特許 6970948 ＵＶ水リアクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6970948

(24)【登録日】2021年11月4日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】ＵＶ水リアクタ

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/32 20060101AFI20211111BHJP

   F16F 15/08 20060101ALI20211111BHJP

   B01J 19/12 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/32

   F16F15/08 E

   B01J19/12 C

【請求項の数】6

【外国語出願】

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2019-39275(P2019-39275)

(22)【出願日】2019年3月5日

(65)【公開番号】特開2019-214035(P2019-214035A)

(43)【公開日】2019年12月19日

【審査請求日】2019年7月25日

(31)【優先権主張番号】15/913814

(32)【優先日】2018年3月6日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】511115376

【氏名又は名称】アドバンスト ユー．ヴイ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100060759

【弁理士】

【氏名又は名称】竹沢 荘一

(74)【代理人】

【識別番号】100083389

【弁理士】

【氏名又は名称】竹ノ内 勝

(74)【代理人】

【識別番号】100198317

【弁理士】

【氏名又は名称】横堀 芳徳

(72)【発明者】

【氏名】マーク トマ

(72)【発明者】

【氏名】アンディ レ

【審査官】 関根 崇

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−０２３９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４７６７９３２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２８４２６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１２−５１７３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０３７５９１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 韓国登録特許第１０−１０１２７５５（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３７４６２０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００６９４６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第５５４５３３５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １／３２

Ｆ１６Ｆ １５／０８

Ｂ０１Ｊ １９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

大流量の水を紫外線（ＵＶ）によって消毒処理するためのＵＶ水リアクタであって、
前記ＵＶ水リアクタは、
両端に第１の端板及び第２の端板を有する、長い紫外線（ＵＶ）シリンダーと、
前記紫外線（ＵＶ）シリンダーの内側に配置されその両端部が前記第１の端板と前記第２の端板に固定して保持された長い１本の石英スリーブと、
前記石英スリーブの中心に保持されたＵＶランプと、
前記石英スリーブを前記ＵＶシリンダー内に支持するための１つの取付けアセンブリとを備え、
前記取付けアセンブリは、
前記石英スリーブをその周り３６０度にわたり保持及び支持するようにして前記石英スリーブの表面に装着された１つの防振部材と、
開口部が前記石英スリーブの外周に面する環状の凹部を有し、前記環状の凹部と前記石英スリーブの外周とで前記防振部材を囲むように構成されている１つのカラー取付部材と、
前記防振部材を包含している前記カラー取付部材を前記ＵＶシリンダー内に取り付けるように構成されている一枚の支持板とを備え、
前記支持板は、前記カラー取付部材を囲むように構成されたボス部と、前記ボス部から半径方向外側に細長く伸びた延長部とからなり、
前記取付けアセンブリが、前記ＵＶシリンダーの前記第１の端板及び前記第２の端板から離れた位置において、前記支持板の前記延長部を前記ＵＶシリンダーの内側に配置されたリングに取付けることにより、前記ＵＶシリンダーの内側に固定され、
前記カラー取付部材によって包囲された前記防振部材が前記第１の端板と前記第２の端板の間において前記石英スリーブをガイドし、前記石英スリーブの振動を防ぐように構成されていることを特徴とするＵＶ水リアクタ。

【請求項2】

請求項１において、前記防振部材は、Ｏリングであることを特徴とするＵＶ水リアクタ。

【請求項3】

請求項１において、前記防振部材は、テフロン（登録商標）、ゴム、又はエラストマーからなる群から選択される材料から作られていることを特徴とするＵＶ水リアクタ。

【請求項4】

請求項１において、前記防振部材は、前記第１の端板及び前記第２の端板から離れた位置において、前記石英スリーブの表面を取り囲んでいることを特徴とするＵＶ水リアクタ。

【請求項5】

請求項１において、前記防振部材は、前記石英スリーブを確実に固定された真っ直ぐな位置に維持することを特徴とするＵＶ水リアクタ。

【請求項6】

請求項１において、前記防振部材は前記カラー取付部材によって、それらの間に殆ど又は全くスペースが無いようにして包囲されていることを特徴とするＵＶ水リアクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、全体として石英スリーブアセンブリに係り、特に、石英スリーブの振動量を低減する取付けアセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

人間が消費するために消毒され精製された水、ならびに工業的用途のために、様々な水処理方法および水処理システムが必要である。
水フィルターは、水中にある多種のありふれた汚染物質や不純物を除去するのに非常に効率的である。
しかし、流体を消毒して処理する場合、流体を効率的に処理するために紫外線（ＵＶ）光が使用される。紫外線水処理ユニットは、石英スリーブの両端若しくは一端に、Ｏリングでシールされ固定された紫外線源を有する、円筒状のチャンバを備えている。この石英スリーブは、チャンバの一端から他端へ伸び、両端で固定されている。
紫外線光源を備えた流体処理ユニットや水リアクタでは、リアクタ内を通過する光が流体によって吸収される。幾つかの流体処理ユニットは、ユーザーに大流量の水を供給する。

【0003】

紫外線光源流体処理ユニットは、リアクタ内を通過する紫外線光が流体によって吸収されるＵＶランプを備えている。幾つかの流体処理ユニットは、大流量用に、長いＵＶランプと石英スリーブを使用する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

石英スリーブ内のそのような大流量の水は、動作中に石英スリーブの振動を発生させることになる。多量の振動は、ランプと石英スリーブを接触させ、ランプの故障を加速させる。
そのため、石英スリーブの振動を防ぎＵＶランプの振動を減らして、ＵＶランプの性能を向上させるために、幾つかのサポートアセンブリが必要である。
動作中に石英スリーブに加わる振動の量を減らすことを目的として、石英スリーブを支持するいろいろの取付けアセンブリが、開発されてきた。既存の水パイプライン中に設置するためのそのような紫外線水消毒リアクタの１つは、流れの軸方向に対して横方向に本体を貫通する複数本のスリーブを含んでいる。
しかし、このリアクタは、複数本の石英スリーブの振動を防止する何らの手段も提供していない。

【0005】

他の、容器内に存在する水を処理するためのＵＶ流体処理システムとして、水に浸すために、ランプがそれを囲む石英スリーブ内に設置された、１つ又は複数のＵＶランプを含んでいるものがあり、これは、スリーブとランプが振動による損傷から保護されるように支持されている。
この流体処理システムにおいて、一端のばねと他端の弾力性のあるＯリングとの組み合わせは、激しい振動の間、スリーブ及びランプを損傷から保護する、スリーブ用のクッション又は緩衝用のサスペンション又は支持体を形成する。

【0006】

しかし、石英スリーブの端部はドーム状であり、ばねによって遠位壁に固定されており、Ｏリングはスリーブの他方の端部を覆って配置されており、それは、両端部を支持するのみであり、振動を効果的に最小化できない。さらに、このシステムは両端部のみで支持されているので、リアクタが流体で満たされると、石英製スリーブは、ＵＶリアクタ内の浮力のために上方に曲がってしまう。
さらに、ランプの性能と効率のためには、ＵＶランプを石英製スリーブの中心に置くことが重要である。ＵＶランプと石英スリーブとの間の隙間は、最適なＵＶ光性能のために、水とＵＶランプとの間の絶縁障壁として作用する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

従って、ＵＶ水リアクタ内の石英スリーブ内の振動を防止するための、取付けアセンブリが必要とされている。
このような取付けアセンブリは、ＵＶ水リアクタのシリンダー内に別の接触点を提供し、石英スリーブをＯリングのシールされた端部間で真っ直ぐな位置に維持する。このような取付けアセンブリは、ＵＶリアクタ／シリンダー内の追加位置で石英スリーブを支持し、石英スリーブの周囲３６０度を支持する。さらに、このような取付けアセンブリは、ランプの性能及び効率を高めるために、ＵＶランプを石英スリーブ内の中心に保持する。このようなシステムは、石英スリーブを端板から端板へとＵＶリアクタを通してガイドし、これにより、設置プロセスを容易にする。
本発明の実施形態は、これらの重要な目的を達成することによってこの分野における欠点を克服する。

【0008】

本発明の好ましい実施形態は、既存のシステム及び方法に見られる制限を最小にし、かつ本明細書を読むことで明らかになる他の制限を最小にするために、紫外線（ＵＶ）リアクタ中の石英スリーブ中の振動量を低減する、方法及び取付けアセンブリを提供する。

【0009】

本発明の前記取付けアセンブリは、少なくとも１つの防振部材と、カラー取付部材と、支持板とを備えている。
前記少なくとも１つの防振部材は、ＵＶシリンダーの内側に配置された前記石英スリーブを保持して支持し、それによってその振動を防止するようになっている。
前記少なくとも１つの防振部材は、Ｏリングであり、テフロン（登録商標）、ゴム、エラストマー、又は金属ばねからなる群から選択される１つの材料から作られている。
前記カラー取付部材は、前記少なくとも１つの防振部材を囲むように構成されている。
前記少なくとも１つの防振部材は、前記カラー取付部材の内側に配置されている。
前記少なくとも１つの防振部材は、それらの間にスペースが殆ど又は全く残らないように前記カラー取付部材によって囲まれ、従って前記部材間の動きを制限している。

【0010】

前記支持板は、前記少なくとも１つの防振部材を包含している前記カラー取付部材を前記ＵＶシリンダーに取り付けるように構成されている。
前記取付けアセンブリは、前記ＵＶシリンダーに直接取り付けることも、前記ＵＶシリンダーの内側に配置されたリングに取り付けることもできる。
前記取付けアセンブリが前記ＵＶシリンダーの内側に取り付けられた場合、前記石英スリーブは、前記少なくとも１つの防振部材を介して前記ＵＶシリンダーの第１の端板から第２の端板までガイドされる。
前記取付けアセンブリは、リングに、又はリアクタの前記石英スリーブを保持する前記ＵＶシリンダーの内側に直接、取り付けられる。

【0011】

前記ＵＶシリンダーの内側に配置された石英スリーブの振動を防止するために、本発明の取付けアセンブリを利用する方法は、以下のステップを含む。
支持板と接続されたカラー取付部材によって包囲された少なくとも１つの防振部材を有する前記取付けアセンブリを提供し、
次に、前記取付けアセンブリを、前記ＵＶシリンダーの内側の離れた固定位置に配置されたリングに取り付け、
第１の端板を介して前記石英スリーブを前記ＵＶシリンダー内に挿入し、前記カラー取付部材によって包囲された前記少なくとも１つの防振部材を介して前記石英スリーブをガイドし、
前記石英スリーブを前記ＵＶシリンダーの第２の端板に取り付け、
前記石英スリーブを、前記カラー取付部材によって包囲された前記少なくとも１つの防振部材によって確実に保持し支持し、振動を防ぐ。

【0012】

本発明の第１の目的は、ＵＶ水リアクタ内の石英スリーブ内の振動を低減及び防止する方法、及び取付けアセンブリを提供することにある。

【0013】

本発明の第２の目的は、浮力のために垂れ下がったり上方に曲がったりすることなく、前記石英スリーブを固定された真っ直ぐな位置に維持するために、前記ＵＶ水リアクタの前記シリンダー内に別の接点を提供する取付けアセンブリを提供することにある。

【0014】

本発明の第３の目的は、前記石英スリーブを前記シリンダー内の位置で維持又は安定化し、前記石英スリーブの周り３６０度を支持する取付けアセンブリを提供することにある。

【0015】

本発明の第４の目的は、ランプの性能と効率を向上させるために、前記ＵＶランプを前記石英スリーブの中心に保持する取付けアセンブリを提供することにある。

【0016】

本発明の他の目的は、前記石英スリーブを、前記シリンダーの第１の端板から第２の端板まで通してガイドし、設置プロセスを容易にする取付けアセンブリを提供することにある。

【0017】

本発明のこれら及び他の利点及び特徴は、本発明を当業者が理解できるように、以下に具体的に記載されている。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の好ましい実施形態による、石英スリーブを保持する取付けアセンブリの断面図である。

【図2】本発明の好ましい実施形態による、ＵＶシリンダーの内側のリングに取り付けられた、石英スリーブを保持する取付けアセンブリの断面図である。

【図3A】本発明の好ましい実施形態による、水リアクタのＵＶシリンダーの内側に直接取り付けられた、石英スリーブを保持する取付けアセンブリの一部切り欠き図である。

【図3B】本発明の好ましい実施形態による、シリンダーの内側に直接取り付けられた、石英スリーブを保持する取付けアセンブリの断面図である。

【図4】本発明の好ましい実施形態による、ＵＶシリンダーの内側に配置された石英スリーブの振動を防止するための、取付けアセンブリを使用する方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の種々の要素及び態様を明瞭なものとし、それらの理解を容易にするために、図中の要素は必ずしも一定の縮尺で描かれてはいない。
さらに、本発明の様々な実施形態の明確な図を提供するために、当業者に一般的に周知の要素は描かれていない。従って、図面は明確さと簡潔さのために、形式が一般化されている。

【0020】

以下の説明では、本明細書の一部をなす添付の図面を参照しながら、そして、本発明を実施することができる特定の実施形態を例として示しながら、本発明の多数の実施形態及び用途について説明する。なお、本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用することができ、変更を加えることができることを理解されたい。

【0021】

互いに独立して、又は他の特徴と組み合わせてそれぞれ使用することができる、様々な発明の特徴を以下に記載する。しかしながら、いずれかの発明的特徴も、単一では、上述した問題のいずれにも対処し得ないか、又は上述した問題のうちの１つだけに対処し得る。さらに、上述した問題点のうちの１つ又は複数は、以下に説明されるいずれかの特徴のみでは十分に対処されない可能性がある。

【0022】

本明細書で使用される、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の対象を含む。本明細書で使用される「及び」は、他に明示的に述べられていない限り、「又は」と交換可能に使用される。本明細書で使用される用語「約」は、列挙されたパラメーターの±５％を意味する。本発明の各実施形態は、文脈が明らかにそうでないと指示しない限り、互いに組み合わせて使用することができる。

【0023】

文脈が明らかにそうでないことを必要としない限り、明細書及び請求項を通して、「含む」、「備える」などの語は、排他的又は網羅的な意味とは対照的に包括的な意味で解釈されるべきである。つまり、「含むが、これに限定されない」という意味である。単数形又は複数形を使用する単語は、それぞれ複数形及び単数形も含む。さらに、本明細書で使用されるときの「ここで」、「そこで」、「一方」、「上方」、及び「下方」という用語及び類似の意味の用語は、本出願の全体を指すものとし、本出願の特定の部分を指すものではない。

【0024】

本開示の実施形態の説明は、網羅的であること、又は開示を開示された正確な形態に限定することを意図するものではない。本開示の特定の実施形態及び実施例は、例示の目的で本明細書に記載されているが、当業者には理解されるように、本開示の範囲内で様々な同等の修正が可能である。

【0025】

図１は、本発明の好ましい実施形態による、石英スリーブ１０４を保持する取付けアセンブリ１００の断面図である。
石英スリーブ１０４を保持する取付けアセンブリ１００は、少なくとも１つの防振部材１０２、カラー取付部材１０８、及び１枚の支持板１１０を含んでいる。
少なくとも１つの防振部材１０２は、水リアクタ（図示略）の紫外線（ＵＶ）シリンダー１０６の内側に配置された石英スリーブ１０４を保持及び支持するように装着され、それによってこの石英スリーブの振動を防止するようになっている。
少なくとも１つの防振部材１０２は、テフロン（登録商標）、ゴム、エラストマー、又は金属ばねからなる群から選択される材料から作られる、Ｏリングである。
カラー取付部材１０８は、少なくとも１つの防振部材１０２を囲むように構成されている。少なくとも１つの防振部材１０２は、カラー取付部材１０８の内側に配置され、石英スリーブ１０４を真っ直ぐな位置に保持するように、この石英スリーブ１０４を取り囲んでいる。カラー取付部材１０８は、少なくとも１つの防振部材１０２、好ましくはＯリング、を安定して保持する構造を有している。
少なくとも１つの防振部材１０２は、カラー取付部材１０８との間に殆ど又は全くスペースが無く、これらの部材間の自由な動きが許されないようにして、カラー取付部材１０８によって包囲されている。
支持板１１０は、少なくとも１つの防振部材１０２を包含しているカラー取付部材１０８をＵＶシリンダー１０６に取り付けるように構成されている。
取付けアセンブリ１００は、ＵＶシリンダー１０６に直接取り付けることができ、又はＵＶシリンダー１０６の内側に配置されたリング１１２に取り付けることもできる。
取付けアセンブリ１００がＵＶシリンダー１０６の内側に取り付けられると、石英スリーブ１０４は、ＵＶシリンダー１０６の第１の端板１１４から第２の端板１１６まで、少なくとも１つの防振部材１０２を介してガイドされる。
従って、カラー取付部材１０８によって包囲された少なくとも１つの防振部材１０２は、石英スリーブ１０４をガイドし、その振動を防止する。

【0026】

図２は、石英スリーブ１０４を保持する水リアクタ（図示略）のＵＶシリンダー１０６と、その内側のリング１１２に取り付けられた取付けアセンブリ１００の各断面図である。
図２に示すように、取付けアセンブリの支持板はリングに取り付けられている。このリング１１２は、ＵＶシリンダー１０６の第１の端板１１４及び第２の端板１１６から離れた固定の位置に配置されている。

【0027】

図３Ａ及び図３Ｂは、石英スリーブ１０４を保持するＵＶシリンダー１０６の内側に直接取り付けられた、取付けアセンブリ１００の一部切り欠き図、及び断面図である。取付けアセンブリ１００は、第１の端板１１４及び第２の端板１１６から離れた位置において、ＵＶシリンダー１０６の内側に固定されている。

【0028】

取付けアセンブリ１００は、石英スリーブ１０４が少なくとも１つの防振部材１０２によって支持され、この石英スリーブが所定の直線位置に確実に維持されることを可能にする。少なくとも１つの防振部材１０２は、取付けアセンブリ１００によって支持されていることにより、石英スリーブ１０４を安定させる。
取付けアセンブリ１００は、そうでなければ両方の端板１１４，１１６でのみ支持されていたシリンダー１０６との間に、新たな別の接触点を提供するように設計されている。
シリンダー１０６との別の接触点を提供することによって、取付けアセンブリ１００は、動作中の石英スリーブ１０４の振動量を減少させることができる。
従って、取付けアセンブリ１００の少なくとも１つの防振部材１０２及びカラー取付部材１０８は、石英スリーブ１０４の周りに３６０度の支持を提供し、それは動作中の石英スリーブの振動を低減及び排除する。

【0029】

図４は、ＵＶシリンダーの内側に配置された石英スリーブの振動を低減し防止するための、取付けアセンブリを利用する方法２００のフローチャートである。
この方法は、以下のステップを含む。
支持板と接続されたカラー取付部材によって包囲された少なくとも１つの防振部材を有する、取付けアセンブリを提供する（ブロック２０２）。
この取付けアセンブリを、ＵＶシリンダーの内側の離れた固定位置に配置されたリングに取り付ける（ブロック２０４）。
次に、ＵＶシリンダーの第１の端板を介して石英スリーブをＵＶシリンダー内に挿入する（ブロック２０６）。
この石英スリーブを、カラー取付部材によって包囲された少なくとも１つの防振部材を介して、ガイドする（ブロック２０８）。
そして、石英スリーブをＵＶシリンダーの第２の端板に取り付ける（ブロック２１０）。
さらに、振動を防ぐために、この石英スリーブを、カラー取付部材によって包囲された少なくとも１つの防振部材によって支持し確実に保持する（ブロック２１２）。

【0030】

上記本発明の好ましい実施形態の説明は、例示及び説明を目的として提示されたものである。網羅的であること、又は本発明を開示された正確な形態に限定することは意図されていない。上記の教示に照らして、多くの修正形態及び変形形態が可能である。本発明の範囲は、この詳細な説明によってではなく、特許請求の範囲及び添付の特許請求の範囲と同等のものによって限定されることが意図されている。

【符号の説明】

【0031】

１００ 取付けアセンブリ
１０２ 防振部材
１０４ 石英スリーブ
１０６ シリンダー
１０８ カラー取付部材
１１０ 支持板
１１２ リング
１１４ 第１の端板
１１６ 第２の端板

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】