JP5649703B1 - 紫外線照射装置 - Google Patents
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Abstract
【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
Description
本発明の実施形態は、紫外線照射装置に関する。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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)
K=S/(UVT,D,S)
=S/(1/B×exp(UVT×D/A) ・・・(4)
UVT=A×ln(B×S/D/K) ・・・(5)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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