JP2018079462A - 紫外線消毒設備の監視のための作業方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い洗浄能力を達成する紫外線消毒設備のための作業方法および装置の提供。【解決手段】水で満たされたリアクタチャンバ１及び少なくとも１つの、その中に照射できるように配置された紫外線源、並びに紫外線センサ３及びセンサ信号のための評価ユニットを有し、紫外線源がリアクタチャンバの少なくとも一面に配置された紫外線ＬＥＤ２から成り、紫外線センサが同面上で紫外線ＬＥＤの間に配置され、少なくともこの面に向き合うリアクタチャンバの内面を紫外光の反射面４として形成することによって達成される、紫外線消毒設備の作業方法及び装置。【選択図】図２

Description

本発明は、水で満たされたリアクタチャンバ及び少なくとも１つのその中に照射できるように配置された紫外線源並びに紫外線センサ及びセンサ信号のための評価ユニットを有する紫外線消毒設備の監視のための作業方法および装置に関する。

このような装置はすでに公知である。米国特許出願公開第２００３/０１７０１５１号明細書では多数の平坦に配置されたＬＥＤが液体の流れの中に延在し、ハウジングのいくつかの領域に現在の状態値をそれぞれ相応する領域で検出し評価ユニットに転送するセンサが配置される。

この先行する公知のシステムには、液体の体積流量の極小さい一部しか検出されることができないという不利があるため、説得力のある成果を得るためには、装置の長さに渡って複数のセンサが配置されなければならない。しかし公知のように測量は「代表的な」箇所でのみ行われるため、実際に達成された洗浄能力についての完全に正確な評価がなされることは全く不可能である。

米国特許出願公開第２００３/０１７０１５１号明細書

本発明の課題は、ごく僅かの技術的な構築努力で、正確に照射される全流量について証明されることのできる、高い洗浄能力を達成する紫外線消毒設備のための作業方法および装置を提供することである。

この課題の解決は請求項１及び精求項７のプリアンブルの特徴と関連し、それらの特徴的な部分から成る本発明により行われる。

紫外線消毒設備の監視のための装置が水で満たされたリアクタチャンバ及び少なくとも１つのその中に照射できるように配置された紫外線源、紫外線センサ及び信号のための評価ユニットによって装備され、そこでは放射線源が紫外線ＬＥＤから成り、それがリアクタチャンバの一面に配置され、紫外線センサが紫外線ＬＥＤの間の同じ面に配置され、少なくともこの面に向き合うリアクタチャンバの内面が紫外光の反射面として形成されることにより、紫外線がリアクタチャンバ内に照射された後、紫外線センサに当たるまで、少なくとも２度横断することが達成される。なぜなら紫外線はリアクタチャンバの底に達した後、そこからセンサまで反射されるためであり、それによって測定領域がリアクタチャンバのハウジングの２倍の長さになり、センサ信号の質が改善される。

そのような紫外線センサにより、紫外線ＬＥＤの性能あるいは場合によりその老化によるプロセスに起因する減退、または水の流れに面した面の汚損、しかしまたは水中に溶解した粒状物質による紫外線の弱化のようなパラメータを検出することができる。

本発明の対象の有利な形態は後述される従属請求項の組み合わせにより、及び組み合わせの中に発生する。

紫外線センサに隣接して配置される紫外線ＬＥＤは好ましくはキャリアモジュール上に配置され、必要な洗浄及び消毒能力に関連付けて簡単にその数量及び性能に適応し、それによってこの装置により大きな性能範囲をカバーし、またはキャリアモジュールの自由選択である選択によりさらに紫外線ＬＥＤの異なる波長によって作業をすることができる。

本発明の特に好ましい実施形態では、１つまたは複数のキャリアモジュールが水で満たされたリアクタチャンバの外にあり、紫外線ＬＥＤは直接石英窓に着座し、そのＬＥＤに向き合った面はリアクタ内壁及びリアクタチャンバの上端部を成形するため、紫外線ＬＥＤは消毒液と接触しないが、石英窓によりその性能の減衰は生じない。さらにＬＥＤは作動中水に向き合った面で実際に冷たいままであるため、石英窓も熱されないことから、そこにガス放電ランプを紫外光源として作業をするリアクタに起こりがちな汚損が生じる恐れはない。

本装置の特別な利点は、リアクタチャンバ内に同様の均質な紫外線放射領域が少なくとも１度、しかしリアクタ空間の側面に複数度反射する紫外線放射が生成されるように紫外線ＬＥＤが位置付けられ方向付けられることであり、そのため紫外線センサがリアクタチャンバ中を支配するほぼ同様の拡散した放射領域を実質的により正確に検出でき、例えば場合によってあり得る紫外線透過の変化が並外れた正確さで検知されることができ、紫外線センサが好ましくは均質の紫外線放射領域の空間的に決定されたセンサ領域上に方向づけられ、それによって評価ユニットを介してセンサ領域の検出されたセンサ信号が均質な紫外線放射領域全体に渡って外挿可能であり、外挿結果が紫外線放射領域の均質性に基づき実際に生成された消毒結果の最も正確な画像を反映する。

次に紫外線消毒設備の監視のための装置を図に基づいて詳細に説明する。

図１は紫外線消毒設備の平面図を示す。 図２は図１の紫外線消毒設備の側断面図を示す。

紫外線消毒設備は実質的に水または液体で満たされたリアクタチャンバ１から成り、これは石英窓７で被覆され、紫外線ＬＥＤ２によりその紫外光はリアクタチャンバ１中に照射され、紫外光は反射面４として形成され石英窓７に向き合う面の上に反射されるため、紫外線ＬＥＤ２に隣接して配置される紫外線センサ３はリアクタチャンバ１を２度横断した後これを検出でき、検出された値は図示されない評価ユニットに転送され、これによって処理され、評価される。

リアクタチャンバ１内で均質な紫外線放射領域８が生成され、その中では、例えば図２が大まかにのみ示すように、必ずしも必要ではないことに、紫外光のおよそ平行な往復放射が仮定されなければならない。なぜならリアクタチャンバ１には、リアクタチャンバ１の側方の反射面にも紫外光が１度または複数度反射することにより、その中を強く拡散しながら尚も十分に均質な光線が支配することができるためである。そのため紫外線センサ３によって検出されたセンサ領域９あるいはその検出された値が、全容量の正確な値を生じさせるために、リアクタチャンバ１全体の容積に渡って外挿されることができ、同様に評価ユニットを介して、水に溶解したまたは粒状の物質または場合により石英窓７の水の流れに向き合った面の汚損による紫外線透過の変化が検出されることができる。

Claims (10)

1. 水で満たされたリアクタチャンバ（１）及び少なくとも１つのその中に照射できるように配置された紫外線源並びに紫外線センサ（３）及びセンサ信号のための評価ユニットを有し、前記紫外線源が紫外線ＬＥＤから成り、それが前記リアクタチャンバ（１）の少なくとも一面上に配置され、前記紫外線センサ（３）が同面上で前記紫外線ＬＥＤ（２）の間に配置され、少なくともこの面に向き合う前記リアクタチャンバ（１）の内面が前記紫外光の反射面（４）として形成されることを特徴とする紫外線消毒設備の監視のための装置。
2. 前記紫外線ＬＥＤ（２）がキャリアモジュール（５）上に配置され、その数量が必要な洗浄及び消毒能力に適合することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記キャリアモジュール（５）が水で満たされた前記リアクタチャンバ（１）の外にあり、前記紫外線ＬＥＤ（２）が直接石英窓（７）に著座し、その前記紫外線ＬＥＤ（２）と反対側の面にリアクタ内壁（６）及び前記リアクタチャンバ（１）の上端を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記リアクタチャンバ（１）の中に同様に同質な紫外線放射領域（８）が照射可能であるように前記紫外線ＬＥＤ（２）が位置付けられ方向づけられることを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記紫外線センサ（３）が前記同質な紫外線放射領域（８）の空間的に決められたセンサ領域（９）に方向付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記評価ユニットを介して前記センサ領域（９）の検出されたセンサ信号が前記均質な紫外線放射領域（８）全体に渡って外挿可能であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記紫外線ＬＥＤ（２）が前記リアクタチャンバ（１）の中で同様に同質な紫外線放射領域（８）を生成し、前記紫外線センサ（３）が前記紫外線ＬＥＤ（２）から前記リアクタチャンバ（１）の中に照射した紫外光を少なくとも２度前記リアクタチャンバ（１）を横断した後、空間的に限定されたセンサ領域（９）で検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置を使った紫外線消毒設備の監視のための作業方法。
8. 前記評価ユニットの中で前記紫外線センサ（３）の前記センサ信号が、前記センサ領域（９）中で検出された値を元に、これが前記同質な紫外線放射領域（８）全体に渡って外挿されることを特徴とする請求項１に記載の作業方法。
9. 前記評価ユニットが場合によってあり得る紫外線透過の変化を検出することを特徴とする請求項７または８に記載の作業方法。
10. 前記評価ユニットが前記石英窓（７）の水に向き合う面の汚損、及び／または水に溶解したまたは粒状の物質による紫外線透過の弱化を検出することを特徴とする請求項９に記載の作業方法。