(57)【要約】【課題】紫外線センサと紫外線照射部材との間に空気が溜まるのを抑制することが可能な紫外線照射装置を提供する。【解決手段】実施形態による紫外線照射装置は、処理槽と、紫外線照射部材と、紫外線センサと、空気抜き部とを備える。処理槽は、処理対象の処理水を給水するための給水口と、処理水を排水するための排水口とを含む。紫外線照射部材は、処理槽の内部に設けられており、処理槽の内部を通過する処理水に対して紫外線を照射する。紫外線センサは、処理槽の内部に設けられるとともに紫外線照射部材からの紫外線照射量を測定する。空気抜き部は、紫外線センサを通る水平面よりも高い位置に設けられた空気抜き孔に接続されており、処理槽の内部を処理水が通過する際に処理槽の内部に溜まる空気を空気抜き孔を介して処理槽の外部に逃がすために設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象の処理水を給水するための給水口と、前記処理水を排水するための排水口とを含む処理槽と、
前記処理槽の内部に設けられ、前記処理槽の内部を通過する前記処理水に対して紫外線を照射する紫外線照射部材と、
前記処理槽の内部に設けられるとともに前記紫外線照射部材からの紫外線照射量を測定する紫外線センサと、
前記紫外線センサを通る水平面よりも高い位置に設けられた空気抜き孔に接続され、前記処理槽の内部を前記処理水が通過する際に前記処理槽の内部に溜まる空気を前記空気抜き孔を介して前記処理槽の外部に逃がすための空気抜き部とを備える、紫外線照射装置。
【請求項２】
前記給水口および前記排水口は、互いに異なる内径を有するとともに、水平方向に互いに対向する位置に設けられており、
前記空気抜き孔は、前記給水口の上端よりも高い位置に設けられ、かつ、前記排水口の上端よりも高い位置に設けられている、請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記空気抜き部は、前記空気抜き孔を構成する内周面を有する筒状部材と、前記空気抜き孔を開閉可能に塞ぐ弁部材とを含む、請求項１または２に記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記弁部材を駆動する弁駆動部と、
前記弁部材が前記空気抜き孔を定期的に開閉するように前記弁駆動部を制御する制御部とをさらに備える、請求項３に記載の紫外線照射装置。
【請求項５】
前記弁部材を駆動する弁駆動部と、
前記処理槽の内部を通過する前記処理水の水面の高さ位置を測定する測定手段と、
前記処理水の水面が前記紫外線センサを通る水平面よりも低い位置に下がる前に前記弁部材が前記空気抜き孔を開くように、前記測定手段による測定結果に基づいて前記弁駆動部を制御する制御部とをさらに備える、請求項３に記載の紫外線照射装置。
【請求項６】
前記処理槽の上端部よりも高い位置に設けられるとともに前記空気抜き孔の途中に設けられ、前記処理槽の内部に溜まる空気を受け入れるバッファ槽をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の紫外線照射装置。
【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、処理水が通過する処理槽と、処理槽の内部に設けられ、処理槽の内部を通過する処理水に対して紫外線を照射する紫外線照射部材と、処理槽の内部に設けられ、紫外線照射部材からの紫外線照射量を測定する紫外線センサとを備えた紫外線照射装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６３６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の紫外線照射装置では、処理槽の内部を処理水が通過する際に、処理水に含まれる空気（気泡）が処理槽の内部（上部）に溜まる場合がある。この場合には、紫外線センサと紫外線照射部材との間に空気が溜まることに起因して、紫外線センサの紫外線受光面が空気中に露出する場合があるため、紫外線センサによる紫外線照射量の測定精度が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の１つの目的は、紫外線センサと紫外線照射部材との間に空気が溜まるのを抑制することが可能な紫外線照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態による紫外線照射装置は、処理槽と、紫外線照射部材と、紫外線センサと、空気抜き部とを備える。処理槽は、処理対象の処理水を給水するための給水口と、処理水を排水するための排水口とを含む。紫外線照射部材は、処理槽の内部に設けられており、処理槽の内部を通過する処理水に対して紫外線を照射する。紫外線センサは、処理槽の内部に設けられるとともに紫外線照射部材からの紫外線照射量を測定する。空気抜き部は、紫外線センサを通る水平面よりも高い位置に設けられた空気抜き孔に接続されており、処理槽の内部を処理水が通過する際に処理槽の内部に溜まる空気を空気抜き孔を介して処理槽の外部に逃がすために設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１実施形態による紫外線照射装置を用いた上水処理システムによる上水の処理手順を示したフローチャートである。
【図２】図２は、第１実施形態による紫外線照射装置の外観を示した斜視図である。
【図３】図３は、図２に示した紫外線照射装置のＸ−Ｚ平面に沿った断面図である。
【図４】図４は、図２に示した紫外線照射装置のＹ−Ｚ平面に沿った断面図である。
【図５】図５は、第１実施形態による紫外線照射装置に空気抜き部を設けたことによる効果を説明するための模式的なグラフである。
【図６】図６は、第１変形例による紫外線照射装置を示した断面図である。
【図７】図７は、第２変形例による紫外線照射装置を示した断面図である。
【図８】図８は、第３変形例による紫外線照射装置を示した断面図である。
【図９】図９は、第４変形例による紫外線照射装置を示した断面図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態による紫外線照射装置の外観を示した斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した紫外線照射装置のＸ−Ｚ平面に沿った断面図である。
【図１２】図１２は、図１０に示した紫外線照射装置のＹ−Ｚ平面に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、第１実施形態による紫外線照射装置１００（図２〜図４参照）を用いた上水処理システムによる上水の処理手順の一例について説明する。
【００１０】
この上水処理システムでは、まず、図１に示すように、ステップＳ１において、川、湖または地下水などから原水が取水される。そして、ステップＳ２に進む。
【００１１】
次に、ステップＳ２において、上記ステップＳ１の工程により取水された原水が凝集沈殿槽に導入され、導入された原水に凝集剤が添加される。そして、ステップＳ３に進む。
【００１２】
次に、ステップＳ３において、上記ステップＳ２の工程（凝集沈殿工程）を経た原水のうちの上澄み水が活性炭濾過槽に送られて、上澄み水から異物が濾過される。そして、ステップＳ４に進む。
【００１３】
次に、ステップＳ４において、上記ステップＳ３の工程（活性炭濾過工程）を経た濾過水（処理水Ｗ：図３および図４参照）が紫外線照射装置１００に送られて、処理水Ｗに対して紫外線（ＵＶ：Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）による殺菌、消毒および脱色処理などが行われる。そして、ステップＳ５に進む。
【００１４】
次に、ステップＳ５において、上記ステップＳ４の工程（ＵＶ消毒工程）を経た処理水Ｗ（ＵＶ消毒処理水Ｗ）が塩素注入槽に送られて、ＵＶ消毒処理水Ｗに塩素が注入される。そして、このステップＳ５の工程（塩素注入工程）を経た処理水Ｗが、一般家庭や事業所などに配水される。
【００１５】
次に、図２〜図４を参照して、第１実施形態による紫外線照射装置１００の構成の一例について説明する。
【００１６】
図２〜図４に示すように、紫外線照射装置１００は、処理対象の処理水Ｗ（図３および図４参照）を一時的に貯めるための処理槽（反応槽、リアクタ）１０と、処理槽１０の内部に貯まった処理水Ｗに紫外線を照射するための複数（第１実施形態では、６個）の紫外線照射部材２０とを備える。処理槽１０は、２個の槽部１０ａに分割可能な中空の直方体形状（箱形状）を有する。なお、図３は、図２に示した紫外線照射装置１００を後述する紫外線モニタ７０を通るＸ−Ｚ平面に沿って切断した断面図である。また、図４は、図２に示した紫外線照射装置１００を後述する空気抜き部８０を通るＹ−Ｚ平面に沿って切断した断面図である。
【００１７】
また、図３に示すように、処理槽１０は、処理水Ｗを給水するための給水口１１と、処理を施した処理水Ｗを排出するための排水口１２とを含む。給水口１１および排水口１２は、それぞれ、処理槽１０の互いに対向する表面部（水平面内の所定の方向（Ｘ方向）に対向する側面部１３ａおよび１３ｂ）に設けられている。具体的には、給水口１１は、図３において左側に配置された槽部１０ａの側面部１３ａの中央部近傍に設けられている。また、排水口１２は、図３において右側に配置された槽部１０ａの側面部１３ｂの中央部近傍に設けられている。
【００１８】
なお、処理槽１０には、処理槽１０の内部の圧力が上昇することによって処理槽１０が変形するのを抑制するためのリブ１６が設けられている。このリブ１６は、処理槽１０（槽部１０ａ）の側面部１３ａおよび１３ｂ以外の表面部（側面部１３ｃ、１３ｄ、上面部１４および下面部１５）に設けられている。具体的には、リブ１６は、図３において左側に配置された槽部１０ａの左側の端部と、図３において右側に配置された槽部１０ａの右側の端部と、これら２個の槽部１０ａの境界部分（処理槽１０全体の左右方向（Ｘ方向）の中央部）とに設けられている。
【００１９】
図２〜図４に示すように、複数の紫外線照射部材２０は、互いに離間するように配置されている。具体的には、図３に示すように、紫外線照射部材２０は、処理槽１０の内部において、上下方向（Ｚ方向）に間隔を隔てて２個ずつ設けられている。また、このように２個ずつ設けられた紫外線照射部材２０は、左右方向（Ｘ方向）に間隔を隔てて配置されている。
【００２０】
図４に示すように、複数の紫外線照射部材２０は、それぞれ、水平面内でＸ方向と直交する方向（Ｙ方向）に沿って直線状に延びるように設けられている。また、複数の紫外線照射部材２０は、それぞれ、紫外線を照射する紫外線ランプ２１と、紫外線ランプ２１を覆う管状の保護管２２とを含む。保護管２２は、紫外線を透過する材料により構成されている。たとえば、保護管２２は、石英ガラスなどの透明な誘電体により構成されている。
【００２１】
なお、紫外線ランプ２１のＹ方向の両端部は、処理槽１０の外部に設けられた電子安定器３０に配線４０を介して接続されている。なお、電子安定器３０は、紫外線ランプ２１に電力を供給するとともに放電の安定性を維持する機器である。また、保護管２２のＹ方向の両端部は、処理槽１０の側面部１３ｃおよび１３ｄから外側に突出するように設けられている。そして、保護管２２の処理槽１０から突出した部分は、処理槽１０のＹ方向の両端部に取り付けられたカバー部材５０により覆われている。カバー部材５０は、遮光機能や、感電防止機能や、電磁シールド機能や、結露抑制機能などを有する。なお、図２では、カバー部材５０の図示を省略している。
【００２２】
ここで、第１実施形態では、処理槽１０の側面部１３ａおよび１３ｂにそれぞれ設けられた給水口１１および排水口１２は、互いに異なる内径を有する。具体的には、図３に示すように、給水口１１の内径Ｄ１は、排水口１２の内径Ｄ２よりも小さい。また、図２および図３に示すように、給水口１１および排水口１２には、それぞれ、Ｘ方向に沿って直線状に延びる円筒形状の給水ポート６１および排水ポート６２が接続されている。これにより、処理水Ｗは、処理槽１０の内部を給水口１１（給水ポート６１）から排水口１２（排水ポート６２）に向かって（Ｘ方向に沿って）通過する。
【００２３】
また、第１実施形態では、処理槽１０（槽部１０ａ）の上面部１４には、紫外線モニタ７０と、空気抜き部（エア抜きポート）８０とが設けられている。具体的には、紫外線モニタ７０は、処理槽１０を構成する２個の槽部１０ａの上面部１４にそれぞれ１個ずつ設けられている。また、空気抜き部８０は、図３において左側に配置された槽部１０ａの上面部１４に設けられている。なお、紫外線モニタ７０は、処理槽１０の上面部１４以外の表面部（下面部１５、側面部１３ａおよび１３ｂ）にも設けられている。
【００２４】
紫外線モニタ７０は、紫外線照射部材２０からの紫外線照射量を監視するために設けられている。また、紫外線モニタ７０は、処理槽１０の内部の６個の紫外線照射部材２０に対応するように複数（第１実施形態では、６個）設けられている。これら６個の紫外線モニタ７０は、それぞれ、処理槽１０の表面部から紫外線照射部材２０側に直線状に延びるように設けられている。
【００２５】
具体的には、図３に示すように、６個の紫外線モニタ７０のうちの２個の紫外線モニタ７０は、処理槽１０の内部の上側の領域に配置された２個の紫外線照射部材２０にそれぞれ対応するように、処理槽１０（槽部１０ａ）の上面部１４から下方に延びるように設けられている。また、６個の紫外線モニタ７０のうちの他の２個の紫外線モニタ７０は、処理槽１０の内部の下側の領域に配置された２個の紫外線照射部材２０にそれぞれ対応するように、処理槽１０の下面部１５から上方に延びるように設けられている。また、６個の紫外線モニタ７０のうちの残りの２個の紫外線モニタ７０は、処理槽１０の内部の上下方向の中央の領域に配置された２個の紫外線照射部材２０にそれぞれ対応するように、処理槽１０の側面部１３ａおよび１３ｂから内側に延びるように設けられている。
【００２６】
なお、紫外線モニタ７０の紫外線照射部材２０側の先端部には、紫外線照射部材２０からの紫外線（図３および図４の矢印付きの一点鎖線参照）を受光して紫外線照射量を測定する紫外線センサ７１が設けられている。この紫外線センサ７１は、紫外線照射部材２０の紫外線照射面（保護管２２の外周面）に対向するように設けられている。具体的には、紫外線センサ７１は、紫外線ランプ２１の中心部に向けて配置されている。また、紫外線センサ７１は、紫外線照射部材２０の紫外線照射面に対して所定の間隔を隔てて離間するように設けられている。
【００２７】
ここで、空気抜き部８０は、処理槽１０の上面部１４に設けられている。具体的には、空気抜き部８０は、処理槽１０の上面部１４に設けられた紫外線モニタ７０の紫外線センサ７１の紫外線受光面（下面）を通る水平面Ｐ１（図３および図４参照）よりも高い位置に設けられた空気抜き孔８１ａに接続されている。この空気抜き孔８１ａは、処理槽１０の内部を処理水Ｗが通過する際に処理槽１０の内部（上面部１４と処理水Ｗの水面との間）に溜まる空気層Ｓ（図３および図４参照）の空気を処理槽１０の外部に逃がすために設けられている。なお、空気抜き孔８１ａは、給水口１１の上端１１ａよりも高い位置で、かつ、排水口１２の上端１２ａよりも高い位置に設けられている。これにより、処理槽１０の内部を給水口１１から排水口１２に向かって通過する処理水Ｗの流れが、空気抜き孔８１ａを構成する部材（後述する筒状部材８１）によって妨げられるのを抑制することができる。
【００２８】
図２〜図４に示すように、空気抜き部８０は、空気抜き孔８１ａを構成する内周面を有する筒状部材８１と、空気抜き孔８１ａを開閉可能に塞ぐバルブ８２とを含む。筒状部材８１は、処理槽１０の上面部１４から上方に直線状に延びるように設けられている。また、バルブ８２は、筒状部材８１のＺ方向の中央部に設けられている。また、バルブ８２は、ユーザ（水道局の作業員など）の手動により開閉する手動弁などにより構成されている。なお、バルブ８２は、「弁部材」の一例である。
【００２９】
以上説明したように、第１実施形態では、紫外線センサ７１の紫外線受光面を通る水平面Ｐ１よりも高い位置に空気抜き孔８１ａが設けられており、この空気抜き孔８１ａに、処理槽１０の内部を処理水Ｗが通過する際に処理槽１０の上部に溜まる空気（空気層Ｓ）を処理槽１０の外部に逃がすための空気抜き部８０が接続されている。これにより、空気抜き部８０によって処理槽１０の内部の空気層Ｓの体積（厚み）を減らすことができるので、処理水Ｗの水面が紫外線センサ７１の紫外線受光面よりも下がるのを抑制することができる。その結果、紫外線センサ７１と紫外線照射部材２０との間に空気が溜まるのを抑制することができるので、紫外線センサ７１の紫外線受光面を空気中に露出させずに水没させておくことができ、紫外線センサ７１による紫外線照射量の測定精度が低下するのを抑制することができる。
【００３０】
特に、処理槽１０に設けられた給水口１１および排水口１２が互いに異なる内径を有する第１実施形態のような構造（いわゆる異径配管構造）では、処理槽１０の内部における処理水Ｗの流速が遅くなるため、処理槽１０の内部に処理水Ｗが溜まっている時間が長くなり、処理槽１０の内部に空気層Ｓが形成されやすい。この場合において、第１実施形態では、空気抜き部８０によって、処理槽１０の内部の空気層Ｓの体積（厚み）を減らすことができるので、紫外線センサ７１と紫外線照射部材２０との間に空気が溜まるのを有効に抑制することができる。これにより、紫外線照射量の測定精度が低下するのを有効に抑制することができるので、以下に説明する図５の時刻τ以降のグラフに示すように、紫外線モニタ７０の指示値（紫外線照射量の測定値）を安定させることができる。
【００３１】
ここで、図５を参照して、第１実施形態による紫外線照射装置１００に空気抜き部８０を設けたことによる効果を説明する。なお、図５は、空気抜き部８０によって空気層Ｓの空気を抜いていない場合（時刻τよりも前）における紫外線モニタ７０の指示値と、空気抜き部８０によって空気層Ｓの空気を抜いた場合（時刻τ以降）における紫外線モニタ７０の指示値とを示したグラフである。
【００３２】
図５に示すように、時刻τよりも前においては、空気層Ｓの空気が抜かれておらず、紫外線センサ７１が空気中に露出する場合があるため、紫外線モニタ７０の指示値が小さく不安定な状態になっている。その一方、時刻τ以降においては、空気層Ｓの空気が抜かれることにより、紫外線センサ７１が水没した状態が保たれているため、紫外線モニタ７０の指示値が大きく安定した状態になっている。
【００３３】
ここで、紫外線照射部材２０からの紫外線照射量は、紫外線モニタ７０の指示値がフィードバックされることにより決定される。たとえば、紫外線モニタ７０の指示値が小さく不安定な場合には、紫外線照射部材２０からの紫外線照射量が不足していると判断されて、紫外線照射部材２０からの紫外線照射量を増やす制御が行われる。しかしながら、紫外線照射部材２０からの紫外線照射量が不足していると判断された場合でも、実際には紫外線照射部材２０からの紫外線照射量が十分に足りている場合があり、この場合には、紫外線照射部材２０からの紫外線照射量を増やす制御を行う必要がない。すなわち、図５に示すように、紫外線モニタ７０の指示値が小さく不安定な状態（図５の時刻τよりも前のグラフ参照）となっている場合でも、空気抜き部８０により空気層Ｓの空気を抜いて紫外線センサ７１を水没させた結果、紫外線モニタ７０の指示値が大きく安定した状態（図５の時刻τ以降のグラフ参照）になる場合があり、この場合には、紫外線照射部材２０からの紫外線照射量を増やす制御を行う必要がない。
【００３４】
上記を踏まえて、紫外線照射部材２０からの紫外線照射量が不必要に大きくなるなどといった紫外線照射装置１００の誤作動（誤制御）を抑制するためには、紫外線センサ７１による紫外線照射量の測定精度を高める必要がある。そこで、第１実施形態では、上記のように、処理槽１０に空気抜き部８０を設けることによって、紫外線センサ７１による紫外線照射量の測定精度が低下するのを抑制している。このため、第１実施形態によれば、紫外線照射装置１００の誤作動を抑制することができる。
【００３５】
（第１変形例）
なお、上記第１実施形態では、ユーザ（水道局の作業員）の手動により開閉される手動のバルブ８２を用いて空気抜き部８０を構成する例を示したが、図６に示す第１変形例のように、制御部１８２ｂの制御に基づいて空気抜き孔８１ａを自動で開閉する電磁弁１８２を用いて空気抜き部１８０を構成することも可能である。なお、電磁弁１８２は、「弁部材」の一例である。
【００３６】
この第１変形例では、図６に示すように、電磁弁１８２には、電磁弁１８２を駆動するモータなどからなる弁駆動部１８２ａが接続されている。また、弁駆動部１８２ａには、弁駆動部１８２ａを制御する制御部１８２ｂが接続されている。この制御部１８２ｂは、電磁弁１８２が空気抜き孔８１ａを所定の時間間隔で定期的に開閉するように弁駆動部１８２ａを制御するように構成されている。これにより、処理槽１０の内部に溜まった空気を定期的に自動で抜くことができる。
【００３７】
（第２変形例）
また、図７に示す第２変形例のように、フロート式の弁部材２８２を用いて空気抜き部２８０を構成することも可能である。
【００３８】
この第２変形例では、図７に示すように、空気抜き部２８０は、空気抜き孔２８１ａを構成する内周面を有する筒状部材２８１と、フロート式の弁部材２８２とにより構成されている。弁部材２８２は、空気抜き孔２８１ａを開閉可能に塞ぐ弁部２８２ａと、弁部２８２ａに接続されたフロート部２８２ｂとを含む。これら弁部２８２ａおよびフロート部２８２ｂは、処理槽１０の内部に固定された支点部２８２ｄ回りに回動（揺動）するアーム部２８２ｃを介して接続されている。
【００３９】
ここで、第２変形例では、処理槽１０の内部に溜まった空気層Ｓの体積（厚み）が大きくなることに起因して、処理水Ｗの水面が下降した場合には、それに伴って、処理水Ｗの水面に浮かんだフロート部２８２ｂが下降する。これにより、フロート部２８２ｂに接続されたアーム部２８２ｃが支点部２８２ｄ回りに回動し、アーム部２８２ｃのフロート部２８２ｂとは反対側の端部が上昇する。その結果、アーム部２８２ｃのフロート部２８２ｂとは反対側の端部に接続された弁部２８２ａが上昇し、空気抜き孔２８１ａが開かれる。このように、弁部２８２ａは、フロート部２８２ｂが下降することに伴って上昇することにより、空気抜き孔２８１ａを開くように構成されている。
【００４０】
また、第２変形例では、処理槽１０の内部に溜まった空気層Ｓの体積（厚み）が小さくなることに起因して、処理水Ｗの水面が上昇した場合には、それに伴って、処理水Ｗの水面に浮かんだフロート部２８２ｂが上昇する。これにより、フロート部２８２ｂに接続されたアーム部２８２ｃが支点部２８２ｄ回りに回動し、アーム部２８２ｃのフロート部２８２ｂとは反対側の端部が下降する。その結果、アーム部２８２ｃのフロート部２８２ｂとは反対側の端部に接続された弁部２８２ａが下降し、空気抜き孔２８１ａが閉じられる。このように、弁部２８２ａは、フロート部２８２ｂが上昇することに伴って下降することにより、空気抜き孔２８１ａを閉じるように構成されている。
【００４１】
このように、第２変形例では、フロート式の弁部材２８２を用いることによって、処理水Ｗの水面の上昇および下降に伴って空気抜き孔２８１ａを適切に開閉することができるので、処理槽１０の内部の空気を適切に抜くことができる。すなわち、紫外線センサ７１と紫外線照射部材２０との間に空気が溜まるのを適切に抑制することができる。
【００４２】
（第３変形例）
また、図８に示す第３変形例のように、処理槽１０の内部を通過する処理水Ｗの水面の高さ位置を測定するセンサ部３８２ｃを設け、このセンサ部３８２ｃによる測定結果に基づいて、空気抜き部３８０の弁部材３８２の開閉動作を制御することも可能である。なお、センサ部３８２ｃは、「測定手段」の一例である。
【００４３】
すなわち、第３変形例では、処理槽１０の内部を通過する処理水Ｗの水面には、処理槽１０の内部を通過する処理水Ｗの水面の高さ位置を測定することによって処理槽１０の上面部１４と処理水Ｗの水面との間の距離（空気層Ｓの厚み）を測定するフロート式のセンサ部３８２ｃが浮かんでいる。また、筒状部材３８１の内周面により構成される空気抜き孔３８１ａを開閉する弁部材３８２には、弁部材３８２を駆動するモータなどからなる弁駆動部３８２ａが接続されている。そして、弁駆動部３８２ａには、弁駆動部３８２ａを制御する制御部３８２ｂが接続されている。
【００４４】
ここで、第３変形例では、制御部３８２ｂは、センサ部３８２ｃに接続されており、センサ部３８２ｃによる測定結果（空気層Ｓの厚み）に基づいて弁駆動部３８２ａを制御するように構成されている。すなわち、制御部３８２ｂは、処理水Ｗの水面が紫外線センサ７１を通る水平面Ｐ１よりも低い位置に下がる前に空気抜き孔３８１ａを開くように、センサ部３８２ｃによる測定結果（空気層Ｓの厚み）に基づいて弁部材３８２の開閉動作を制御するように構成されている。
【００４５】
このように、第３変形例によれば、センサ部３８２ｃによる測定結果に基づいて弁部材３８２の開閉動作が制御されることによって、処理水Ｗの水面が紫外線センサ７１を通る水平面Ｐ１よりも低い位置に下がる前に空気抜き孔３８１ａを開くことができるので、処理槽１０の上面部１４に設けられた紫外線モニタ７０の紫外線センサ７１と、その紫外線センサ７１に対応する紫外線照射部材２０との間に空気が溜まるのを確実に抑制することができる。
【００４６】
（第４変形例）
また、図９に示す第４変形例のように、処理槽１０の上端部（上面部１４）よりも高い位置に、処理槽１０の内部に溜まる空気を受け入れるバッファ槽９０を設けることも可能である。なお、この第４変形例による空気抜き部２８０は、上記第２変形例と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００４７】
すなわち、第４変形例では、図９に示すように、処理槽１０の上端部（上面部１４）よりも高い位置で、かつ、空気抜き孔２８１ａの途中に、処理槽１０よりも小さいバッファ槽９０が設けられている。これにより、処理槽１０の内部に空気が溜まる前にバッファ槽９０の内部に空気が溜まるので、処理槽１０の上面部１４に設けられた紫外線モニタ７０の紫外線センサ７１と、その紫外線センサ７１に対応する紫外線照射部材２０との間に空気が溜まるのを有効に抑制することができる。
【００４８】
（第２実施形態）
次に、図１０〜図１２を参照して、第２実施形態による紫外線照射装置２００の構成の一例について説明する。この第２実施形態では、処理槽１０が中空の直方体形状（箱形状）を有する上記第１実施形態および第１〜第４変形例と異なり、処理槽２１０が中空の円柱形状（円筒形状）を有する例について説明する。
【００４９】
図１０〜図１２に示すように、第２実施形態による紫外線照射装置２００は、Ｙ方向に沿って延びる円筒形状を有する処理槽２１０と、Ｙ方向に沿って延びる複数（第２実施形態では、４個）の紫外線照射部材２０とを備える。また、図１０および図１２に示すように、処理層２１０のＹ方向の両端部には、遮光機能や、感電防止機能や、電磁シールド機能や、結露抑制機能などを有するカバー部材２５０が取り付けられている。なお、図１１は、図１０に示した紫外線照射装置２００を、紫外線モニタ７０を通るＸ−Ｚ平面に沿って切断した断面図である。また、図１２は、図１０に示した紫外線照射装置２００を、空気抜き部２８０を通るＹ−Ｚ平面に沿って切断した断面図である。
【００５０】
図１１に示すように、処理槽２１０のＸ方向に互いに対向する部分（側部）には、それぞれ、互いに異なる内径を有する給水口２１１（内径Ｄ３）および排水口２１２（内径Ｄ４）が設けられている。そして、給水口２１１および排水口２１２には、それぞれ、Ｘ方向に沿って直線状に延びる円筒形状を有する給水ポート２６１および排水ポート２６２が接続されている。
【００５１】
また、複数の紫外線照射部材２０は、互いに離間するように配置されている。具体的には、図１１に示すように、紫外線照射部材２０は、処理槽２１０の内部の上側の領域と下側の領域とにそれぞれ２個ずつ設けられている。このように２個ずつ設けられた紫外線照射部材２０は、Ｘ方向に間隔を隔てて配置されている。
【００５２】
ここで、第２実施形態では、処理槽２１０の上部２１３に、紫外線モニタ７０と、上記第２変形例と同様の構成を有する空気抜き部２８０とが設けられている。なお、紫外線モニタ７０は、処理槽２１０の上部２１３のみならず、処理槽２１０の下部２１４にも設けられている。
【００５３】
紫外線モニタ７０は、処理槽２１０の内部の各紫外線照射部材２０に対応するように複数（第２実施形態では、４個）設けられている。具体的には、図１１に示すように、処理槽２１０の上部２１３に設けられた２個の紫外線モニタ７０は、処理槽２１０の内部の上側の領域に配置された２個の紫外線照射部材２０にそれぞれ対応するように設けられている。また、処理槽２１０の下部２１４に設けられた２個の紫外線モニタ７０は、処理槽２１０の内部の下側の領域に配置された２個の紫外線照射部材２０にそれぞれ対応するように設けられている。なお、処理槽２１０の上部２１３に設けられた２個の紫外線モニタ７０は、互いに交差する方向に延びるように設けられている。同様に、処理槽の２１０の下部２１４に設けられた２個の紫外線モニタ７０も、互いに交差する方向に延びるように設けられている。
【００５４】
詳細には、図１１において右上に配置された紫外線モニタ７０は、図１１において左上に配置された紫外線照射部材２０に向かって、処理槽２１０の上部２１３から左下方向に延びるように設けられている。また、図１１において左上に配置された紫外線モニタ７０は、図１１において右上に配置された紫外線照射部材２０に向かって、処理槽２１０の上部２１３から右下方向に延びるように設けられている。また、図１１において右下に配置された紫外線モニタ７０は、図１１において左下に配置された紫外線照射部材２０に向かって、処理槽２１０の下部２１４から左上方向に延びるように設けられている。また、図１１において左下に配置された紫外線モニタ７０は、図１１において右下に配置された紫外線照射部材２０に向かって、処理槽２１０の下部２１４から右上方向に延びるように設けられている。
【００５５】
なお、図１１に示すように、第２実施形態においても、上記第１実施形態および第１〜第４変形例と同様に、空気抜き部２８０が接続された空気抜き孔２８１ａは、処理槽２１０の上部２１３に設けられた紫外線モニタ７０の紫外線センサ７１の紫外線受光面（下端部）を通る水平面Ｐ２（図１１の二点鎖線参照）よりも高い位置に設けられている。また、空気抜き孔２８１ａは、給水口２１１の上端２１１ａよりも高い位置で、かつ、排水口２１２の上端２１２ａよりも高い位置に設けられている。
【００５６】
以上説明したように、第２実施形態においても、上記第１実施形態および第１〜第４変形例と同様に、紫外線センサ７１を通る水平面Ｐ２よりも高い位置に空気抜き孔２８１ａが設けられており、この空気抜き孔２８１ａに、処理槽２１０の内部を処理水Ｗが通過する際に処理槽２１０の上部に溜まる空気（空気層Ｓ）を処理槽２１０の外部に逃がすための空気抜き部２８０が接続されている。これにより、第２実施形態においても、処理槽２１０の上部２１３に設けられた紫外線センサ７１と、その紫外線センサ７１に対応する紫外線照射部材２０との間に空気が溜まるのを抑制することができるので、紫外線センサ７１の測定精度が低下するのを抑制することができる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態および変形例を説明したが、上記実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態および変形例は、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。これらの省略、置き換え、変更は、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。
【００５８】
たとえば、上記実施形態および変形例の各構成要素の形状や個数などは、適宜に変更して実施することが可能である。すなわち、上記実施形態および変形例では、処理槽が箱形状または円筒形状に形成された例を示したが、処理槽が箱形状および円筒形状以外の形状に形成されていてもよい。また、上記実施形態および変形例では、空気抜き部が筒状部材と弁部材とからなる例を示したが、処理槽の上部に溜まる空気を逃がすことが可能であれば、空気抜き部が上記以外の構造を有していてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態および変形例では、紫外線照射部材および紫外線モニタの個数が６個または４個である例を示したが、紫外線照射部材および紫外線モニタの個数が７個以上であってもよいし、５個であってもよいし、３個以下であってもよい。また、紫外線照射部材および紫外線モニタの個数が同数でなくてもよい。また、上記実施形態および変形例では、空気抜き部の個数が１個である例を示したが、空気抜き部の個数が２個以上であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０、２１０  処理槽
１１、２１１  給水口
１２、２１２  排水口
２０  紫外線照射部材
７１  紫外線センサ
８０、１８０、２８０、３８０  空気抜き部
８１、２８１、３８１  筒状部材
８１ａ、２８１ａ、３８１ａ  空気抜き孔
８２  バルブ（弁部材）
９０  バッファ槽
１００、２００  紫外線照射装置
１８２  電磁弁（弁部材）
１８２ａ、３８２ａ  弁駆動部
１８２ｂ、３８２ｂ  制御部
２８２、３８２  弁部材
３８２ｃ  センサ部（測定手段）
Ｗ  処理水
【図１】
2015054280.tif 000003
【図２】
2015054280.tif 000004
【図３】
2015054280.tif 000005
【図４】
2015054280.tif 000006
【図５】
2015054280.tif 000007
【図６】
2015054280.tif 000008
【図７】
2015054280.tif 000009
【図８】
2015054280.tif 000010
【図９】
2015054280.tif 000011
【図１０】
2015054280.tif 000012
【図１１】
2015054280.tif 000013
【図１２】
2015054280.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月16日(2014.6.16)
【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】
処理対象の処理水を給水するための給水口と、前記処理水を排水するための排水口とを含む処理槽と、
前記処理槽の内部に設けられ、前記処理槽の内部を通過する前記処理水に対して紫外線を照射する紫外線照射部材と、
前記処理槽の内部に設けられるとともに前記紫外線照射部材からの紫外線照射量を測定する紫外線センサと、
前記紫外線センサを通る水平面よりも高い位置に設けられた空気抜き孔に接続され、前記処理槽の内部を前記処理水が通過する際に前記処理槽の内部に溜まる空気を前記空気抜き孔を介して前記処理槽の外部に逃がすための空気抜き部と、
前記処理槽の内部を通過する前記処理水の水面の高さ位置を測定する測定手段とを備え、
前記空気抜き部は、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記処理水の水面が前記紫外線センサを通る水平面よりも低い位置に下がる前に前記空気を前記空気抜き孔を介して前記処理層の外部に逃がすことが可能なように構成されている、紫外線照射装置。
【請求項２】
前記給水口および前記排水口は、互いに異なる内径を有するとともに、水平方向に互いに対向する位置に設けられており、
前記空気抜き孔は、前記給水口の上端よりも高い位置に設けられ、かつ、前記排水口の上端よりも高い位置に設けられている、請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記空気抜き部は、前記空気抜き孔を構成する内周面を有する筒状部材と、前記空気抜き孔を開閉可能に塞ぐ弁部材とを含む、請求項１または２に記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記弁部材を駆動する弁駆動部と、
前記弁部材が前記空気抜き孔を定期的に開閉するように前記弁駆動部を制御する制御部とをさらに備える、請求項３に記載の紫外線照射装置。
【請求項５】
前記弁部材を駆動する弁駆動部と、
前記処理水の水面が前記紫外線センサを通る水平面よりも低い位置に下がる前に前記弁部材が前記空気抜き孔を開くように、前記測定手段による測定結果に基づいて前記弁駆動部を制御する制御部とをさらに備える、請求項３に記載の紫外線照射装置。
【請求項６】
前記処理槽の上端部よりも高い位置に設けられるとともに前記空気抜き孔の途中に設けられ、前記処理槽の内部に溜まる空気を受け入れるバッファ槽をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の紫外線照射装置。
【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】
実施形態による紫外線照射装置は、処理槽と、紫外線照射部材と、紫外線センサと、空気抜き部と、測定手段とを備える。処理槽は、処理対象の処理水を給水するための給水口と、処理水を排水するための排水口とを含む。紫外線照射部材は、処理槽の内部に設けられており、処理槽の内部を通過する処理水に対して紫外線を照射する。紫外線センサは、処理槽の内部に設けられるとともに紫外線照射部材からの紫外線照射量を測定する。空気抜き部は、紫外線センサを通る水平面よりも高い位置に設けられた空気抜き孔に接続されており、処理槽の内部を処理水が通過する際に処理槽の内部に溜まる空気を空気抜き孔を介して処理槽の外部に逃がすために設けられている。測定手段は、処理槽の内部を通過する処理水の水面の高さ位置を測定する。空気抜き部は、測定手段による測定結果に基づいて、処理水の水面が紫外線センサを通る水平面よりも低い位置に下がる前に空気を空気抜き孔を介して処理層の外部に逃がすことが可能なように構成されている。