(57)【要約】【課題】低コストでかつ簡易な構成で処理水の紫外線透過率を算出する。【解決手段】実施形態の紫外線照射装置は、照射部と、計測部と、検出部と、算出部と、表示部と、を備える。照射部は、処理対象となる処理水に対して処理用の紫外線を照射する。計測部は、処理水を透過した紫外線の紫外線強度を計測する。検出部は、計測部により計測された紫外線強度に従って照射部が劣化したことを検出する。算出部は、予め設定された設定値に応じて照射部から照射される紫外線の紫外線強度と計測部により計測された紫外線強度とに基づいて、処理水の紫外線透過率を算出する。表示部は、検出部による照射部の劣化の検出結果および算出部により算出した紫外線透過率を表示する。【選択図】図４
2015054294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象となる処理水に対して処理用の紫外線を照射する照射部と、
前記処理水を透過した紫外線の紫外線強度を計測する計測部と、
前記計測部により計測された紫外線強度に従って前記照射部が劣化したことを検出する検出部と、
予め設定された設定値に応じて前記照射部から照射される紫外線の紫外線強度と前記計測部により計測された紫外線強度とに基づいて、前記処理水の紫外線透過率を算出する算出部と、
前記検出部による前記照射部の劣化の検出結果および前記算出部により算出した前記紫外線透過率を表示する表示部と、
を備えた紫外線照射装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記計測部により計測された紫外線強度および前記算出部により算出された前記紫外線透過率に従って前記照射部が劣化したことを検出する請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記計測部は、前記照射部の劣化による前記紫外線透過率の変位量が許容誤差以下となるように、前記照射部から離間して配置された請求項１または２に記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記計測部は、当該計測部により計測される紫外線強度が前記処理水に対する処理性能が維持できなくなる所定値まで低下した場合における前記紫外線透過率の変位量が前記許容誤差以下となるように、前記照射部から離間して配置された請求項３に記載の紫外線照射装置。
【請求項５】
前記算出部は、外部計測機器により計測される前記処理水に対する紫外線の透過率に基づいて、前記照射部から照射される紫外線の実効照射強度および前記計測部により計測された実効透過強度を算出するとともに、前記実効照射強度および前記実効透過強度に基づいて前記紫外線透過率を算出する請求項１から４のいずれか一に記載の紫外線照射装置。
【請求項６】
処理対象となる処理水に対して処理用の紫外線を照射する照射部と、
前記処理水を透過した紫外線の紫外線強度を計測する計測部と、
前記計測部により計測された紫外線強度に従って前記照射部が劣化したことを検出する検出部と、
予め設定された設定値と、当該設定値に応じて前記照射部から照射される紫外線の紫外線強度に対する前記計測部により計測された紫外線強度の比率とを用いて、下記式に基づいて、前記処理水の紫外線透過率を算出する算出部と、
前記検出部による前記照射部の劣化の検出結果および前記算出部により算出した前記紫外線透過率を表示する表示部と、
を備えた紫外線照射装置。
ＵＶＴ＝Ａ×ｌｎ（Ｂ×Ｓ／Ｄ）
ここで、ＵＶＴは、前記紫外線透過率である。Ｓは、前記設定値に応じて前記照射部から照射される紫外線の紫外線強度に対する前記計測部により計測された紫外線強度の比率である。Ｄは、前記設定値を表す比である。ＡおよびＢは、所定の係数である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の消毒装置では、上下水道における水道水または地下水等の殺菌・消毒、工業用水の脱臭・脱色、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。ところで、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攪拌装置が必需品であるが、水質や水量の変化に対して即座に対応できなかった。
【０００３】
これに対し、紫外線ランプから照射される紫外線を用いて処理対象の処理水を処理する消毒装置（紫外線照射装置の一例）によれば、上下水道における水道水または地下水等の殺菌・消毒・脱色、工業用水の脱臭・脱色、パルプの漂白等が可能であり、かつ紫外線ランプの出力を調整することで水質や水量の変化に対して即座に対応できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８８１１８３号
【特許文献２】特許第４１３８７９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の紫外線照射装置においては、処理水の処理に必要な紫外線強度の紫外線が紫外線ランプから照射されているかを監視するために、専用の測定機器により処理水の紫外線透過率を測定し、その測定結果に基づいて、紫外線ランプから照射される紫外線強度が、当該紫外線照射装置の運用仕様により規定された規定値を満たすか否かを判定している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の紫外線照射装置は、照射部と、計測部と、検出部と、算出部と、表示部と、を備える。照射部は、処理対象となる処理水に対して処理用の紫外線を照射する。計測部は、処理水を透過した紫外線の紫外線強度を計測する。検出部は、計測部により計測された紫外線強度に従って照射部が劣化したことを検出する。算出部は、予め設定された設定値に応じて照射部から照射される紫外線の紫外線強度と計測部により計測された紫外線強度とに基づいて、処理水の紫外線透過率を算出する。表示部は、検出部による照射部の劣化の検出結果および算出部により算出した紫外線透過率を表示する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかる上水処理システムにおける処理水の処理工程を示すフローチャートである。
【図２】図２は、第１の実施形態にかかる紫外線照射装置の外観図である。
【図３】図３は、第１の実施形態にかかる紫外線照射装置が備える反応槽の垂直断面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態にかかる紫外線照射装置が備える電子安定器のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、紫外線モニタ指示値とデューティ設定値との関係を示す図である。
【図６】図６は、反応槽を通過する処理水の水質等が変化した場合における、紫外線モニタ指示値と紫外線透過率との関係を示す図である。
【図７】図７は、紫外線モニタ指示値およびデューティ設定値を用いた式（２）による紫外線透過率の算出結果を示す図である。
【図８】図８は、第３の実施形態にかかる紫外線照射装置が備える反応槽の垂直断面である。
【図９】図９は、第３の実施形態にかかる紫外線照射装置の照射部の劣化により紫外線モニタ指示値が７０％に低下した場合における紫外線透過率の算出結果を示す図である。
【図１０】図１０は、第４の実施形態にかかる紫外線照射装置が備える電子安定器のハードウェア構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付の図面を参照して、本実施形態にかかる紫外線照射装置を備える上水処理システムについて説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、図１を用いて、本実施形態にかかる上水処理システムにおける処理の流れの概要を説明する。図１は、第１の実施形態にかかる上水処理システムにおける処理水の処理工程を示すフローチャートである。本実施形態にかかる上水処理システムは、図１に示すように、川，湖または地下水等から原水（処理対象の処理水の一例）を取水し（ステップＳ１０１）、取水され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（ステップＳ１０２）。次いで、上水処理システムは、図１に示すように、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（ステップＳ１０３）、濾過水を紫外線照射装置１（図２参照）に送って紫外線を照射し（ステップＳ１０４）、紫外線を照射したＵＶ消毒処理水を塩素注入槽に送って塩素を注入した後に（ステップＳ１０５）、一般家庭や事業所などに配水する。
【００１０】
次に、図２〜４を用いて、本実施形態にかかる紫外線照射装置について説明する。図２は、第１の実施形態にかかる紫外線照射装置の外観図である。図３は、第１の実施形態にかかる紫外線照射装置が備える反応槽の垂直断面図である。図４は、第１の実施形態にかかる紫外線照射装置が備える電子安定器のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００１１】
紫外線照射装置１は、処理水に対して処理用の紫外線を照射することにより、処理水の雑菌、消毒、不活化等を行う。本実施形態では、紫外線照射装置１は、処理水が通過する反応槽（処理槽）６と、給水ポート９と、排水ポート１１と、保護管７と、紫外線監視窓１２と、保護カバー１４と、を備えている。
【００１２】
反応槽６は、雑菌、消毒、不活化等を行う処理水を通過させる。また、反応槽６は、処理水を給水（流入）する給水口と、処理を施した処理水を排出（流出）する排水口と、を有している。この給水口と排水口とは、反応槽６において対向して形成されている。そして、反応槽６の給水口には給水ポート９が接続され、反応槽６の排水口には排水ポート１１が接続されている。処理水は、給水口（給水ポート９）から排水口（排水ポート１１）に向かう方向、すなわち図２におけるＡ方向に流れて通過する。なお、Ａ方向に垂直な水平方向をＢ方向とする。
【００１３】
保護管７は、例えば石英ガラスなど、紫外線が透過可能な部材で形成されている。そして、保護管７の内部には、図３に示すように、給水口から排水口に向かって通過する処理水に処理用の紫外線を照射する紫外線ランプ８が収納されている。紫外線ランプ８は、両端部から紫外線ランプ８へ給電を行うための配線が接続され、当該配線を介して、紫外線ランプ８に電力の供給を行う電子安定器１３に接続されている。
【００１４】
また、保護管７は、反応槽６の内部に、給水口から排水口に向かう方向と交差する方向に設けられている。本実施形態では、紫外線照射装置１は、給水口から排水口に向かう方向（処理水が通過する方向）に並べて配置された２つの保護管７が、反応槽６内の上下にそれぞれ設けられている。本実施形態では、紫外線ランプ８および保護管７が照射部１５として機能する。
【００１５】
紫外線監視窓１２は、紫外線ランプ８から照射され処理水を透過した紫外線の紫外線強度を計測する紫外線モニタ１２ａ（計測部の一例）が設置される。本実施形態では、紫外線監視窓１２は、反応槽６の内部に形成された保護管７を挟んで上下に２つずつ設けられている。
【００１６】
電子安定器１３は、紫外線ランプ８に電力を供給可能な電力供給部１３１、電子安定器１３全体を制御する制御部１３２と、電子安定器１３に対して各種情報（例えば、紫外線ランプ８の定格、照射部１５と紫外線モニタ１２ａとの間の距離、紫外線モニタ１２ａの感度等）を入力可能な入力部１３３と、各種情報（例えば、照射部１５の劣化の検出結果、反応槽６を通過する処理水の紫外線透過率など）を表示可能な表示部１３４と、を備えている。
【００１７】
保護カバー１４は、照射部１５から照射された紫外線１０を遮蔽する。本実施形態では、保護カバー１４は、反応槽６の側面６ａおよび側面６ｂの外側に設けられている。
【００１８】
次に、図４〜７を用いて、本実施形態にかかる紫外線照射装置１において、紫外線ランプ８の劣化の検出結果および反応槽６を通過する処理水の紫外線透過率を表示する処理について説明する。図５は、紫外線モニタ指示値とデューティ設定値との関係を示す図である。図６は、反応槽を通過する処理水の水質等が変化した場合における、紫外線モニタ指示値と紫外線透過率との関係を示す図である。図７は、紫外線モニタ指示値およびデューティ設定値を用いた式（２）による紫外線透過率の算出結果を示す図である。
【００１９】
制御部１３２は、入力部１３３を介して、処理水に対する紫外線の照射の開始を指示する開始指示が入力されると、電力供給部１３１を制御して紫外線ランプ８に対して電力を供給して、反応槽６を通過する処理水に対する処理用の紫外線の照射を開始する。本実施形態では、制御部１３２は、入力部１３３から入力されるデューティ比（以下、デューティ設定値と言う）に従って、紫外線ランプ８から照射される紫外線の紫外線強度を調整するためのパルス信号（以下、可変デューティパルス信号と言う）を電力供給部１３１に出力することにより、照射部１５から照射される紫外線の紫外線強度を調整する。すなわち、照射部１５は、デューティ設定値（予め設定された設定値）に応じて紫外線を照射する。
【００２０】
紫外線モニタ１２ａは、処理水に対する紫外線の照射が開始されると、処理水を透過した紫外線の紫外線強度を計測する。そして、紫外線モニタ１２ａは、紫外線ランプ８が劣化しておらずかつ処理水の紫外線透過率ＵＶＴが１００％／ｃｍである場合にデューティ設定値：１００％の可変デューティパルス信号に応じて紫外線ランプ８から照射される紫外線の紫外線強度に対する、処理水を透過した紫外線の紫外線強度の比率（以下、紫外線モニタ指示値と言う）を算出する。
【００２１】
制御部１３２（検出部）は、紫外線モニタ１２ａにより計測された紫外線強度に従って、照射部１５が劣化したことを検出する。本実施形態では、制御部１３２は、紫外線モニタ１２ａにより算出される紫外線モニタ指示値が、処理水に対する処理性能（例えば、消毒性能等が維持できなくなる所定値まで低下した場合に、照射部１５が劣化したことを検出する。
【００２２】
また、制御部１３２（算出部）は、デューティ設定値に応じて照射部１５から照射される紫外線の紫外線強度と、計測した紫外線強度（処理水を透過した紫外線の紫外線強度）とに基づいて、処理水に対する紫外線の紫外線透過率ＵＶＴを算出する。本実施形態では、制御部１３２は、デューティ設定値および紫外線モニタ１２ａにより計測された紫外線ランプ指示値Ｓに基づいて、紫外線透過率ＵＶＴを算出する。
【００２３】
紫外線モニタ１２ａにより計測される紫外線モニタ指示値Ｓ（％）は、以下の式（１）に示すように、処理水の紫外線透過率ＵＶＴを表す比である変化値Ｆ（ＵＶＴ）と、デューティ設定値を表す比であるランプ入力値Ｄと、の関数で表される。
Ｓ＝Ｆ（ＵＶＴ）×Ｓ１００×Ｄ      ・・・（１）
ここで、Ｓ１００は、紫外線ランプ８が劣化しておらず、紫外線透過率ＵＶＴが１００％／ｃｍで、かつデューティ設定値が１００％である場合における紫外線モニタ指示値Ｓ（１００％）である。
【００２４】
よって、紫外線透過率ＵＶＴに変化がない場合（すなわち、反応槽６を通過する処理水の水質等に変化がない場合）、紫外線モニタ指示値Ｓは、デューティ設定値に比例して大きくなる。紫外線モニタ指示値Ｓとデューティ設定値との関係は、図５に示すように、原点を通る線形関数により表される。
【００２５】
一方、デューティ設定値が一定でかつ紫外線透過率ＵＶＴが変化した場合（例えば、反応槽６を通過する処理水の水質等が変化した場合）、紫外線モニタ指示値Ｓは、図６に示すように、紫外線透過率ＵＶＴの変化に対して指数関数的に変化する。よって、紫外線透過率ＵＶＴは、紫外線モニタ指示値Ｓとデューティ設定値とが特定できれば、式（２）により算出することができる。本実施形態では、制御部１３２は、紫外線モニタ指示値Ｓおよびデューティ設定値を用いて、式（２）により紫外線透過率ＵＶＴを算出する。
ＵＶＴ＝Ａ×ｌｎ（Ｂ×Ｓ／Ｄ）      ・・・（２）
ここで、ＡおよびＢは所定の係数であり、本実施形態では、Ａ＝８．８５８８，Ｂ＝１００００であるものとする。
【００２６】
図７に示すように、紫外線モニタ指示値Ｓは、式（２）により算出した紫外線透過率ＵＶＴの変化に対して指数関数的に変化している。すなわち、式（２）によれば、デューティ設定値が一定の場合において、紫外線透過率ＵＶＴの変化に対して、指数関数的に変化する紫外線モニタ指示値Ｓを算出することができる。
【００２７】
そして、制御部１３２は、照射部１５の劣化の検出結果（例えば、紫外線モニタ指示値Ｓが処理水に対する処理性能が維持できなくなる所定値以下に低下したこと）および算出した紫外線透過率ＵＶＴを表示部１１４に表示させる。
【００２８】
このように第１の実施形態にかかる紫外線照射装置１によれば、デューティ設定値に応じて照射部１５から処理水に対して照射される処理用の紫外線の紫外線強度と、処理水を透過した紫外線の紫外線強度と、に基づいて、紫外線透過率ＵＶＴを算出することにより、紫外線透過率を計測可能な専用の測定機器を設ける必要がなくなるので、低コストでかつ簡易な構成で処理水の紫外線透過率ＵＶＴを算出することができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
本実施形態は、処理水を透過した紫外線の紫外線強度および算出した紫外線透過率に従って照射部が劣化したことを検出する例である。なお、以下の説明では、第１の実施形態と同様の箇所について説明を省略する。
【００３０】
制御部１３２（検出部）は、処理水を透過した紫外線の紫外線強度（本実施形態では、紫外線モニタ指示値Ｓ）および算出した紫外線透過率ＵＶＴに従って照射部１５が劣化したことを検出する。具体的には、制御部１３２は、計測した紫外線モニタ指示値Ｓが処理水に対する処理性能が維持できなくなる所定値以下に低下しかつ算出した紫外線透過率ＵＶＴが予め設定された透過率以下となった場合には、一時的な処理水の水質の悪化により紫外線モニタ指示値Ｓが低下した可能性が高い。よって、この場合、制御部１３２は、計測した紫外線モニタ指示値Ｓが所定値以下となったことを、照射部１５の劣化として検出しない。
【００３１】
一方、制御部１３２は、計測した紫外線モニタ指示値Ｓが所定値以下に低下しかつ算出した紫外線透過率ＵＶＴが予め設定された透過率より高い場合には、紫外線ランプ８および保護管７の劣化により紫外線モニタ指示値Ｓが低下した可能性が高い。よって、この場合、制御部１３２は、計測した紫外線モニタ指示値Ｓが所定値以下となったことを、照射部１５の劣化として検出する。
【００３２】
このように、第２の実施形態にかかる紫外線照射装置１によれば、処理水を透過した紫外線の紫外線強度および算出した紫外線透過率ＵＶＴに従って照射部１５が劣化したことを検出することにより、一時的な処理水の水質の悪化により紫外線モニタ指示値Ｓが低下した場合、計測した紫外線モニタ指示値Ｓが所定値以下となったことを、照射部１５の劣化として検出しないので、照射部１５の劣化の検出精度を向上させることができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
本実施形態では、紫外線モニタが、照射部および紫外線モニタの劣化による紫外線透過率の変位量が許容誤差以下となるように、照射部から離間して配置された例である。以下の説明では、上述の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。
【００３４】
図８は、第３の実施形態にかかる紫外線照射装置が備える反応槽の垂直断面である。本実施形態にかかる紫外線照射装置８００には、図８に示すように、保護管７に沿って移動可能に設けられ当該保護管７の外表面に付着した汚れ等を除去するクリーニング部（図示しない）を支持するガイド棒８０１が、保護管７と平行に設けられている。
【００３５】
また、本実施形態にかかる紫外線照射装置８００は、給水口から排水口に向かう方向（処理水の流れ方向）に並べて配置された２つの紫外線監視窓８０２，８０３が、反応槽６の上下にそれぞれ設けられている。そして、処理水の流れ方向の下流側に配置された紫外線監視窓８０３（紫外線モニタ１２ａ）は、処理水の流れ方向の上流側に配置された照射部１５から照射される紫外線の紫外線強度を計測できるように配置されている。より具体的には、紫外線監視窓８０３は、処理水の流れ方向の上流側に配置された保護管７（紫外線ランプ８）の中心軸Ｃに向けて設けられている。一方、処理水の流れ方向の上流側に配置された紫外線監視窓８０２（紫外線モニタ１２ａ）は、処理水の流れ方向の下流側に配置された照射部１５から照射される紫外線の紫外線強度を計測できるように配置されている。より具体的には、紫外線監視窓８０２は、処理水の流れ方向の下流側に配置された保護管７（紫外線ランプ８）の中心軸Ｃに向けて設けられている。
【００３６】
これにより、紫外線監視窓８０２，８０３（紫外線モニタ１２ａ）は、照射部１５および紫外線監視窓８０２，８０３（紫外線モニタ１２ａ）の劣化による紫外線透過率ＵＶＴの変位量が許容誤差以下となるように、照射部１５から離間して配置されている。具体的には、紫外線監視窓８０２，８０３は、処理水を透過した紫外線の紫外線強度（本実施形態では、紫外線モニタ指示値Ｓ）が所定値まで低下した場合における紫外線透過率ＵＶＴの変位量が許容誤差以下となるように、照射部１５から離間して配置されている。例えば、紫外線透過率ＵＶＴｎの許容誤差が３％である場合、紫外線監視窓８０２，８０３と照射部１５との間の距離（液相距離）ｎは、以下の式（３）により算出する。
ＵＶＴｎ＝（１−０．０３）ｎ＝０．９７ｎ≧０．７・・・（３）
ｎ≧１１．５（ｃｍ）
ここで、０．７は、処理水に対する処理性能が維持できなくなる所定値（例えば、７０％）を表す比である。
【００３７】
本実施形態では、紫外線監視窓８０３が上流側に配置された照射部１５から照射される紫外線の紫外線強度を計測可能に設けられ、紫外線監視窓８０２が下流側に配置された照射部１５から照射される紫外線の紫外線強度を計測可能に設けられているが、照射部１５および紫外線監視窓８０２，８０３（紫外線モニタ１２ａ）の劣化による紫外線透過率ＵＶＴの変位量が許容誤差以下となるように紫外線監視窓８０２，８０３が配置されていれば、これに限定するものではない。例えば、紫外線監視窓８０３が下流側に配置された照射部１５から照射される紫外線の紫外線強度を計測可能に設けられ、紫外線監視窓８０２が上流側に配置された照射部１５から照射される紫外線の紫外線強度を計測可能に設けられていても良い。
【００３８】
図９は、第３の実施形態にかかる紫外線照射装置の照射部の劣化により紫外線モニタ指示値が７０％に低下した場合における紫外線透過率の算出結果を示す図である。紫外線照射装置８００は、その運用履歴により、紫外線ランプ８の劣化による当該紫外線ランプ８から照射される紫外線の紫外線強度の低下，保護管７の劣化による当該保護管７の紫外線の透過率の低下，保護管７に付着した汚れ，紫外線監視窓８０２，８０３の汚れ等に起因して、紫外線モニタ１２ａにより計測される紫外線モニタ指示値Ｓ（処理水を透過した紫外線の紫外線強度の計測結果）が低下する。紫外線ランプ８，保護管７、紫外線監視窓８０２，８０３は、消耗品であり、計測された紫外線モニタ指示値Ｓが、処理水の処理性能を維持できなくなる所定値（本実施形態では、７０％）以下に低下したときを寿命として交換される。
【００３９】
ここで、紫外線監視窓８０２，８０３は、上述したように、紫外線モニタ指示値Ｓが７０％まで低下した場合における紫外線透過率ＵＶＴの変位量が許容誤差（３％）以下となるように、照射部１５から離間して設けられている。そのため、紫外線モニタ指示値Ｓが７０％まで低下した場合であっても、制御部１３２により算出される紫外線透過率ＵＶＴの変位量が、図９に示すように、紫外線モニタ指示値Ｓが１００％である場合の紫外線透過率ＵＶＴ（図７参照）に対して、許容誤差（３％）以下となっている。これにより、照射部１５および紫外線監視窓８０２，８０３（紫外線モニタ１２ａ）等の劣化により紫外線モニタ指示値Ｓが低下しても、変位量が許容誤差以下の紫外線透過率ＵＶＴを得ることができるので、照射部１５等の劣化による影響を軽減した紫外線透過率ＵＶＴを算出することができる。
【００４０】
このように第３の実施形態にかかる紫外線照射装置８００によれば、紫外線モニタ１２ａが、照射部１５および紫外線監視窓８０２，８０３（紫外線モニタ１２ａ）の劣化による紫外線透過率ＵＶＴの変位量が許容誤差以下となるように、照射部１５から離間して配置されることにより、照射部１５および紫外線監視窓８０２，８０３（紫外線モニタ１２ａ）等の劣化により紫外線モニタ１２ａにより計測される紫外線強度が低下しても、変位量が許容誤差以下の紫外線透過率ＵＶＴを得ることができるので、照射部１５および紫外線監視窓８０２，８０３（紫外線モニタ１２ａ）等の劣化による影響を軽減した紫外線透過率ＵＶＴを算出することができる。
【００４１】
（第４の実施形態）
本実施形態は、外部計測機器により計測された処理水に対する紫外線の透過率を用いて、照射部から照射される処理用の紫外線の実効照射強度および紫外線モニタにより計測される実効透過強度を算出するとともに、算出した実効照射強度および実効透過強度に基づいて紫外線透過率を算出する例である。以下の説明では、上述の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。
【００４２】
図１０は、第４の実施形態にかかる紫外線照射装置が備える電子安定器のハードウェア構成を示すブロック図である。本実施形態にかかる紫外線照射装置１０００が備える電子安定器１００１は、電力供給部１３１と、入力部１３３と、表示部１３４と、外部計測機器５００により計測された処理水に対する紫外線の透過率（以下、劣化係数Ｋと言う）を用いて、照射部１５から照射される処理用の紫外線の実効照射強度および紫外線モニタ１２ａにより計測される実効透過強度を算出するとともに、算出した実効照射強度および実効透過強度に基づいて紫外線透過率ＵＶＴを算出する制御部１００２（算出部）と、を備えている。
【００４３】
ここで、実効照射強度は、紫外線ランプ８から照射される紫外線の紫外線強度の低下、保護管７の紫外線の透過率の低下等を考慮した、処理水に照射される紫外線の紫外線強度（本実施形態では、デューティ設定値を表す比であるランプ入力値Ｄに応じた紫外線の紫外線強度）である。また、実効透過強度は、紫外線モニタ１２ａにより計測される紫外線強度（本実施形態では、紫外線モニタ指示値Ｓ）の低下を考慮した、処理水を透過した紫外線の紫外線強度である。
【００４４】
本実施形態では、制御部１００２は、下記の式（４），（５）に従って、外部計測機器５００により計測された紫外線の透過率である劣化係数Ｋ、ランプ入力値Ｄおよび紫外線モニタ指示値Ｓを用いて、紫外線透過率ＵＶＴを算出する。
Ｋ＝Ｓ／（ＵＶＴ，Ｄ，Ｓ）
＝Ｓ／（１／Ｂ×ｅｘｐ（ＵＶＴ×Ｄ／Ａ）      ・・・（４）
ＵＶＴ＝Ａ×ｌｎ（Ｂ×Ｓ／Ｄ／Ｋ）      ・・・（５）
【００４５】
このように第４の実施形態にかかる紫外線照射装置１０００によれば、外部計測機器５００により計測された処理水に対する紫外線の透過率（劣化係数Ｋ）を用いて、照射部１５から照射される処理用の紫外線の実効照射強度および紫外線モニタ１２ａにより計測される実効透過強度を算出するとともに、算出した実効照射強度および実効透過強度に基づいて紫外線透過率ＵＶＴを算出することにより、紫外線ランプ８から照射される紫外線の紫外線強度の低下、保護管７の紫外線の透過率の低下、紫外線モニタ１２ａにより計測される紫外線強度の低下の影響を低減した紫外線透過率ＵＶＴを算出することができる。
【００４６】
上述の実施形態では、紫外線照射装置１，８００，１０００は、照射部１５の劣化を検出するために用いられる紫外線モニタ１２ａによる紫外線の紫外線強度の計測結果に基づいて、紫外線透過率ＵＶＴを算出しているが、これに限定するものではない。例えば、紫外線照射装置１，８００，１０００は、紫外線モニタ１２ａとは別に、処理水を透過した紫外線の紫外線強度を計測する第２の計測部を備え、制御部１３２，１００２（算出部）が、照射部１５から照射される紫外線の紫外線強度と第２の計測部により計測された紫外線強度とに基づいて、紫外線透過率を算出しても良い。これにより、紫外線モニタ１２ａの劣化の影響を受けずに、処理水を透過した紫外線の紫外線強度を計測することができるので、紫外線透過率ＵＶＴの算出精度を向上させることができる。
【００４７】
また、上述の実施形態では、紫外線照射装置１，８００，１０００は、処理用の紫外線を照射する照射部１５からの紫外線の紫外線強度に基づいて、紫外線透過率ＵＶＴを算出しているが、これに限定するものではない。例えば、紫外線照射装置１，８００，１０００は、第２の計測部に加えて、照射部１５とは別に、処理水に対して紫外線透過率ＵＶＴの算出用の紫外線を照射する第２の照射部を備え、制御部１３２，１００２（算出部）が、第２の照射部から照射される紫外線の紫外線強度と第２の計測部により計測された紫外線強度とに基づいて、紫外線透過率ＵＶＴを算出しても良い。これにより、照射部１５の劣化の影響を受けずに、処理水に対して紫外線透過率ＵＶＴの算出用の紫外線を照射することができるので、紫外線透過率ＵＶＴの算出精度を向上させることができる。
【００４８】
また、第２の計測部は、第３の実施形態にかかる紫外線照射装置８００が有する照射部１５と紫外線監視窓８０２，８０３との位置関係と同様に、第２の照射部および当該第２計測部の劣化による紫外線透過率ＵＶＴの変位量が許容誤差以下となるように、第２の照射部から離間して配置されていることが好ましい。
【００４９】
また、第２の照射部は、紫外線照射装置１，８００，１０００の検査時において、処理水に対して算出用の紫外線を照射することが好ましい。これにより、紫外線を照射することによる第２照射部の劣化を遅らせることができる。
【００５０】
さらに、制御部１３２，１００２（算出部）は、照射部１５から照射される紫外線の紫外線強度と紫外線モニタ１２ａにより計測された紫外線強度とに基づいて算出された紫外線透過率ＵＶＴと、第２の照射部から照射される紫外線の紫外線強度と第２の計測部により計測された紫外線強度とに基づいて算出された紫外線透過率ＵＶＴと、を用いて、照射部１５および紫外線モニタ１２ａの劣化を検知することも可能である。さらに、当該紫外線モニタ１２ａの劣化の検知結果に基づいて、紫外線モニタ１２ａによる紫外線強度の計測結果を補正しても良い。
【００５１】
以上説明したとおり、第１から第４の実施形態によれば、紫外線透過率を計測可能な専用の測定機器を設ける必要がなくなるので、低コストでかつ簡易な構成で処理水の紫外線透過率を算出することができる。
【００５２】
なお、本実施形態の紫外線照射装置１，８００，１０００で実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。また、本実施形態の紫外線照射装置１，８００，１０００で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００５３】
さらに、本実施形態の紫外線照射装置１，８００，１０００で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の紫外線照射装置１，８００，１０００で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【００５４】
本実施形態の紫外線照射装置１，８００，１０００で実行されるプログラムは、上述した各部（制御部１３２，１００２）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、制御部１３２，１００２が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【００５５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
１，８００，１０００  紫外線照射装置
６  反応槽
７  保護管
８  紫外線ランプ
１２，８０２，８０３  紫外線監視窓
１２ａ  紫外線モニタ
１３，１００１  電子安定器
１５  照射部
１３２，１００２  制御部
１３４  表示部
【図１】
2015054294.tif 000003
【図２】
2015054294.tif 000004
【図３】
2015054294.tif 000005
【図４】
2015054294.tif 000006
【図５】
2015054294.tif 000007
【図６】
2015054294.tif 000008
【図７】
2015054294.tif 000009
【図８】
2015054294.tif 000010
【図９】
2015054294.tif 000011
【図１０】
2015054294.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月23日(2014.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象となる処理水に対して処理用の紫外線を照射する照射部と、
前記処理水を透過した紫外線の紫外線強度を計測する計測部と、
前記計測部により計測された紫外線強度に従って前記照射部が劣化したことを検出する検出部と、
予め設定された設定値に応じて前記照射部から照射される紫外線の紫外線強度と前記計測部により計測された紫外線強度とに基づいて、前記処理水の紫外線透過率を算出する算出部と、
前記検出部による前記照射部の劣化の検出結果および前記算出部により算出した前記紫外線透過率を表示する表示部と、を備え、
前記計測部は、前記照射部の劣化による前記紫外線透過率の変位量が許容誤差以下となるように、前記照射部から離間して配置された紫外線照射装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記計測部により計測された紫外線強度および前記算出部により算出された前記紫外線透過率に従って前記照射部が劣化したことを検出する請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記計測部は、当該計測部により計測される紫外線強度が前記処理水に対する処理性能が維持できなくなる所定値まで低下した場合における前記紫外線透過率の変位量が前記許容誤差以下となるように、前記照射部から離間して配置された請求項１または２に記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記算出部は、外部計測機器により計測される前記処理水に対する紫外線の透過率に基づいて、前記照射部から照射される紫外線の実効照射強度および前記計測部により計測された実効透過強度を算出するとともに、前記実効照射強度および前記実効透過強度に基づいて前記紫外線透過率を算出する請求項１から３のいずれか一に記載の紫外線照射装置。
【請求項５】
処理対象となる処理水に対して処理用の紫外線を照射する照射部と、
前記処理水を透過した紫外線の紫外線強度を計測する計測部と、
前記計測部により計測された紫外線強度に従って前記照射部が劣化したことを検出する検出部と、
予め設定された設定値と、当該設定値に応じて前記照射部から照射される紫外線の紫外線強度に対する前記計測部により計測された紫外線強度の比率とを用いて、下記式に基づいて、前記処理水の紫外線透過率を算出する算出部と、
前記検出部による前記照射部の劣化の検出結果および前記算出部により算出した前記紫外線透過率を表示する表示部と、
を備えた紫外線照射装置。
ＵＶＴ＝Ａ×ｌｎ（Ｂ×Ｓ／Ｄ）
ここで、ＵＶＴは、前記紫外線透過率である。Ｓは、前記設定値に応じて前記照射部から照射される紫外線の紫外線強度に対する前記計測部により計測された紫外線強度の比率である。Ｄは、前記設定値を表す比である。ＡおよびＢは、所定の係数である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
実施形態の紫外線照射装置は、照射部と、計測部と、検出部と、算出部と、表示部と、を備える。照射部は、処理対象となる処理水に対して処理用の紫外線を照射する。計測部は、処理水を透過した紫外線の紫外線強度を計測する。検出部は、計測部により計測された紫外線強度に従って照射部が劣化したことを検出する。算出部は、予め設定された設定値に応じて照射部から照射される紫外線の紫外線強度と計測部により計測された紫外線強度とに基づいて、処理水の紫外線透過率を算出する。表示部は、検出部による照射部の劣化の検出結果および算出部により算出した紫外線透過率を表示する。また、計測部は、照射部の劣化による紫外線透過率の変位量が許容誤差以下となるように、照射部から離間して配置される。