565464 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（） 【發明之技術領域】 本發明#闊於一種利用光能實施光化學反應處理之光 化學反應處理裝置及該處理方法者。 【先前技術】 利用光能之光化學反應處理早已為人所知，第10圖為 習知之光化學反應處理裝置之一例之密封型液體處理用紫 外線照射裝置。圖中，為方便計只表示裝設一具放電燈20 之裝置，但實際上多為多燈式之大容量裝置。將放電燈30 裝設於外管（保護管）20内，然後將其裝設於不銹銅製圓 筒10内，使用時將被處理液髏導入該圓筒10内，而將放電 燈30放射出之紫外線照射於該被處理液髏。使用之放電燈 30為例如可放射185nm波長域之紫外線之低壓水銀蒸氣放 電燈。放電燈30之燈管40係由紫外線透過性優異之石英玻 璃形成。放電燈30是密封狀的裝設在此紫外線透過性優異 之外管（保護管）20内，因而可使該放電燈30與被處理液 體液密狀的隔離。圓筒10的兩端用法蘭（flang)lOa、10b 密封，從進水口 l〇c導入之被處理液體在通過筒體10之過 程中受紫外線之照射，然後從出水口 lOd排出。被處理液 體係由進水口 10c向出水口 10d通過圓筒10流動、，為避免被 處理液過速通過，在圓筒10内設置複數片（圖中所示為5片 )之折流板10e〜10i。由放電燈30放射之紫外線透過外管 20而照射於被處理液體。此紫外線照射於被處理液體時， 可依下式將流體（例如水）中之有機物分解成為無害之C0、 C〇2、 H2〇〇 -4 - (請先閲讀背面之注意事項3寫本頁) i·良
ϋ I n 讎 I > I a··· I
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 565464 A7 B7 五、發明說明（） Η 2 0 + hi/ (185nm)->H+0H 基 CnHmOk+ OH基分 CO、 C〇2、 H2〇 (式中，n、m、k為1、2、3…之整數） 然而，在此光反應處理時，發明人發現，由照射過量 之光引發之新的問題。例如用於超純水工廠，處理半導體 晶片的洗淨用水時，過量生成之0H基會生成過氣化氫（H2〇2 )等多種過氧化物，使處I理水通過後段之離子交換樹脂時 ，因脫氧增高溶解氯（DO)值。高濃度之過氧化氫及過氧化 物不但會縮短離子交換樹脂之使用壽命，同時經高DO值之 超純水洗淨之半導體易受損傷，是為一般所悉。 例如就裝有40支燈之光源之習知裝置之T0C (總有機磺 ,Total Organic Carbon)分解處理能力之演變情形而言 ，使用一年後之處理能力會減至裝置使用初期或光源全部. 一齊換新後之大約一半左右。此乃原因於光源之退化（劣 化）。由於裝置係根據使用一年後之處理能力能確保要求 水準加以設計，因此點燈之初期後不久，即裝置之使用初 期或光源換新後經過一段時間，有易發生光量照射過多之 問題。 【發明擬解決之課題】 、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明有鑑於上述之問題，藉由將光照射量控制於所 定之水準以控制因光量過多引起之非所欲光反應，從而提 供省能源、省維修之光化學反應處理裝置及光化學反應處 理方法。 【解決課題之手段】 -5-本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 565464 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 本發明提供之光化學反應處理裝置備有複數之光源， 藉該光源發射之光照射被處理液體實行光化學反應處理， 其特徽乃在於依使用時間之經過，控制點燈用光源而將照 射於該被處理液髏之光照射量控制於所定的水準。依此發 明，將上述複數光源中之若干個光源.點燈，而將點燈之光 源的組合依序變換，以及根據光源之隨時間經過（經時）的 照度降低特性，隨使用時間的經過變更點燈之光源數及熄 燈之光源數之比率而將光照射量控制於所定的水準，藉之 控制由光量過多引起之非所欲光反應。在此，所諝點燈是 不但指用所定之額定電壓（rated voltage)或電流點燈之 場合，且包含調光點燈之場合。 另外，依本發明可於裝置之蓮轉開始前預先設定上述 點燈或調光點燈之光源的組合及變換的時期，以及隨使用 時間的經過之點燈或諝光點燈光源數與熄燈光源數之上述 比率的變更態樣，根據此設定，依時間的經過控制點燈或 調光點燈之光源，即可在免除維修下蓮轉裝置。加之，在 蓮轉開始後，對上述設定之内容加以修正，即可更加有效 的實行點燈控制。 本發明之另一特徽乃在於以可放射紫外線、之光源作為 光化學反應裝置之光源。由於紫外線之光子（Photon)具有 高能量，對難分解之物質的處理亦能發揮效用。 本發明之光化學反應處理方法之特徵係在於使用上述 之裝置，將光源放射之光照射於被照射體（例如被處理液 體）以實行光化學反應處理。另一特激為藉變更點燈或調 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） illIII-II1l — · I I 1 I I Γ I ^ — — — — — — — If (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 565464 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 〜-------;_B7______五、發明說明（） 光點燈之光源與熄燈之光源之比率，或藉輸換（rotation) 點燈或調光燈之光源延長光源之全部一齊換新期間。 【發明之實施形態】 第1圖為本發明光化學反應處理裝置之一實施例之多 燈式液髏處理用紫外線照射裝置~之斷面略圖。由紫外線燈 構成之光源3係液密狀的插裝於保護用之石英玻璃管2中， 而構成本實施例處理裝置.之本體之圓筒1中並排設置有複 數支（此例為40支）之光源（紫外線燈）3,又，本實施例之 處理裝置如第10圖所示，傜密封型液體處理裝置，其圓筒 1與第10圖之圓筒10同樣，設有進水口 lc及出水口（未圖示 )〇 如前所述，習知裝置因考慮光源（放電燈）之經時的劣 化，以經過所定期間（例如1年）後之處理能力作為基準設. 計，例如為使裝置開始使用後經過一年仍保持有某一水準 之處理能力而配設40支光源，則在此裝置的使用初期必然 成光量過多，導致非意欲之光反應。對此，依本發明之紫 外線照射裝置具有，可使配設之複數支之光源3中之一乃 至數支之設定支數之光源點燈或調光點燈，且可藉改變該 點燈或調光點燈之光源的組合以及隨時間之經、過改變點燈 之支數為其特歡。即具有可配合光源之經時劣化引起之照 度降低特性，隨使用期間之經過改變點燈或調光點燈之光 源的組合，將整年之光照射量_持於所定水準範圍之特戡， 以下舉一例說明此種蓮作方法。首先在開始使用時 ，選擇光源3之總數Μ中之特定之Ni支（但NWH)光源點燈， 一Ί- 請 先 Μ 讀 背 面 之 注 項 η 頁 I I I \ I 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 565464 A7 B7 五、發明說明（） 待經過所定Ϊ8間後將上述點燈之N1支之特定的光源組合改 變為另一特定之Ν ^支光源之組合輪換使用。即藉適當選用 h支光源，防止在使用初期時發生光量過多現象。將此輪 換使用實行一定期間後再選用112支（但N ^〈f^)光源，依上 述同樣改變其組合，輪換使用。依此方式增加點燈之光源 數，便能補償修正光源的經時劣化，而將光量始終保持於 所定之水準範團。其後再又經過所定期間，則亦可將光源 點燈數依次適當的増加，例如以K3、N4…Nn支（但 N4〈…<NnS M)輪換使用。 要設定光源3之點燈/熄燈之輪換時，霈將點燈之光源 平衡的配置使能均匄無遣的處理在圓筒1内流通之被處理 液體。例如在第1圖中假設將圓筒1的横斷面，以中心相交 之線條A-A’及B-B’四等分為四個區，及將同時點燈光源數 設為H値時，於各値區中使用N/4個之光源平衡配置而點燈。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，.本實施例中，所謂點燈是不限為用桥定之定額電 壓或電流點燈，而是包括用其下之電壓或電流經光量諝節 點燈（即調光點燈）。用調光點燈時，光量及壽命會不同於 用定額點燈之場合，因此點燈/熄燈輪換之設定内容亦需 因應其不同加以調整。在點燈/熄燈之輪換時，、可使同時 點燈之光源全部用定額點燈或者全部用諝光點燈，更可混 用定額點燈與調光點燈。 本實施例之裝置由於使用紫外線放射效率高之放電釋 ,故縱令點燈數少亦可發揮充份之處理能力。關於此點容 後詳述。 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 565464 A7 B7 五、發明說明（） 燈 ipir 放 此 ο 例 1 的 燈 電 放 之 用 使 1 3 源 光 當 充 為 圖 2 第 且放 , 的 線能 Lr - Ξ 夕性 紫高 之種 nm此 45以 8 1 ο 射燈 放電 的放 率氣 效蒸 高銀 可水 種壓 一 低 傺之 ， 高 述率 詳持 下維 如能 1 性 時 用 使 以而 比換 可輪 數之 源燈 光熄 之， 需 所 燈 點 時 同 命 壽 用 使 燈之 點燈 窆長 設増 當幅 適大 明 ， 發多 本過 依量 是光 源於止 光，防 為少可 作減則 31為：， 燈大用 電往蓮 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 首先說明上述放電燈31之基本構造。放電燈31像由合 成石英玻璃製之玻璃管11、配設於該玻璃管11内之兩端部 之一對燈綠21a、21b,及裝設於該玻璃管11兩端之密封部 4a、4b及封蓋5a、5b所構成。燈絲21a、21b俗例如由塗有 氧化鋇条之射極構成，並藉延伸自密封部4a、4b之内部導 線22a-22d分別支持。封蓋5a、5b為陶瓷製，其一遴之封 蓋5a設有一對電端子31a、31b。密封部4a、4b所利用鉬箔 24a-24d氣密地保持且經由内部導線22a-22d、鉬箔24a - 2 4d、及外部導線25a、25b及26使燈絲21a、21b與電端子31 a、31b電氣的連接。玻璃管11内封裝有20ag左右之水銀及 約400Pa的惰性氣體。此外，圖中所示之一係將放電燈31 構成為二端子型放電燈。即，一邊之燈絲21a之一端係經 由内部導線22b、鉬箔241>、外部導線253連接於一邊之電 端子31a,另一邊之燈絲21b之一端則經由内部導線22c、 鉬箔24c、外部導線25b、26而連接於另一邊之電端子31b。 放電燈31僳以合成石英玻璃構成其玻璃管11,及依所 定條件決定該放電燈31之尺寸（玻璃管内徑或燈絲間距等 之大小）使能高效率發射波長185nm之紫外線為其特徽。具 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 565464 、 A7 B7 五、發明說明（） 體而言，將放電燈31之玻璃管（燈管）11之内徑D(單位niffl) 設為8ιηια以上，燈線21a、21b之間距L(單位cm)、點燈時之 燈電壓設為V (單位伏特）、燈電流設為1(單位安培）時，須 將各值設定為可滿足有下示之闋僳式： (ν-ν〇/α = Χ/(/·〇·/·Ι)，且2·6$ XS 4·2 上式中，Vf為陽極降低電壓，此值為依點燈電源決定 之常因數，例如以ΙΚΗζ以上之高頻電源點燈時設Vf = 10, 以未滿ΙΚΗζ之電源點燈時設Vf = 50。 使波長185ηιπ之紫外線能高效率的發光之條件之上述 關傺式傜根據下述導出。 本發明人等以具有第2圖所示放電燈31基本構造之各 種大小不同的放電燈作為對象實行實驗而評估放電燈之電 氣特」|與185riin紫外線強度之闋係。在此實驗使用之各放 電燈之燈管大小分別為内徑8mm、13iaiii、18mm及23mia, 壁厚1mm,長度100-160cm之合成石英玻璃管，燈絲間距L 設定為95-153cm。實驗時，於中表部裝設有185niB紫外線 .強度測定用之支管而構成T字狀之玻璃管内，插入實驗對 象之放電燈，並於該玻璃管内充以氮氣，及於其外飿流通 冷卻水。點燈用電源則準備約40KHz之電子鎮流 '(安定）器 及商用頻率之電磁鎮流（安定）器兩種，點燈時之燈電流設 定為0·4Α、0·6Α、0·8Α、1.0A及1.4A(安培）之五階段。 185nm考身線強度之測定為使用歐庫製作所股份有限公司 製紫外線照度計（IV-185 (商品名）。 於上述條件下，一邊將電流保持大致一定，一邊改變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -·1 ·ϋ ϋ ϋ ϋ al· n 一 · _1 ϋ 1 ϋ ·ϋ 1 ϋ · 565464 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（） 泠郤水溫，測定燈電壓V、燈電流I、燈電力及185ΠΙΗ紫外 線強度等各種電氣特性。改變冷卻水溫之理由乃在於改變 水銀蒸氣壓。卽，為確認一般咸信185ηιπ紫外線放射效率 及電氣特性係依存於水銀蒸氣壓之事實。藉改變冷卻水溫 改變過剩水銀滯留之最冷部的溫度，從而改變水銀之蒸氣 亦卽說，由於燈電壓係依存於燈管内之水銀蒸氣壓蒸發量 ，因此改變最冷部之溫度便可變的設定燈電壓。 由某實際尺度（physisal size)構成之放電燈，其燈 電流I亦為鎮流決定之常因數（constant fact or),能左右 185nm紫外線強度之因數主為燈電壓V。於是，改變冷卻水 溫即能改變燈電壓V之值，故测定該燈電壓V之值之同時測 定185πηι紫外線強度便可知道該實際尺度且由所定之燈電 流I構成之條件下之185nm紫外線強度與燈電壓V之相闋性 。故依上述進行測定。 根據測定結果，就U5nm紫外線強度言，俗從「每單 位消費電力之紫外線強度」之觀點，以测定之燈電力除测 定之185nm紫外線強度之值，將所得之商作為「放射效率 」之指標（卽”185nra紫外線放射效率”）。又就燈電壓言， 則從「每單位長度之電壓」之觀點，以測定之燈電臛之值 V(伏特），扣除所諝陽極降低電壓（Vf)之固定的值Vf(伏特 ),再將其得值，即V-Vf ,除以燈絲間L所得之商作為「 電位梯度（即，燈絲每單位長度之燈電）」。即，將測定之 「185γπε紫外線強度」及「燈電壓V」·分別換算成為「185 nm紫外線放射率」及「電位梯度」，便可比對「電位梯度 Ί1- (請先閲讀背面之注意事 寫本頁) 裝 --線丨- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 565464 A7 ____B7 五、發明說明（） 」之各值之「185nm紫外線放射效率」之值，從而得以掌 握放射效率之最佳條件就竟在何處。又，陽極降低電壓Vf ，如前所述，以ΙΚΗζ以上之高頻電源點燈時，設為Vf = 10 ，而以未滿1KHZ之電源點燈時，設Vf = 50。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) :線- 第3圖為例7JT使用壁厚1 π m、内徑13 m m、長度1 5 4 in is、 燈絲間距147cm之合成石英燈管之放電燈之物理條件， 及在燈電流I 1A(安培）及使用約40KHz之電子鎮流器（即 Vf = 10)之電氣條件下之「電位梯度」及「185rini紫外線 放射效率」之測定結果。圖中橫軸為「電位梯度」之值， 縱軸為對應於電位梯度之「185 nm紫外線放射效率」之值 。燈電壓V,如前述，係藉改變冷卻水溫使其變化。由第3 圖可知，「電位梯度」約0.88(V/cm)時，「185ma紫外線 放射效率」顯示最高值（約6),由此可知，只要將上述之 物理及電氣條件設定，使「185nm紫外線放射效率」落於 含有其最意值，即高峰值（第3圖之例為約6)之適宜的許 容範圍内，便可提供能高效率的放射185πβ紫外線之放電 燈及紫外線照射裝置。此許容範圍可藉觀察實際之紫外線 照射狀態，將高峰值之「185nm紫外線放射效率」之約6-7成（60-70X)包涵於許容範圍即可。以第3圖為例而言， 只要「185nm紫外線放射效率」之值最低在約3.6以上， 便可視為能高效射率的放射。在此場合，由圖可知，將各 條件設定，使「電位梯度」落於約0.72-1.16範圍内即可 。次說明另一實測結果。 使用與第3圖同樣之具有内徑13mm、長度154cm、燈 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 565464 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 絲間距147ciH之燈管之放電燈、改變燈電流I以探索各燈 電流值之「185ηηι紫外線放射效率」可達到高峰值之最適 宜電位梯度。將所得之各燈電流值（縱軸）之最適宜「電位 梯度」（橫軸）加以描繪，結果如第4圖所示。由此圖即可 知，最適宜「電位梯度」與燈電流值（I)之平方根（厂1) 大致成反比例。 依上述同樣方法，對·本實驗使用之上述全尺度之放電 燈探索其「185nm紫外線放射效率」可達高峰值之最適宜 「電位梯度」之結果，發現任何管徑（内徑）之放電燈，其 最適宜「電位梯度」皆大致與燈電流值（I)之平方根（厂1) 成皮比例。另外，以管徑（D)作為參數描繪「電位梯度」 之結果，如第5圖所示，於任何電流，「電位梯度」亦大 致與管徑（D)之平方根（^D)成反比例。即令管徑（D) 8-23mm 之放電燈，在燈電流0.4-1.4A之範圍動作時，其獲取最 大之185nm紫外線放射效率之最適宜「電位梯度」.經發現 僳與管徑（D)及燈電流（I)之平方根（^D)及（V I)成反比例 。此乃證示，不管是高頻之電子鎮流抑或商用頻率之電磁 鎮流器，只要考盧點燈電流之常因數，皆可獲得所述範圍 之結果。 依上述，在最適宜「電位梯度」時，「電位梯度」 即（V-Vf)/L係與管徑（D)之平方根（/"D)及燈電流（I)之 平方根（厂1)有反比例之關傜。將該比例常數設為X,卽 可以如下關偽式表示： (V-Vf) /L = X/ (/ D · r I) -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 閱 讀 背 面 之 注 項
Η 頁I
1T 565464 ^ A7 B7 五、發明說明（） U---l-------— -霞___ 請先閲讀背面之注意事項寫本頁) 依第3圖之例時内徑D = 13mni、燈電流I = 1A，因此（/"D ♦厂I)為約3.605,為使「電位梯度」落於上述之約0.72-1.16之許容範圍内，將比例常數X設於大.約2,6認XS4.2 之範圍之值即可。 依據上述之實驗結果，於使用業2圖所示由合成石 英玻璃構成之燈管11之放電燈31,將該燈管11之内徑D (單 位am)設為8mni以上、燈絲21a、21b之間距設為L(單位c m)、點燈時之燈電壓設為V(伏特）、燈電流設為1(安培）時 ，將各值之闋係設定於如下示閼係式乃是達成185na之紫 外線高效率的放射之要件； (V-Vf)/L = X/(/· D · >Γ I),且 2.6S X 盔 4·2 在此，一如前述，由點燈電源決定之因數（factor)之 陽極降低電壓Vf,在用ΙΚΗζ以上之高頻電源點燈時設為Vf = 10,用末滿ΙΚΗζ之電源點燈時設為Vf = 50。 i線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發、明放電燈31的燈管僳以使用合成石英玻璃構成為 特戡。合成石英玻璃傜由四氛化矽為原料製取之石英玻璃 .,其含有之雜質（不純物）極少且具有優異之短波域之紫外 線透過率。上述之「獲取最大之180nm紫外線放射效率之 電位梯度之管徑（D)及燈電流（I)之關係」不限'定適用於合 成石英玻璃。 使用通常之（天然）石英玻璃實施時，由於185ηια之紫 外線維持率會急速的下降，故無法耐長期之使用。按使用 通常之（天然）石英玻璃時，其短波域紫外線透過率原本極 低，當185ηπι之放射效率增高時由於吸收多量之185nm紫外 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 565464 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 線，引起玻璃本身之變質而發生混濁，導致紫外線透過率 之降低，因此進一步重複透過率降低及變質之循環，185η id紫外線便會急速降低。為此，在本發明使用合成石英玻 璃為其必須要件。 使用上述之放電燈31之有機物分解處理裝置，卽紫外 線照射裝置，僳用以精製使用於半導體製造工程之超純水 。在此場合，其必須能耐‘1-3年之長期間之連績蓮轉。合 成石英玻璃由於具有優異之初期紫外線透過率且含有極少 量之引發變質之核之不純物，因此縱令使其於185nm紫外 線之放射效率高之領域蓮作亦可確保高水準之紫外線維持 率。使用此種放電燈之紫外線照射裝置不僅限在半導體製 造工程，而可在飲料製造、食品製造、醫療、水處理等需 要實行有機物之分解處理、殺菌、消毒等處理之廣泛領^ 利用。 第6圖為備有如第2圖所示高效率型紫外線放電.燈31之紫 外線照射裝置A與備有習知技術之紫外線放電燈之紫外線 .照射裝置B之根據其能將TOC濃度lOppb之原水處理為lppb 以下之處理能力，以每單位消費電力置之流量（被處理液 之流量）實测數據繪製之比較曲線。圖中以裝寳B之初期值 為100%表示。裝置B及裝置A在初期時處理能力，即性能有 很大之差，此差隨時間之經過愈為增大。舉例而言，將備 有習知之放射燈之紫外線照射裝置，以其使用一年之時間 之目標為8500小時後的處理能力設為1時，備有本發明放 電燈31之紫外線照射裝置A之處理能力經確認可達其約2.5 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------— · I I I — I I — 訂·1111111 (請先閲讀背面之注意事項3寫本頁)
565464 A7 B7 五、發明說明（） 倍以上。因此，使用本實施例提案之紫外線放射效率高之 放電燈31,便得以比習知装置使用較少之點燈數，確保必 要而充份之處理能力。 如上所述，本發明之紫外線處理裝置係考慮能耐卜3 年之長期連壤蓮轉精製超純水且不必維修之用戶要求而設 計。依本發明之一實施例，可任意組合點燈之光源、其輪 換時期以及變更點燈支數之態樣，依該設定，隨時間的經 過控制光源之點燈。由於備有此種點燈/熄燈輪換之程控 器（sequencer),故能自動的實行點燈控制及無需維修之 蓮轉。 第7圖為用以配設於第1圖所示實施例之上述點燈/熄 燈輪換程控器之一例之方塊圖。 於含有CPU (中央處理單元）及記億髏等轉換程控器6 連接有計時電路6a及設定器7,於蓮轉開始前用設定器7設 定各光源飞圖中3-1〜3-40)之點燈/熄燈之組合態樣及輪換 時期，而將其記億於程控器6之記億體。計時電路6a係用 .以計數使用之經過時間，轉換程控器6則依記億於記億體 之時序（sequence),將對應於點燈/熄燈輪換之各光源（3-1〜3-40)之點燈/熄燈之設定控制信號輸入燈燈/熄燈轉換 電路8。點燈/熄燈轉換電路8乃依輸入之控制信號實行所 定光源之點燈及其他光源之熄燈之轉換控制。此點燈/熄 燈之組合態樣傜因應來自轉換程控器8之黏燈/熄燈設定控 制信號，依時間之經過自動的變更控制。 記億於轉換程控器6之上述輪換之設定内容，在蓮轉 -1 6 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 --·--訂------1-- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 565464 A7 B7 五、發明說明（ 開始後可隨時根據來自TOC監督或DOC監督器之監測處理液 體的處理結果之回饋值，自動或利用手動操作加以修正。 因而能依處理狀況有效的實行控制。當然亦可不設上述之 轉換程控器，藉手動操作使連接於各個光源之安定器之電 源開閉（ΟΝ/OFF)實行點燈/熄燈之轉換〇 次依第8圖説明以第1圖所示之備有第2-6圖所示紫外 線放射效率高之放電燈31作為光源3之處理装置之點燈/ 熄燈輪換之一例。第8圖中之横軸表示裝置使用之經過時 間（月數）、縱軸之數字卜40俗代表40個之光源3之各代號 。各光源均以3個月為單位作點燈/熄燈之輪換，點燈之時 間以兩方向箭頭表示。另外，圖中之橫軸下方所示之數字 表示各期間之光源數的點燈數，縱軸右側所示之數字為表 示各光源的累計點燈月數。 * 例如，自裝置使用開始至第3値月之第1期間，只使18 個之光源1-18點燈；繼之，在第3-6個月之第2期間，將18 個點燈中之光源之組合轉換為由光源7-24點燈，然後又在 第6-9値月之第3期間，將光源之點燈數增為20個且轉換點 燈光源之組合為由光源13-32點燈。由於使用紫外線放射 效率良好之取電燈31,在使用初期點燈之光源數只要使用 全體之半數以下（40個中之18個）即可獲必要且充份之光 量，且藉適當設定光源之點燈數可確實防止光量過多現象 。另外，在經過所定期間之點燈時，藉增加點燈之光源數 ，便可補償隨光源之經年劣化引起A光量不足，將全體之 光量保持於所定之水準。由於將點燈/熄燈之輪換根據使 -17 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項 再, 寫 本 頁 1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 565464 A7 B7 五、發明說明（） 用期間之經過設定，使光源點燈數可例如22、24…28個之 方式依序適當增加並將光源之組合適當轉換而將全年之光 照射量控制於所定之水準範圍。 一如第8圖之縱軸的右倒所示，對合計42値月之蓮轉期 間，使各光源卜40之累積點燈時間（月數）均化為21-24 個月。於是，例如將各個光源3之耐用赛命設為24個月， 則實際上可在其2倍之42個月期間持續蓮轉，可將作為光 源3使用之放電燈31之/全數一齊更換時期·實質的延長為42 個月，因而得以大幅減低更換及維修之時間及成本。 第9圖表示，依第8圖所示點燈/熄燈輪換蓮轉之本發 明裝置之T0C分解處理能力之變遷狀態（以實線表示）及 為比較使用習知裝置之T0C分解處理能力之變遷狀態（以 破斷線表示）。 在圖中，縱軸代表T0C分解處理能力，係將習知裝置 之分解處11能力之初期值設為100»!, 1年後之處理能力設 為50¾。如上所述，由於習知裝置考慮光源之經年劣化， .'將經過所定期間（例如1年）點燈之處理能力設計為能確 保要求之水準（圖中所示之50X),故此習知裝置在點燈 之初期勢必成光量過多。對此，本發明由於在使用初期時 適宜的設定光源之點燈數，且因應隨光源之經年劣化引起 之照度降低特性，配合使用期間之經過一邊適當的增加點 燈數、一邊實行點燈/熄燈輪換，故能使處理能力從使用 開始時一直保持較上述之要求水準（50%)稍高之水準下持 缠的使用3年以上。 一 1 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) -! ! L 1訂-—--線』 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 565464 A7 B7 五、發明說明（ 次說明本發明裝置之實驗結果。本發明人等對本發明 裝置及習知裝置實行水中之TOC分解評估試驗一年以作比 較。習知裝置金年一直使用160W之光源40燈點燈，而本發 明裝置則使用同W之光源，依第8圖所示之點燈/熄燈輪換 點燈。結果，用習知裝置處理之水在初期顯現有D0值（溶 液氧）之上昇，但用本發明裝置處理之水自始至終（1年 間）均未見有D0值之上昇.且保有目標之T0C分解性能。在 試驗期間，本發明裝置點燈之光源的燈數為平均19燈，獲 得28,000KWH有奇之省電效果。依此，以3年作為蓮轉之一 個循環加以推算，對習知裝置40燈X16 0WX8500小時X3 年，本發明只平均用21.5燈即可，故估計可節省大約 75,000KWH之電力。 上述之實施例係就備有第2-6圖所述之高效率之放電. 燈31作為光源之裝置加以說明，但本發明非必須使用該種 高性能光源，一般習知之通常效率之光源亦可。即，使用 隨使用時間降低光量之光源之任何型式之光化學處理裝置 ，若是採用本發明，同樣可發揮有效之操作功能。 【發明之效果】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上所述，依本發明可將光照射量控制於、所定水準， 同時不僅能控制非意欲之光反應且可達成省能、省維修之 效果。 【圖式之簡單說明】 第1圔為本發明多燈式之紫外線照射裝置之一實施例 之斷面略圖； -19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 565464 A7 B7 五、發明說明（ 第2圖為作為光源使用於第1圖裝置之放電燈之一例的 縱斷面略圖； 第3圖為使用第2圖之放電燈的實驗結果，顯示「電位 梯度」與「185πβι紫外線放射效率」之關傜之曲線圖； 第4圖為使用第2圖之放電燈的實驗結果，顯示「燈電 流」與最佳「電位梯度」之關係之曲線圖； 第5圖為使用本發明之放電燈的實驗結果，將燈管（ 玻璃管）之内徑與最佳「電位梯度」之關僳之對應「燈電 流」之各值予以表示之曲線圖； 第6圖為備有高效率型之紫外線放電燈之紫外線照射 裝置之隨使用時間之經過發生之處理能力之變化與備有習 用之紫外線放電燈之紫外線照射裝置之實驗結果之比較曲 線圖； 第7圖為點燈/熄燈輪換之時序控制裝置（即程控器）之 一例之方舅圖； 第8圖為將2-6圖所示紫外線放射效率良好之放電燈31 用於第1圖所示之處理裝置作為光源時之點燈/熄燈輪換之 一例之圖；及 第9圖為依第8圖所示之點燈/熄燈輪換方式蓮轉本發 明裝置時之TOC分解處理能力之變遷與習知裝置之TOC分解 處理能力的變遷之比較圖；第10圖為習知紫外線照射裝置 之放電燈之一例的縱斷面略圖。 【符號說明】 1......圓筒 2......石英玻璃管 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項
頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3… …光 源 4a、 4b 密 封 部 11… …玻 璃 管 5a、 5b ♦ 4 4 封 蓋 6… …程 控 器 7… •設 定 器 8… …點 燈 /熄燈轉換電路 21a、 21b· • · 燈 絲 22a- 22d… .内部導線 31… •放 電 燈 (燈 31a、 31b. 電端子 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 565464 A7 B7 五、發明說明（） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）