており、各開閉弁５２から自由に水Ｐが取り出せるよう
になされている。このような配管５０の末端に、上記逃
し弁１４と逆止め弁１５とドレン配管１６とからなるド
レン管路１３が接続されている。そして、ドレン配管１
６の先には、排水を受けるためのタンクや流し台等の排
水受部５３が配設されている。

【００５５】他の構成及び作用は上記実施例と同様であ
り、このような構成とすることによっても同様の効果を
得ることができるが、特に、本実施例では、流出口５に
接続した長い配管５０の先端にドレン管路１３を設ける
ようにしたため、例えば、水Ｐの流れが停止されて配管
５０内に溜まり水が生じた場合に、次に流す水Ｐによっ
て上記溜まり水をドレン管路１３から排水することがで
きる。従って、各開閉弁５２から溜まり水が吐出される
のを防ぐことができ、当該開閉弁５２からは常に殺菌さ
れた水Ｐを吐出することができる。

【００５６】尚、上記実施例に用いられた水供給装置３
に代えて、一定圧力の水を常時吐出する加圧ポンプを設
け、この加圧ポンプの圧力で空洞体３１及び配管５０内
を常に一定圧力に維持すると共に、温度計１１に逃し弁
１４を開閉するための制御信号を出力させる機能を持た
せ、温度計１１からの信号によって逃し弁１４を直接開
閉する構成とすることもできる。

【００５７】このような本発明第３実施例の具体的な使
用例を図６に示す。この図６は、マンションや工場等の
給水施設の一部として本発明を適用したものであり、建
物６０の屋上には高架タンク６１が設置され、地下には
地下タンク６２が設置されている。高架タンク６１と地
下タンク６２とは、地下タンク６２に溜められた水を高
架タンク６１に汲み上げるための揚水配管６３と、高架
タンク６１に溜められた水を各給水所に分配すると共に
残り水を地下タンク６２に戻すための供給戻り配管６４
とで循環可能に接続されている。

【００５８】地下タンク６２には揚水ポンプ６５が併設
され、この揚水ポンプ６５の働きにより、地下タンク６
２内の水Ｐが揚水配管６３を介して高架タンク６１に給
水される。そして、高架タンク６１の出口には、上述し
たような過熱防止光照射装置Ａ又はＢが接続され、この
過熱防止光照射装置Ａ，Ｂの流出口５には供給戻り配管
６４の一端が接続されている。この供給戻り配管６４の
中途部には、各階毎に分配するための複数の分配管６６
が接続されている。そして、それぞれの分配管６６には
所望の給水所まで延びる適当数の枝管６７が接続されて
いて、各枝管６７の先端に開閉バルブが取り付けられて
いる。

【００５９】この供給戻り配管６４の末端にドレン管路
１３が接続されており、そのドレン配管１６の先端から
残り水が地下タンク６２に戻される。６８は、供給戻り
配管６４の末端に設けた排水弁であり、この排水弁６８
から残り水を外部に排水するようにしてもよい。

【００６０】このような構成を有する給水施設によれ
ば、高架タンク６１から出た水が本過熱防止光照射装置
Ａ，Ｂに導入されて上述したように殺菌され、この殺菌
後の衛生的な水Ｐが供給戻り配管６４から分配管６６及
び枝管６７を経て全ての給水所に供給されるため、全て
の給水所において衛生的な殺菌水を使用することができ
る。

【００６１】以上説明したが、本発明は上記実施例に限
定されるものではなく、例えば、上記実施例において
は、流体の一具体例として水Ｐを用い、その水Ｐに紫外
線灯２から紫外線を照射して当該水Ｐを殺菌処理する例
について説明したが、流体の他の例としては、例えば、
食品加工等の分野で使用される糖液、デンプン乳液、白
水又はこれらの排水等、或いは工場関係の切削油、洗浄
用油等の各種の液体を用いることができることは勿論の
こと、空気、窒素、不活性ガス等の各種の気体、又はこ
れら液体と気体との混合物等各種の流体を対象とするこ
とができる。この場合、流体の種類に応じて、流体供給
源が、例えば、糖液供給装置、白水供給装置、空気供給
装置、窒素供給装置等になる。そして、本発明に係る過
熱防止光照射装置は、ビル、マンション、工場等の給水
システム、或いは病院や研究所等の実験システムに利用
すると効果的である。

【００６２】更に、本発明の過熱防止光照射装置は、上
記流体を殺菌するのみでなく、これら流体を分解した
り、或いは化学反応させて合成する場合にも適用できる
ものである。そして、上記実施例においては、光源とし
て紫外線灯２を用い、流体に照射する光を紫外線とした
例について説明したが、光源として赤外線灯や遠赤外線
ヒータ等を用い、流体に照射する光を赤外線とすること
もでき、この場合には、物体に吸収されて主に熱作用を
与える赤外線の熱作用効果を期待することができる。そ
して、ランプの形状にはこだわることなく、紫外線、赤
外線又は遠赤外線を出すものであれば、大型ランプでも
小型ランプでもよい。また、光源としてはランプだけで
なく、レーザを照射するレーザ装置を利用することもで
きる。

【００６３】更に又、上記実施例では、温度検出手段と
して温度計１１を適用したが、この他にも、例えば、熱
電対を用いることができる。このように、本発明は、そ
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できるものである。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
流出口側の温度検出手段と逃し弁を有するドレン管路と
空洞体内の温度を制御する温度制御手段とを設ける構成
としたため、空洞体内の流体の温度を常時所定温度以下
に保持することができ、光源の温度を所定温度以下に保
持して出力低下を防止し、常に所定の殺菌効果を得るこ
とができると共に、当該光源の寿命の向上を図ることが
できるという効果が得られる。

【００６５】このような効果を有する好適な構造の過熱
防止光照射装置は、空洞体の内側に光源を配置して内側
から光を照射する構成とすることによって得られる。

【００６６】また、空洞体の外側に光源を配置して外側
から光を照射する構成とすることによっても、好適な構
造の過熱防止光照射装置が得られる。

【００６７】更に、温度検出手段を温度計として、その
温度検出部を流出口又はその近傍に配置することによ
り、流出口側における流体の温度を正確に検出すること
ができる。尚、流出口の外側に温度計を配置した場合に
は、流体に温度計を接触させることなく当該流体の温度
を検出することができる。

【００６８】そして、温度計に表示部を設けることによ
り、検出された温度をデジタル値又はアナログ値で分り
やすく表示することができる。

【００６９】更に又、ドレン管路の先端を空洞体又はそ
の固定部材に固定することにより、排出時における流体
の圧力変動等によってもドレン管路に振動等を生じるこ
とがなく、過熱された流体を安全に外部へ排出すること
ができる。

【００７０】そして、ドレン管路内に逆止め弁を設ける
ことにより、逃し弁が開かれる時に外部の空気が空洞体
側に流れるのを防止することができる。

【００７１】更に、流出口にドレン管路を接続すること
により、流出口の配管をドレン管路に兼用することがで
き、配管系統の簡略化を図ることができると共に、その
配管内の溜まり流体を外部に排出することができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す説明図である。

【図２】図１の具体的構成を示す斜視図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す説明図である。

【図４】本発明の第３実施例を示す説明図である。

【図５】本発明の第４実施例を示す説明図である。

【図６】図５に示す第４実施例の具体的使用例を示す説
明図である。

【符号の説明】

１，３１，４１ 空洞体 ２ 紫外線灯（光源） ３ 水供給装置（流体供給源） ４，４２ 流入口 ５，４３ 流出口 ６ ドレン口 ７，３２ 開口部 ８ 取付部材 ９，３０ 管体 １１ 温度計（温度検出手段） １１ａ 温度検出部 １３ ドレン管路 １４ 逃し弁 １５ 逆止め弁 １６ ドレン配管 １７ ブラケット １８ 取付ベース（固定部材） ２０ 切換スイッチ ２１ 水供給部 ２２ 温度制御部（温度制御手段） ４０ ケーシング（固定部材） ４４，４５ 接続パイプ ５０ 配管 ５２ 開閉弁 ６１ 高架タンク ６２ 地下タンク ６３ 揚水配管 ６４ 供給戻り配管 ６６ 分配管 Ａ，Ｂ 過熱防止光照射装置 Ｐ 水（流体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福本 延幸 埼玉県春日部市大沼６−111 千代田工販 株式会社リサーチセンター内 (72)発明者 小路 正史 東京都新宿区新宿４丁目３番15号 レイフ ラット新宿601号 株式会社豊振科学産業 所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の流入口及び流出口を有する空洞体
   と、 この空洞体の内側又は外側に配設され且つ上記空洞体内
   を流れる流体に光を照射して当該流体に殺菌、分解、合
   成等の光処理を施す光源と、 上記流体を加圧して上記流入口から上記空洞体内に導入
   し、その流体の圧力で空洞体内の流体を上記流出口から
   排出させる流体供給源と、 を備えた過熱防止光照射装置において、 上記流出口側における上記流体の温度を検出する温度検
   出手段と、 上記流出口に連通され且つ開閉可能な逃し弁を有するド
   レン管路と、 上記温度検出手段の検出結果に基づき上記流体が所定温
   度以上に過熱された時に上記逃し弁を開いて上記流体供
   給源から供給される流体を上記空洞体内に導入し、その
   流体の圧力で上記過熱流体を上記ドレン管路から外部に
   排出させる温度制御手段と、 を設けたことを特徴とする過熱防止光照射装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の過熱防止光照射装置にお
   いて、 上記光源を上記空洞体の内側に配置し、上記流体の内側
   から光を照射することを特徴とする過熱防止光照射装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の過熱防止光照射装置にお
   いて、 上記光源を上記空洞体の外側に配置し、上記流体の外側
   から光を照射することを特徴とする過熱防止光照射装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の過熱防止光照
   射装置において、 上記温度検出手段は、上記流出口又はその近傍に温度検
   出部が配置された温度計であることを特徴とする過熱防
   止光照射装置。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３又は４記載の過熱防止
   光照射装置において、 上記温度計は、検出された温度をデジタル値又はアナロ
   グ値で表示する表示部を有することを特徴とする過熱防
   止光照射装置。
6. 【請求項６】 請求項１、２又は３記載の過熱防止光照
   射装置において、 上記ドレン管路は、その先端が上記空洞体又は当該空洞
   体が取り付けられる固定部材に固定されていることを特
   徴とする過熱防止光照射装置。
7. 【請求項７】 請求項１、２、３又は６記載の過熱防止
   光照射装置において、 上記ドレン管路には、上記逃し弁が開かれる時に外部の
   空気が上記空洞体側に流れるのを防止する逆止め弁を設
   けたことを特徴とする過熱防止光照射装置。
8. 【請求項８】 請求項１、２、３、６又は７記載の過熱
   防止光照射装置において、 上記ドレン管路は、上記流出口の末端に連続させて設け
   たことを特徴とする過熱防止光照射装置。