专利名称：紫外线照射装置的制作方法
技术领域：
这里描述的实施例通常涉及一种紫外线照射装置，其可以利用紫外线对原水例如 市政水或者地下水进行杀菌，消毒或者灭活。
背景技术：
化学物质例如臭氧或者氯通常用于进行原水例如市政水或者地下水的杀菌与消 毒，工业用水的杀菌、消毒和脱色，或者纸浆的漂白，以及医疗设备的杀菌等等。传统的杀菌装置必须使用贮存容器和搅拌装置，例如喷射泵，将臭氧和化学物质 均勻地溶解在待处理的水中，从而不能及时地应付水质和水量的改变。相反，因为紫外线具 有杀菌、消毒和脱色作用，对工业用水进行除臭和脱色作用，或者漂白纸浆的作用等等，从 而使紫外线具有及时应付水质和水量变化的优点。因此，近来，一种用于杀菌和净化原水的 紫外线照射装置已经引起了人们的注意，其是利用紫外线照射原水作为一种杀菌-消毒的 方法。日本专利申请公开公布号2004-223502公开了一种紫外线杀菌-净化装置，其具有 检测用于保护紫外灯的保护管上的裂纹和损伤的功能等等。然而，该紫外线杀菌-净化装置存在以下问题。(1)当使用紫外线时，供水和污水在紫外光源的紫外线照射下几秒钟内就被杀菌、 消毒以及灭活。然而，当高亮度和高输出的紫外灯被用作紫外光源时，由于该灯寿命较短， 在到达每年的定期保养周期之前，不能确保其具有足以进行杀菌、消毒以及灭活的预定紫 外线输出量。(2)当紫外灯被用作紫外光源时，在紫外灯达到灯泡寿命之前，不能保证其具有足 以进行杀菌、消毒以及灭活的预定紫外线输出量，这依赖于其操作史，例如开和关的次数、 安装紫外灯的环境和灯输入功率的增加以及减少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种紫外线照射装置，即使在达到紫外灯的定期保养周期 或者灯寿命时，或者紫外灯的紫外线输出量降低时，其也能保持杀菌、消毒以及灭活的能 力。一般而言，根据一个实施例，提供一种用于对原水例如市政水或者地下水进行杀 菌、消毒以及灭活的紫外线照射装置，包括水处理容器、紫外线传感器、和控制器。该水处理 容器包括供原水流入的供水端口、至少一对构造成用紫外线照射流入水处理容器的原水的 紫外灯、和、将经紫外线照射处理过的原水排出的出水端口。该紫外线传感器构造成用来测 量紫外灯发生的紫外线照射量。该控制器构造成用来控制紫外灯的开和关。按照本发明的实施例，提供了一种紫外线照射装置，即使在达到紫外灯的定期保 养周期或者紫外灯寿命周期时，或者紫外灯的紫外线输出量降低时，其也能保持杀菌、消毒 以及灭活的能力。
图1是供水处理系统的处理过程示意图；图2A是根据一个实施例的紫外线照射装置的平面图，图2B是该紫外线照射装置 的侧视图；图3是图2B中紫外线照射装置的紫外灯切换示意图；图4是图3中紫外灯布局的修改例的示图；和图5是图3中紫外灯布局的另一修改例的示图。
具体实施例方式下面将详细描述根据本发明实施例的紫外线照射装置。(1)实施例中的装置包括至少一对(优选两对或更多对)置于水处理容器中的紫 外灯，构造成用来测量紫外灯发出的紫外线照射量的紫外线传感器，和构造成用于控制紫 外灯开和关的控制器。例如，当设置一对紫外灯而其中的一个紫外灯的寿命达到预定的周 期时，该紫外灯可以自动切换到另一个紫外灯。注意，各紫外灯也可以进行手动切换。如上 所述的紫外灯的切换可以在定期保养周期到达之前，保证紫外灯具有足以进行杀菌、消毒 以及灭活的预定紫外线输出量。(2)在该实施例中，当紫外线传感器检测到紫外灯的紫外线输出量低于预定值时， 控制器优选地顺序切换待打开的紫外灯。通过这样的操作可以达到与上述相同的效果。(3)在该实施例中，当紫外灯的紫外线输出量低于预定值时，控制器优选地打开所 有的紫外灯或者增加要被打开的紫外灯的个数。通过这样的操作也可以达到与上述相同的 效果。(4)在该实施例中，该紫外灯优选为中压汞灯。净化设备中紫外线处理所使用的 灯可以粗略地分为低压汞灯和中压汞灯，尽管中压汞灯的寿命要短于低压汞灯，但中压汞 灯的优点在于其高输出量，因此，需要使用的中压汞灯的数量也相应减少，从而设备尺寸减 小。因此，即使紫外灯的放置方向与原水流动的方向交叉时，原水中的细菌也可以被杀菌、 消毒或者灭活。接下来，参照图1对供水处理系统的过程概述进行说明。首先，从江河、湖泊或者地下水中获得原水(步骤Si)，将获得的原水引入凝聚-沉 淀容器中，所述凝聚-沉淀容器中加入凝聚剂从而实现凝聚和沉淀(步骤S2)。然后，将凝 聚-沉淀容器中得到的上清液输送到活性碳过滤容器中，过滤掉杂质(步骤S3)，将过滤后 的水输送到紫外线照射装置中并用紫外线进行照射(步骤S4)，经紫外线杀菌后的水输送 到氯注入容器中(步骤S5)，氯被注入该氯注入容器中，然后水被供给到普通家庭，商业设 施等等。下面将参照图2A，2B和3描述根据一个实施例的紫外线照射装置。图2A是紫外 线照射装置的平面图，图2B是图2A所示紫外线照射装置从X-方向看的侧视图。此外，图 3是切换紫外灯的实例。特别指出，该实施例决不仅限于如下的描述。该紫外线照射装置包括作为水处理容器的反应器1、监控窗口 2、紫外线传感器3、 计数器(图中未示出)、作为控制器的电源箱4、和清洗机构5。反应器1包括第一管6和与 第一管6相交的第二管7，该第一管6具有供来自江河、湖泊或者地下水中的原水流入的供
4水端口 la，和将经紫外线照射处理过的原水排出的出水端口 lb。第二管7上安置有四个紫 外灯(中压汞灯)8a，8b，8c，8d，这些紫外灯由石英保护管9进行保护。与第二管7相交的 第一管6上的相交部分上设置有观察窗10。从到8d的四个紫外灯中，与反应器中待处理水的流动相关，紫外灯8a与8b成 对使用，紫外灯8c与8d成对使用。多个紫外线传感器3设置用来通过监控窗口 2测量紫 外灯8a到8d的紫外线照射量。计数器用来测量紫外灯8a到8d的照射时间，并与紫外灯 8a到8d电连接。电源箱4包括电子零件的控制电路板、打开紫外灯8a到8d所必需的电 子管稳压器(图中未示出)、以及用于清洗机构5的控制器等等。进一步的，尽管图中未示 出，用于控制紫外灯8a到8d开和关的控制装置与紫外灯8a到8d电连接。该控制装置包 括累计计时器(或者内置计时器)，并且控制装置被设定成这样当成对的紫外灯8a，8b的 照射时间达到预定周期时，所述的控制装置在设定时间到达时自动地将紫外灯8a，8b切换 到紫外灯8c，8d。清洗机构5包括刷子等等，可以用来清洁保护紫外灯8a到8d的保护管9 的外周边部分。在如上所述配置的紫外线照射装置中，首先，通过反应器1的第一管6上的供水端 口 Ia提供经过活性碳过滤处理过的原水，利用紫外灯8a，8b发射的紫外线对原水进行杀 菌、消毒和灭活，然后，经过紫外线照射处理过的原水由第一管6上的出水端口 Ib排出。此 外，当紫外灯8a, 8b达到寿限时(例如4500小时)，紫外灯8a, 8b自动被切换到紫外灯8c, 8d，从而使原水的杀菌不断进行。另一方面，即使紫外灯8a，8b切换到紫外灯8c，8d以后， 当紫外线的总输出量低于预定值时，可以通过额外打开紫外灯8a(或者8b)或者打开紫外 灯8a与8b 二者来保证紫外线的输出量。按照该实施例的紫外线消毒装置，当反应器1的第二管7上安置两对紫外灯 8a_8d，并且紫外线照射装置操作开始所使用的紫外灯8a，8b达到寿限时，所述的紫外灯 8a，8b可以自动被切换到另外的紫外灯8c，8d，因此，能保持所述装置的杀菌、消毒和灭活 能力，直到到达一段保养周期。在该实施例中，尽管已经说明了使用两对紫外灯的情况，但该实施例决不仅限于 此，例如，可以使用如图4所示的一对紫外灯8a，8b，也可以使用如图5所示的三对紫外灯 8a，8b，8C，8d，8e，8f。而且，所述的保护紫外灯的保护管，也不仅限于石英管，只要紫外光线 可以穿过的任何绝缘管都可以使用。特别指出，虽然图5中的紫外灯在第二管上沿着圆周 方向等间距安置，但紫外灯的安置方式没有必要仅限于此。尽管对某些实施例进行了说明，但这些实施例仅是以示例的方式进行介绍而已， 不构成对本发明范围的限制。事实上，在此描述的实施例可以实施为多种其它的形式；此 外，在不背离本发明精神的前提下，可以在形式上对所述实施例进行多种省略、替换以及改 变。随说明书附上的权利要求及其等同物意在涵盖落在本发明的发明精神和发明范围内的 这些形式或者改变。
权利要求
1.一种对原水例如市政水或地下水进行杀菌、消毒或者灭活的紫外线照射装置(1)， 其特征在于，包括水处理容器(6)，其包括供原水流入的供水端口(la)、至少一对构造成用紫外线照射 流入水处理容器(6)的原水的紫外灯(8a，8b，8c，8d，8e，8f)、将用紫外线照射处理过的原 水排出的出水端口 (Ib)；紫外线传感器(3)，其构造成用来测量从紫外灯(8a，8b，8C，8d，8e，8f)发出的紫外线 照射量；和控制器(4)，其构造成用来控制紫外灯(8a，8b，8C，8d，8e，8f)的开和关。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当紫外灯的紫外线输出量低于预定值时，控 制器顺序地切换待打开的紫外灯。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当紫外灯(8a，8b，8c，8d，8e，8f)的紫外线输 出量低于预定值时，控制器(4)打开所有的紫外灯(8a，8b，8C，8d，8e，8f)或者增加待打开 的紫外灯(8a，8b，8C，8d，8e，8f)的个数。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的紫外灯(8a，8b，8C，8d，8e，8f)为中压 汞灯。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，紫外灯(8a，8b，8C，8d，8e，8f)的放置方向与 待处理水的流动方向相交。
全文摘要
按照一个实施例，一种对原水例如市政水或者地下水进行杀菌、消毒或者灭活的紫外线照射装置，其包括水处理容器(6)、紫外线传感器(3)和控制器(4)。该水处理容器(6)包括供原水流入的供水端口(1a)、至少一对构造成用紫外线射流入水处理容器(6)的原水的紫外灯(8a，8b，8c，8d，8e，8f)和将经紫外线照射处理过的原水排出的出水端口(1b)。该紫外线传感器(3)构造成用来测量紫外灯(8a，8b，8c，8d，8e，8f)发出的紫外线照射量。该控制器(4)构造成用来控制紫外灯(8a，8b，8c，8d，8e，8f)的开和关。
文档编号C02F1/32GK102134112SQ201010625050
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月22日 优先权日2009年12月22日
发明者城田昭彦, 小林伸次, 相马孝浩, 阿部法光 申请人:株式会社东芝