(57)【要約】【課題】紫外線ランプの経年劣化による紫外線照射量の減衰を的確かつ迅速に校正することができ、校正値の誤差が少なく、モニタを安全に交換することができる紫外線消毒装置を提供する。【解決手段】被処理水が流入するための給水口、流入した被処理水に紫外線を照射する紫外線ランプ、および紫外線の照射により消毒された処理済み水を排出するための排水口を有する水処理容器と、水処理容器に形成された監視窓と、監視窓に取り付けられ、紫外線ランプの能力の維持を監視するために紫外線ランプから照射される紫外線照射量を常時計測する常時監視紫外線モニタと、水処理容器に着脱可能に装着され、常時監視紫外線モニタを定期的に校正するために常時監視紫外線モニタの指示値を補正する校正用紫外線モニタとを有する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下水道の殺菌、消毒、不活化を行う紫外線消毒装置において、
被処理水が流入するための給水口、流入した被処理水に紫外線を照射する紫外線ランプ、および紫外線の照射により消毒された処理済み水を排出するための排水口を有する水処理容器と、
前記水処理容器に形成された監視窓と、
前記監視窓に取り付けられ、前記紫外線ランプの能力の維持を監視するために前記紫外線ランプから照射される紫外線照射量を常時計測する常時監視紫外線モニタと、
前記水処理容器に着脱可能に装着され、前記常時監視紫外線モニタを定期的に校正するために前記常時監視紫外線モニタの指示値を補正する校正用紫外線モニタと、
を具備することを特徴とする紫外線消毒装置。
【請求項２】
前記校正用紫外線モニタは前記監視窓に装着されることを特徴とする請求項１に記載の紫外線消毒装置。
【請求項３】
紫外線ランプ点灯中の前記常時監視紫外線モニタを校正するために、前記校正用紫外線モニタを装着するための第２の監視窓が前記水処理容器に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線消毒装置。
【請求項４】
前記紫外線ランプと前記監視窓に取り付けられた紫外線モニタとの間に紫外線を遮蔽するシャッターを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の紫外線消毒装置。
【請求項５】
紫外線ランプ点灯中の校正作業中の紫外線ランプから放射される紫外線の照射強度の変化を監視するために、交換作業中の前記常時監視紫外線モニタおよび校正用紫外線モニタ以外に少なくとも１個以上の他の校正用紫外線モニタをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線消毒装置。
【請求項６】
校正作業を行うための所定の時間間隔を設定し、設定した時間が経過して校正作業時間になったときに前記監視窓において紫外線を遮光していた前記シャッターを開け、前記校正用紫外線モニタに紫外線を照射し、前記校正用紫外線モニタの計測結果に基づいて前記常時監視モニタの指示値を補正する制御手段をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線を利用して水中の殺菌等を行う紫外線消毒装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上下水道の殺菌・消毒、工業用水の殺菌・消毒・脱色、あるいはパルプの漂白、さらには医療機器の殺菌等を行うためにオゾンや塩素等の薬品が用いられている。従来の消毒装置では、オゾンや薬品を処理水に均一に溶け込ますために、滞留槽やスプレーポンプ等の拡販装置が必需品で、水質や水量の変化に対して即時対応することができないでいた。これに対して、紫外線には、殺菌・消毒・脱色、工業用水の脱臭・脱色、あるいはパルプの漂白等の作用があり、水質や水量の変化に対して即時対応することができるというメリットがある。そこで、殺菌消毒手段の１つとして被処理水に紫外線を照射して殺菌・浄化する紫外線消毒装置が近時注目されている。
【０００３】
紫外線消毒装置においては紫外線ランプを透明の保護管で保護しているが、水撃や異物の衝突によりランプ保護管にひび割れを生じたり損傷を受けたりすると、保護管の内部に水が浸入してランプが短絡することがある。このようにシステムそのものをシャットダウンしなければならないような致命的な損傷をうけるおそれがあるため、紫外線消毒装置はランプの紫外線照射の状態を常に監視するための常時監視モニタを備えている。例えば特許文献１には、紫外線ランプ保護管のひび割れや損傷を検出するための常時監視モニタを備えた紫外線消毒装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−２２３５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の紫外線消毒装置には以下に列記するような種々の課題(1)〜(5)がある。
【０００５】
(1)上下水道の殺菌・消毒・不活化を行う紫外線消毒装置において、紫外線を用いる場合、紫外線を照射している数秒間で殺菌・消毒・不活化される。このため、その能力の維持を監視するためには、正確な紫外線の照射量を把握する必要がある。しかし、紫外線ランプは、同じ電気入力でも点灯累積時間で紫外線放射量が減衰してしまう。一方、紫外線照射量を把握するための常時監視紫外線モニタの指示値も、紫外線の暴露によるダメージにより低めに指示値を示してしまうという課題があった。
【０００６】
(2)上述(1)の紫外線照射量の低下が、紫外線ランプの経年変化によるものか、紫外線モニタの劣化によるものかの判定が困難であり、紫外線モニタの指示値を紫外線ランプからの暴露による指示値の変化値を定期的に補正するために、常時監視用の紫外線モニタに加え、校正用の紫外線モニタを装着する必要がでてきた。紫外線ランプとして水銀ランプが用いられるが、この水銀ランプは、校正用の紫外線モニタを取り付けるために消灯させると、再点灯時に紫外線照射量が安定するまで時間を要し、その値が消灯直前の値まで安定するには数時間かかる。
【０００７】
従って、常時監視用の紫外線モニタを設置する監視窓に校正用の紫外線モニタを装着しその値を校正する場合、消灯してしまうと校正値に誤差を生じるという問題があり、上述(1)の常時監視用の紫外線モニタを設置する監視窓に校正用の紫外線モニタを装着し、その値を校正する場合、その校正誤差を最小限にとどめるため、紫外線ランプを点灯中に、紫外線モニタの交換作業をすると、監視窓から漏れ出てくる紫外線光が眼に入って視力障害を生じ、最悪の場合は失明する可能性もあり、安全上の課題があった。
【０００８】
(3)鉄芯型の安定器を紫外線ランプ用の電源に用いた場合、受電電圧の変動が紫外線ランプ入力への変化として伝わり、紫外線照射量の変化となって現れる。従って、校正作業中に電圧変動があるとその校正値に電圧変動分の誤差を生じるという課題があった。
【０００９】
(4)紫外線ランプ点灯中の常時監視用の紫外線モニタを校正するために、常時監視用の紫外線モニタを設置する監視窓以外に、校正用紫外線モニタを取り付ける監視窓を備えた場合、校正用の監視窓から漏れ出てくる紫外線光により、最悪の場合、失明する可能性があり、安全上の課題があった。
【００１０】
(5)校正用紫外線モニタの監視窓に常時校正用の紫外線モニタを取り付けた場合、紫外線暴露によるダメージを受け、校正用紫外線モニタとして機能しないという課題があった。
【００１１】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、紫外線ランプの経年劣化による紫外線照射量の減衰を的確かつ迅速に校正することができ、校正値の誤差が少なく、モニタを安全に交換することができる紫外線消毒装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）の発明は、上下水道の殺菌、消毒、不活化を行う紫外線消毒装置において、被処理水が流入するための給水口、流入した被処理水に紫外線を照射する紫外線ランプ、および紫外線の照射により消毒された処理済み水を排出するための排水口を有する水処理容器と、前記水処理容器に形成された監視窓と、前記監視窓に取り付けられ、前記紫外線ランプの能力の維持を監視するために前記紫外線ランプから照射される紫外線照射量を常時計測する常時監視紫外線モニタと、前記水処理容器に着脱可能に装着され、前記常時監視紫外線モニタを定期的に校正するために前記常時監視紫外線モニタの指示値を補正する校正用紫外線モニタと、を具備する。（１）の発明によれば、常時監視紫外線モニタの経年劣化の状態を校正用紫外線モニタにより的確に把握でき、常時監視紫外線モニタを校正または交換することができる。
【００１３】
（２）の発明は、校正用紫外線モニタを監視窓に装着することができる。（２）の発明によれば、監視窓から常時監視紫外線モニタを取り外して、校正作業時のみ校正用紫外線モニタを監視窓に取り付けるため、他に監視窓を増設する必要がなく既設の水処理容器をそのまま利用することができるという利点がある。
【００１４】
（３）の発明は、紫外線ランプ点灯中の前記常時監視紫外線モニタを校正するために、前記校正用紫外線モニタを装着するための第２の監視窓が前記水処理容器に形成されていることが好ましい。（３）の発明によれば、常時監視紫外線モニタと校正用紫外線モニタとを別々の監視窓に取り付けると両モニタの交換作業が不要になるので、常時監視紫外線モニタと校正用紫外線モニタとで１つの監視窓を兼用する場合に比べて迅速に校正作業を行うことができる。
【００１５】
（４）の発明は、紫外線ランプと監視窓との間にシャッターを有することが好ましい。（４）の発明によれば、シャッターにより紫外線が監視窓から外部へ漏れ出さないようにするため、紫外線ランプ点灯中の校正作業中の紫外線に暴露するのが防止され、常時監視紫外線モニタ及び／又は校正用紫外線モニタの交換作業中に紫外線が監視窓から漏れ出てこないようにすることができる。また、シャッターにより校正作業時以外は校正用紫外線モニタの劣化が防止され、紫外線が校正用紫外線モニタに照射されないようにすることができる。
【００１６】
（５）の発明は、紫外線線ランプ点灯中の校正作業中の紫外線ランプから放射される紫外線の照射強度の変化を監視するために、交換作業中の前記常時監視紫外線モニタおよび校正用紫外線モニタ以外に少なくとも１個以上の他の校正用紫外線モニタをさらに備えていることが好ましい。（５）の発明によれば、校正作業中の受電電圧の変動による紫外線照射量の変化に対応するため、校正作業中に電圧変動があると、その電圧変動分の誤差を補正することで、校正精度を向上させることができる。また、複数の校正用紫外線モニタをローテーション使用することにより校正用紫外線モニタの個々の劣化を遅らせて寿命の延長を図ることができる。
【００１７】
（６）の発明は、校正作業を行うための所定の時間間隔を設定し、設定した時間が経過して校正作業時間になったときに監視窓において紫外線を遮光していたシャッターを開け、校正用紫外線モニタに紫外線を照射し、校正用紫外線モニタの計測結果に基づいて常時監視モニタの指示値を補正する制御手段をさらに有することが好ましい。（６）の発明によれば、制御手段により所定の時間間隔ごとに自動的に校正作業が行われるため、ランプ交換作業およびモニタ交換作業を除いてメンテナンスフリーの作業環境を実現することが可能になる。所定の時間間隔として例えば３０日に１回の割合で校正作業を行うように設定した場合には、３０日間はメンテナンスフリーの状態で現場を離れることができ、校正作業のときのみランプ交換作業やモニタ交換作業の必要性の有無を確認すればよい。よって、オペレータは、これらの交換が要求されるときだけ作業すればよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る紫外線消毒装置によれば、紫外線照射による殺菌・消毒・不活化能力の維持を監視するために、不可欠である紫外線の照射量を正確に把握でき、水質や水量の変化に対して即時対応した紫外線処理を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２０】
上水処理システムにおける処理の流れの概要を図１に示す。先ず、川、湖または地下水から原水を取水し（工程Ｓ１）、取水した原水を凝集沈殿槽に導入し、これに凝集剤を添加して凝集・沈殿させる（工程Ｓ２）。次いで、凝集沈殿槽の上澄み水を活性炭濾過槽に送って異物を濾過し（工程Ｓ３）、濾過水を紫外線消毒装置に送って紫外線を照射し（工程Ｓ４）、ＵＶ消毒処理水を塩素注入槽に送って塩素を注入（工程Ｓ５）した後に、一般家庭や事業所などに配水される。
【００２１】
（第１の実施の形態）
上水処理システムは、給水装置からの上水の水圧を所定の圧力以下の水圧（亀裂や破損を生じないような水圧として例えば０．３ＭＰａ以下の水圧）に減圧するための減圧部（減圧弁、変圧ポンプ、バッファタンクなどで構成）を備えている。また、上水処理システムは、除塵フィルタ、水撃防止器、逆流防止弁などの周辺機器を備えている。さらに、上水処理システムは、フィルタで異物と塩素成分が除去された上水中に含まれる有害微生物を殺菌・消毒するための紫外線消毒装置を備えている。紫外線消毒装置は上水処理システムの浄化設備の１つとして機能するものである。
【００２２】
本発明の第１の実施の形態に係る紫外線消毒装置を図２に示す。紫外線消毒装置１のリアクター２は、長手軸が水平（Ｘ方向）に延び出す円筒または角筒の水処理容器からなり、外周部に給水口９および排水口１１をそれぞれ備え、内部に紫外線ランプ８および紫外線を透過可能な例えば石英ガラスにより構成される誘電体チューブからなるランプ保護管７を備えている。紫外線ランプ８は、ランプ保護管７の中に装入され、ウォーターハンマーや異物の衝突から保護されている。リアクター２には給水口９から被処理水（原水）が流入し、紫外線ランプ８から照射された紫外線光１０により、被処理水中に含まれる細菌が、殺菌・消毒・不活化されたのち、排水口１１より流出するように図示しないポンプにより送水及び／又は排水されるようになっている。
【００２３】
図３の（ａ）と（ｃ）に示すように、給水口９と排水口１１とはリアクター２の外周部の最も離れたところに配置され、排水口１１が給水口９の向きと反対側になるように取り付けられている。なお、水中に浮遊する浮遊物質（ＳＳ）の分離浮上を促進させるために、給水口９をリアクター２の下側に配置し、排水口１１をリアクター２の上側に配置することが好ましい。
【００２４】
リアクター２の両端フランジ２ｆには固定フランジ４，５，６がそれぞれ取り付けられている。ランプ保護管７の両端は固定フランジ４，５，６を介してリアクター２に固定されている。さらに、リアクター２の一方側の端部にはキャップ３ａが着脱可能に装着されている。このキャップ３ａを外して一方側の端部を開口し、保護管７内の劣化したランプ８を新品に交換することができるようになっている。なお、リアクター２の他方側の端部には盲フランジ３ｂが取り付けられている。このようにしてリアクター２の両端の開口は塞がれている。
【００２５】
次に紫外線を監視するためのモニタについて説明する。
【００２６】
リアクター２の外周部には少なくとも１つの監視窓１２が設けられる。本実施形態の装置１においては２つの監視窓１２をリアクター２の外周部に取り付けている。図３の（ｂ）に示すように、監視窓１２の１つには紫外線ランプ８の照射能力の維持を常時監視するための常時監視用紫外線モニタ１３が設置されている。また、常時監視用紫外線モニタ１３で計測される値を定期的に校正（補正）するために、常時監視用の紫外線モニタ１３に加えてさらに校正用の紫外線モニタ１４がもう一つの監視窓１２に設置されている。本実施形態では、鉛直上方を方位０°とする場合に、常時監視用紫外線モニタ１３を方位３１５°の監視窓１２に設置し、校正用紫外線モニタ１４を方位４５°の監視窓１２に設置している。
【００２７】
本実施形態では、このように個別に設置した校正用の紫外線モニタ１４を用いて定期的に常時監視用の紫外線モニタ１３を校正するようにしている。例えば３０日間に１回の頻度で常時監視用紫外線モニタ１３を校正用紫外線モニタ１４により校正することができる。
【００２８】
本実施形態では、図４に示すように、紫外線ランプ８と監視窓１２との間にシャッター１６を設け、紫外線が監視窓１２から外部へ漏れ出さないようにしている。シャッター１６は監視窓の窓枠１５に形成されたガイド溝に沿って摺動可能に設けられ、手動で開閉できるようになっている。監視窓１２は、紫外線が透過可能な石英ガラスなどの材料でできている。また、校正用紫外線モニタ１４を常に監視窓１２に設置するときは、校正用紫外線モニタ１４の紫外線による劣化を防止するために、シャッター１６を閉じることで、紫外線が校正用紫外線モニタ１４に照射されないようにする保護遮蔽物として機能させる。
【００２９】
なお、本実施形態では監視窓１２を２箇所に設けているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、監視窓１２を１箇所のみに設けて、常時監視用の紫外線モニタ１３と校正用の紫外線モニタ１４とで１つの監視窓１２を共用することができる。すなわち、定常運転時には常時監視用の紫外線モニタ１３を監視窓１２に設置しておき、校正時のみに常時監視用紫外線モニタ１３を監視窓１２から取り外して校正用の紫外線モニタ１４に交換するようにしてもよい。
【００３０】
ところで、監視窓１２が1箇所のみのときは、校正用の紫外線モニタ１４を取り付ける際、紫外線ランプ８を消灯した後に、該紫外線ランプ８の再点灯時に紫外線照射量が安定するまでの間の時間を短縮するために、作業者がランプ点灯状態でも作業できるようにする必要がある。そこで、シャッター１６を監視窓１２に取り付け、ランプ点灯中での校正作業の常時監視用紫外線モニタ交換中はシャッター１６を閉じ、監視窓１２からの紫外線の漏れ出しを遮り、作業者が紫外線に暴露されないようにしている。
【００３１】
また、紫外線ランプ点灯中において校正作業中の紫外線ランプ８から放射される紫外線光の変化を監視するために、交換作業中の監視用・校正用の両紫外線モニタ１３，１４以外に少なくとも１個以上の他の紫外線モニタをさらに設置して、校正作業中に電圧変動分の誤差を補正するようにしてもよい。鉄芯型の安定器を紫外線ランプ用の電源に用いた場合、受電電圧の変動が紫外線ランプ入力への変化として伝わり、紫外線照射量の変化となって現れる。従って、校正作業中に電圧変動があるとその校正値に電圧変動分の誤差を生じるので、その電圧変動分の誤差を補正することで、校正精度を向上させることができる。
【００３２】
次に図５を参照して第１実施形態に係る水処理システムの動作を説明する。
【００３３】
水処理システム１の主スイッチをＯＮすると、図示しないポンプが起動してリアクター２内への被処理水の導入が開始されるとともに、リアクター２内に配置された紫外線ランプ８が点灯し、導入された被処理水に紫外線が照射される。制御器２０により紫外線ランプ８への給電動作が制御され、紫外線の照射強度が所定の設定強度に調整される。紫外線ランプ８の点灯とほぼ同時に常時監視用紫外線モニタ１３が作動し、照射される紫外線の照射強度を検知してその信号を制御器２０に送る（工程Ｋ１）。この常時監視用紫外線モニタ１３による紫外線の監視はランプ点灯中において常時行われ、制御器２０の表示装置の画面上に折れ線グラフのような画像で表示される。
【００３４】
紫外線ランプ８は経年劣化するものであるため、制御器２０は時間をカウントするためのクロック信号を出し続ける内蔵タイマーを備えており、紫外線監視の開始からの累積時間を計測するようになっている。紫外線監視の開始から所定の時間が経過するまでの間は、常時監視用紫外線モニタ１３による紫外線の監視は一定の条件下で行われる。
【００３５】
紫外線監視の開始から所定の時間が経過すると（工程Ｋ２）、内蔵タイマーがＣＰＵに信号を送り、その時点でのランプ紫外線照射強度を予め設定しておいた設定強度と比較し、制御器２０は劣化したランプを交換するか又はランプを校正するかを報知する信号を発する。オペレータは、制御器２０からの報知信号に基づいて劣化ランプを新品に交換するか、または常時監視用紫外線モニタ１３の紫外線照射強度計測時の設定値を校正するかのいずれかを判断する（工程Ｋ３）。なお、オペレータへの報知は、その旨を表示画面に単に表示するばかりでなく、アラームを鳴らして音声でも報知することが望ましい。
【００３６】
工程Ｋ３がＹＥＳ判定であれば、オペレータは装置１の運転を停止させて劣化したランプ８を交換する（工程Ｋ４）。ランプ交換作業中はシャッター１６を閉じて監視窓１２からの紫外線を遮り、監視窓１２の周辺エリアで作業するオペレータが紫外線に暴露されないようにする。ランプ交換後にリセットボタンを押すと、それまでのクロック信号のカウント数がリセットされ、内蔵タイマーが新たにゼロからクロック信号をカウントし始める（工程Ｋ５）。さらに制御器２０から制御信号をモニタ電源に送り、常時監視用紫外線モニタ１３が作動し、上記の工程Ｋ１〜Ｋ３の動作が繰り返される。
【００３７】
工程Ｋ３がＮＯ判定であれば、オペレータは常時監視用紫外線モニタ１３の紫外線照射強度計測時の設定値を校正する（工程Ｋ６）。校正作業中にできるだけ作業者が紫外線に暴露されないようにする。すなわち、ランプ点灯中での校正作業の常時監視用紫外線モニタ１３交換中にシャッター１６を閉じ、オペレータが紫外線に暴露されるのを防止する。また、校正用紫外線モニタ１４の交換作業中にシャッター１６を閉じ、オペレータが紫外線に暴露されるのを防止する。校正作業後に制御器２０から制御信号をモニタ電源に送り、常時監視用紫外線モニタ１３が作動し、上記の工程Ｋ１〜Ｋ３の動作が繰り返される。さらに、校正作業時以外のときは校正用紫外線モニタ１４が設置されている監視窓１２のシャッター１６を閉じた状態とし、紫外線が校正用紫外線モニタ１４に照射されないようにする。このようにすると校正用紫外線モニタ１４の劣化が防止され、モニタ１４の寿命が延長される。
【００３８】
本実施の形態によれば、紫外線照射による殺菌・消毒・不活化能力の維持を監視するために、不可欠である紫外線の照射量を正確に把握でき、水質や水量の変化に対して即時対応した紫外線処理を行うことができる。
【００３９】
本実施の形態の装置では、監視窓にシャッター１６を設けているので、紫外線ランプを消灯した後において、紫外線ランプ８の再点灯時に紫外線照射量が安定するまでの間の時間を短縮するために作業者がランプ点灯状態でも作業ができ、校正用の紫外線モニタを取り付ける交換作業中に紫外線に暴露するのを防止することができる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
図６と図７を参照して本発明の第２の実施の形態に係る紫外線消毒装置を説明する。なお、本実施の形態が上記の実施の形態と重複する部分の説明は省略する。
【００４１】
本実施形態の紫外線消毒装置１Ａではリアクター２の外周面に２つの監視窓１２Ａを設け、一方の監視窓１２Ａには常時監視用紫外線モニタ１３を取り付け、他方の監視窓１２Ａには校正用紫外線モニタ１４を取り付けている。各監視窓１２Ａには窓枠１５Ａが形成され、両紫外線モニタ１３，１４の各々が窓枠１５Ａに図示しないロック機構により着脱可能に装着されている。常時監視用モニタ１３の窓枠１５Ａを取り囲むようにシャッターガイド１７が取り付けられ、手動式のシャッター１６がシャッターガイド１７によりＸ方向に案内移動されるようになっている。
【００４２】
本実施形態の紫外線消毒装置１Ａではランプ保護管７の外面の汚れを定期的に除去するための自走式の清掃機構３０を設けているが、この自走式の清掃機構３０にシャッター１６Ａを取り付け、監視窓１２Ａを塞ぐように清掃機構３０によりシャッター１６Ａを移動させて監視窓１２Ａからの紫外線の漏れ出しを遮るようにしている。清掃機構３０は、モータ３１、スクリュウ３２、リニアガイド３３、ナット３４ａ、スライダ３４ｂ、緩衝器３５及びワイパー３６を備えており、制御器２０Ａによって動作がコントロールされるようになっている。すなわち、モニタ１３，１４から制御器２０Ａに紫外線照射強度計測信号Ｓ１，Ｓ２または内蔵タイマーから満タイム信号が入ると、制御器２０Ａは、モータ３１の電源に制御信号を送り、モータ３１によりスクリュウ３２を回転駆動させ、複数のワイパー３６をランプ保護管７の外周面に沿って摺動させ、ランプ保護管７の外周面が清掃される。
【００４３】
シャッター１６Ａは清掃機構のスライダ３４ｂに取り付けられているため、ワイパー３６が移動するときはスライダ３４ｂとともにシャッター１６Ａが移動される。定常運転時にはシャッター１６Ａは監視窓１２Ａから外れたホーム位置に待機しているが、校正作業時、ランプ交換時あるいはモニタ交換時などにおいて紫外線が監視窓１２Ａから外部に漏れ出すおそれがあるときに、制御器２０Ａ及び／又はオペレータは清掃機構３０を駆動させてシャッター１６Ａを監視窓１２Ａのところに配置させ、シャッター１６Ａにより監視窓１２Ａを塞いで紫外線の漏出を防止することができる。
【００４４】
次に図７を参照して第２実施形態に係る水処理システムの動作を説明する。
【００４５】
水処理システム１Ａの主スイッチをＯＮすると、図示しないポンプが起動してリアクター２内への被処理水の導入が開始されるとともに、リアクター２内に配置された紫外線ランプ８が点灯し、導入された被処理水に紫外線が照射される。制御器２０Ａにより紫外線ランプ８への給電動作が制御され、紫外線の照射強度が所定の設定強度に調整される。紫外線ランプ８の点灯とほぼ同時に常時監視用紫外線モニタ１３が作動し、照射される紫外線の照射強度を検知してその信号を制御器２０Ａに送る（工程Ｋ２１）。この常時監視用紫外線モニタ１３による紫外線の監視はランプ点灯中において常時行われ、制御器２０Ａの表示装置の画面上に折れ線グラフのような画像で表示される。
【００４６】
制御器２０Ａは、紫外線の常時監視中において図示しないセンサによりランプ電源の状態を常に監視しており、該センサから送られてくる監視信号に基づいてランプ電源が故障していないか否かを判断する(工程Ｋ２２)。ランプ電源が故障していないで正常に動作していると判断（工程Ｋ２２のＹＥＳ判定）した場合は、次に、制御器２０Ａは、紫外線量（ＵＶ照射量）が所定の設定値以上であるか否かを判断する（工程Ｋ２３）。紫外線量が設定値以上であると判断（工程Ｋ２３のＹＥＳ判定）した場合は、次に、制御器２０Ａは、ランプ点灯時間が所定の設定値以上であるか否かを判断する（工程Ｋ２４）。紫外線ランプ８は経年劣化するものであるため、制御器２０Ａは時間をカウントするためのクロック信号を出し続ける内蔵タイマーを備えており、紫外線監視の開始からの累積時間を計測するようになっている。ランプ点灯（紫外線監視の開始）から所定の時間が経過するまでの間は、常時監視紫外線モニタ１３による紫外線の監視は一定の条件下で行われる。ランプ点灯時間が所定の設定時間に満たない（工程Ｋ２４のＮＯ判定）場合は、工程Ｋ２１〜Ｋ２４の動作を繰り返す。
【００４７】
制御器２０Ａは、ランプ点灯時間が所定の設定時間以上になると判断（工程Ｋ２４のＹＥＳ判定）した場合は、内蔵タイマーがＣＰＵに信号を送り、その時点でのランプ紫外線照射強度を予め設定しておいた設定強度と比較し、制御器２０Ａは劣化したランプを交換することを報知する信号を発する。オペレータは、制御器２０Ａからの報知信号に基づいて劣化ランプを新品に交換する（工程Ｋ２５）。このとき、制御器２０Ａは清掃機構３０を動作させてシャッター１６Ａを監視窓１２Ａのところに移動させ、シャッター１６Ａにより監視窓１２Ａを塞いで紫外線の漏れ出しを遮断し、作業者が紫外線に暴露されるのを防止する。なお、オペレータへの報知は、その旨を表示画面に単に表示するばかりでなく、アラームを鳴らして音声でも報知することが望ましい。ランプ交換後にリセットボタンを押すと、それまでのクロック信号のカウント数がリセットされ、内蔵タイマーが新たにゼロからクロック信号をカウントし始める（工程Ｋ２５）。さらに制御器２０Ａから制御信号をモニタ電源に送り、常時監視用紫外線モニタ１３を再度作動させ、上記の工程Ｋ２１〜Ｋ２４の動作を繰り返す。
【００４８】
上記の工程Ｋ２２がＮＯ判定の場合、制御器２０Ａは、ランプ電源に信号を送り、リアクター２内に別に設けたバックアップランプ（図示せず）の点灯を開始する（工程Ｋ２６）。さらに、制御器２０Ａはバックアップランプが点灯可能であるか否かを判断する（工程Ｋ２７）。工程Ｋ２７がＹＥＳ判定の場合、制御器２０Ａは、ランプ電源の故障が軽度であると判断し、その旨を表示装置の画面に表示するとともにランプを点灯してオペレータに報知する（工程Ｋ２９）。この場合は、上記の工程Ｋ２２に戻り、工程Ｋ２２→Ｋ２６→Ｋ２７→Ｋ２９の動作を繰り返すか、または工程Ｋ２２→Ｋ２３→Ｋ２４→Ｋ２５の動作に進む。一方、工程Ｋ２７がＮＯ判定の場合、制御器２０Ａは、ランプ電源の故障が重度であると判断し、その旨を表示装置の画面に表示するとともにランプを点灯し、さらにアラームを鳴らしてオペレータに報知するとともに、リアクター２内への被処理水の供給を停止させるために図示しない遮断弁の電源回路に信号を送って遮断弁を閉じる（工程Ｋ２８）。
【００４９】
上記の工程Ｋ２３がＮＯ判定の場合、制御器２０Ａは、図示しないセンサからの検出信号に基づいて清掃機構３０が動いているか否かを判断する（工程Ｋ３０）。工程Ｋ３０がＹＥＳ判定の場合、制御器２０Ａは、工程Ｋ２１に戻り、工程Ｋ２１→Ｋ２２→Ｋ２３→Ｋ３０の動作を繰り返す。一方、工程Ｋ３０がＮＯ判定の場合、制御器２０Ａは、清掃機構３０の電源回路に信号を送って清掃機構３０の動作を開始し（工程Ｋ３１）、図示しないセンサからの検出信号に基づいて清掃機構３０が実際に動いているか否かを判断する（工程Ｋ３２）。工程Ｋ３２がＹＥＳ判定の場合、制御器２０Ａは、工程Ｋ３２の判定がＮＯになるまで工程Ｋ３２→工程Ｋ３１→工程Ｋ３２の動作を繰り返す。工程Ｋ３２がＮＯ判定になると、次に、制御器２０Ａは、紫外線量が所定の設定値以上であるか否かを判断する（工程Ｋ３３）。工程Ｋ３３がＹＥＳ判定の場合、制御器２０Ａは、工程Ｋ２４にとび、工程Ｋ２４→Ｋ２５→Ｋ２１〜Ｋ２４の動作または工程Ｋ２４→Ｋ２１〜Ｋ２４の動作を繰り返す。工程Ｋ３３がＮＯ判定の場合、制御器２０Ａは、常時監視用紫外線モニタ１３を校正するための信号をモニタ電源に送り、モニタ１３を校正する（工程Ｋ３４）。
【００５０】
常時監視用紫外線モニタ１３の校正後、制御器２０Ａは、ランプから照射される紫外線量が校正後の所定の設定値（新たな設定値）以上であるか否かを判断する（工程Ｋ３５）。工程Ｋ３５がＹＥＳ判定の場合、制御器２０Ａは、工程Ｋ２４にとび、工程Ｋ２４→Ｋ２５→Ｋ２１〜Ｋ２４の動作または工程Ｋ２４→Ｋ２１〜Ｋ２４の動作を繰り返す。工程Ｋ３５がＮＯ判定の場合、制御器２０Ａは、ランプ電源に信号を送り、リアクター２内に別に設けたバックアップランプ（図示せず）の点灯を開始する（工程Ｋ３６）。制御器２０Ａは、新たに点灯したバックアップランプと元から点灯中のランプとを合計した紫外線量が校正後の新たな設定値以上であるか否かを判断する（工程Ｋ３７）。工程Ｋ３７がＮＯ判定の場合、制御器２０Ａは、ランプ電源の故障が重度であると判断し、その旨を表示装置の画面に表示するとともにランプを点灯し、さらにアラームを鳴らしてオペレータに報知するとともに、リアクター２内への被処理水の供給を停止させるために図示しない遮断弁の電源回路に信号を送って遮断弁を閉じる（工程Ｋ３８）。一方、工程Ｋ３７がＹＥＳ判定の場合、制御器２０Ａは、ランプ電源の故障が軽度であると判断し、その旨を表示装置の画面に表示するとともにランプを点灯してオペレータに報知する（工程Ｋ３９）。この場合は、上記の工程Ｋ２１に戻り、工程Ｋ２１から工程Ｋ３７までの動作が繰り返される。
【００５１】
本実施形態によれば、清掃機構に取り付けたシャッター１６Ａを用いて、ランプ交換作業時に作業者が紫外線に暴露されるのを有効に防止することができる。
【００５２】
また、本実施形態を変形して、通常運転時は校正用紫外線モニタ１４が設置されている監視窓１２Ａを塞ぐように清掃機構３０に取り付けられるシャッター１６Ａを配置して、校正時に紫外線が照射されるように移動させることで、常に校正用紫外線モニタ１４に紫外線は照射されないので、校正用紫外線モニタ１４の劣化が防止され、校正用紫外線モニタ１４の寿命が延長される。
【００５３】
更に、本実施形態では、両紫外線モニタ１３、１４が２つの監視窓に常時接続されているが、１つの監視窓で両紫外線モニタを交換して取り付けて使用する場合は、交換作業時に監視窓を塞ぐように清掃機構３０に取り付けられるシャッター１６Ａを配置することにより、ランプ点灯中に交換作業を行っても監視窓１２からの紫外線の漏れ出しを遮り、作業者が紫外線に暴露されないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】上水処理システムにおける処理手順を示すフローチャート。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る紫外線消毒装置を示す内部透視断面図。
【図３】（ａ）は排水ポートの取り付け位置での横断面図、（ｂ）は常時監視用紫外線モニタおよび校正用紫外線モニタの監視窓への取り付け位置での横断面図、（ｃ）は給水ポートの取り付け位置での横断面図。
【図４】手動式シャッターを備えた紫外線監視窓の部分を示す拡大断面図。
【図５】第１の実施形態の装置において紫外線の常時監視と校正を行う方法を示すフローチャート。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る紫外線消毒装置の要部を示す内部透視断面図。自動式の清掃機構にシャッターを取り付けた紫外線消毒装置を示す図
【図７】第２の実施形態の装置において紫外線の常時監視と校正を行う方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５５】
１，１Ａ…紫外線消毒装置、２…水処理容器（リアクター）、
７…ランプ保護管（誘電体チューブ）、８…紫外線ランプ、
９…給水口、１０…紫外線光、１１…排水口、
１２，１２Ａ…紫外線監視窓、
１３…常時監視用紫外線モニタ、
１４…校正用紫外線モニタ、
１５，１５Ａ…窓枠、１６，１６Ａ…シャッター、１７…シャッターガイド、
２０，２０Ａ…制御器、
３０…清掃機構、３１…モータ、３２…スクリュウ、３３…リニアガイド、
３４ａ…ナット、３４ｂ…スライダ、３５…緩衝器、３６…ワイパー。
【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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【図７】
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