JP4812850B2

JP4812850B2 - 紫外線照射装置

Info

Publication number: JP4812850B2
Application number: JP2009068127A
Authority: JP
Inventors: 幸一郎木之下; 悟関根
Original assignee: 有限会社共栄コントロールズ; 株式会社ウォーターテック
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2029-03-19
Also published as: JP2010221072A

Description

本発明は、被処理液に対して紫外線を照射することにより、被処理液中の細菌の滅菌、有機物の分解等の紫外線処理を行う紫外線照射装置に関する。

近年、紫外線照射装置は、上水処理における病原微生物（クリプトスポリジウム等）対策に使用される装置として注目を集めている。その目的は、処理筒内を流れる原水に対して強力な紫外線のエネルギーを照射することにより、微生物や細菌の細胞内の遺伝子を破壊し死滅させ、水質に影響を与えることなく、微生物や細菌による被処理液の汚染を防止するというものである。

また、紫外線照射装置は、半導体、医薬品等の分野においても広く普及しており、原液に対して紫外線を照射することにより、細菌、有機物、有害物等の不純物を除去した高純度の処理液を製造する。紫外線照射装置は、他にも、純水製造プラント、飲料水、医療用水、排水の殺菌等の分野で幅広く採用されている。

上述したように、高純度の処理液の製造を可能とする紫外線照射装置の導入は様々な分野に拡がっており、また、環境問題への関心も高まるなか、紫外線照射装置の処理性能に対する需要者の要求は必然的に厳しさを増している。このような背景のもと、紫外線照射装置に供される紫外線ランプが適切な輝度を維持し続けることは、高い処理性能を実現するうえで極めて重要である。また、輝度が低下した紫外線ランプを適切な時期に新品に交換することは、装置のコストパフォーマンスを改善するうえでも重要である。

この点、従来の紫外線照射装置は、運転時間の経過に伴って下記（１）、（２）の問題が生じ、さらに、被処理液の性状等に起因して下記（３）の問題が生じる。それゆえ、輝度が低下した紫外線ランプの交換時期を正確に判断することは容易ではない。
（１）被処理液を紫外線処理するための紫外線ランプが内挿された透光管の表面に被処理液中の不純物が付着して照度が低下する。
（２）紫外線ランプの経時劣化に伴う性能悪化により、紫外線ランプの輝度が低下する。
（３）被処理液の性状に起因して、被処理液の透過率（液層厚み１ｃｍ当たりの光の透過度）が低下し、その結果、照度が低下する。

このうち、（１）については、透光管の表面に付着した付着物を除去することにより、（２）については、予め測定した紫外線ランプの初期輝度と比較して、測定時の輝度が所定の割合以下となった時点で新品の紫外線ランプに交換することにより、それぞれ対処することができる。

しかしながら、（３）については、被処理液の性状、例えば、不純物の濃度、処理液の性質、処理液の流速等の種々の要因に起因して照度が変化するため、それらの要因に起因する照度の低下を正確に把握することは困難である。従って、被処理液の性状が照度に与える影響を考慮したうえで、輝度が低下した紫外線ランプの交換時期を適切に判断することは容易ではない。

この点、（３）の問題を解決する方法として、特許文献１の紫外線照射装置は次のような方法を提案している。具体的には、当該紫外線照射装置は、紫外線ランプを内蔵した透光管が挿填された処理筒の側面に、２つの透過窓を透光管との距離を違えて設け、各透過窓にはフォトダイオード等の光センサーを付設し、その２つの光センサーがそれぞれ紫外線の照度を検知する（特許文献１の図１参照）。そして、２つの光センサーが検知した照度から被処理液の透過率を算出し、その透過率に基づいて、被処理液の性状による影響を排除し、紫外線ランプの交換時期を判断している。

特開平１０−５７９５４号公報（１９９８年３月３日公開）

しかしながら、特許文献１の紫外線照射装置では、被処理液中の不純物による照度低下の影響を十分に排除しえず、それゆえ、新品の紫外線ランプへの交換時期を適切に判断できないという問題がある。以下、その問題を説明する。

紫外線ランプの長手方向における輝度分布は、紫外線ランプの中央部が最も高く、両端に向かうにつれ低下する。

この点、特許文献１の紫外線照射装置では、処理筒の長手方向に任意の距離を隔てて２つの光センサーが付設される。従って、紫外線ランプの輝度分布を考慮すると、当該２つの光センサーは異なる輝度域に付設される可能性が極めて高く、処理筒の側面に付設された光センサーによって測定される照度についても、測定結果は、光センサーの付設位置に依存してしまう。つまり、たとえ２つの光センサーを透光管から等距離に配置し、透過率１００％の被処理液を介して照度を測定したとしても、２つの光センサーは異なる測定結果をもたらしてしまう。

それゆえ、２つの光センサーが検知した照度に基づいて被処理液の透過率を算出したとしても、その透過率は、輝度分布において異なる輝度域について検知された照度から取得されるものであるため、正確な透過率を算出したことにならない。結果として、紫外線ランプの輝度分布による影響が考慮されていない特許文献１の紫外線照射装置では、紫外線ランプの交換時期が適切に判断されるとは言い難い。

また、特許文献１に記載された他の紫外線照射装置は、光センサーが内蔵された測定筒を摺動可能な状態で処理筒に設け、その測定筒が摺動することにより、異なる二点において照度を測定している。しかしながら、その構造では、異なる二点の照度を同時に測定することができず、例えば被処理液に含まれる不純物の濃度変化が大きい場合や、被処理液の流速が早い場合など、測定結果に誤差が生じやすい。つまり、当該装置では、常時正確な被処理液の透過率を測定することができず、それゆえ、紫外線ランプの交換時期を適切に判断することができない。

このように、特許文献１の紫外線照射装置では、被処理液の透過率を正確に測定することができないため、上記（３）に起因する照度低下の影響を確実に排除しえない。つまり、当該装置では、紫外線ランプの交換時期を適切に判断できず、紫外線照射装置の処理性能がユーザの求める要求を満足しない場合がありえる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、紫外線ランプの交換時期を適切に判断でき、より高い処理性能を維持できる紫外線照射装置をユーザに提供することにある。

本発明の紫外線照射装置は、前記課題を解決するために、被処理液を紫外線処理するための紫外線照射装置において、紫外線ランプと、前記紫外線ランプが挿填され、かつ、前記被処理液が通液される処理筒と、前記紫外線ランプの照度を検知するために前記処理筒の側壁に設けられた第１及び第２照度検知部とを備え、前記第１及び第２照度検知部は、前記紫外線ランプからの距離が互いに異なり、かつ、前記紫外線ランプの長手方向の位置が、前記紫外線ランプの両端部からそれぞれ等距離となるように配置されていることを特徴とするとしている。

従って、第１及び第２照度検知部が検知した紫外線ランプの照度と、第１及び第２照度検知部から紫外線ランプまでの距離の差とに基づいて、被処理液の透過率を算出することができる。そして、その透過率に基づいて、被処理液の性状による影響を排除したうえで紫外線ランプの輝度の低下を算出することができる。

さらに、本発明に係る紫外線照射装置では、第１及び第２照度検知部は、紫外線ランプの長手方向の位置が紫外線ランプの両端部からそれぞれ等距離となるように配置されている。紫外線ランプの輝度分布を考慮すると、紫外線ランプの両端部からそれぞれ等距離となる位置は輝度がほぼ同一である。そのため、測定される照度に対する輝度分布の影響を抑制することができ、被処理液の透過率をより正確に算出して紫外線ランプの輝度の低下をより正確に検知することができるようになる。

その結果、紫外線ランプの交換時期を適切に判断でき、より高い処理性能を維持できる紫外線照射装置をユーザに提供することができる。

本発明の紫外線照射装置は、前記課題を解決するために、被処理液を紫外線処理するための紫外線照射装置において、紫外線ランプと、前記紫外線ランプが挿填され、かつ、前記被処理液が通液される処理筒と、前記紫外線ランプの照度を検知するために前記処理筒の側壁に設けられた第１及び第２照度検知部とを備え、前記第１及び第２照度検知部は、前記紫外線ランプからの距離が互いに異なり、かつ、前記紫外線ランプの長手方向に対して垂直な面内に配置されていることを特徴としている。

さらに、本発明に係る紫外線照射装置では、第１及び第２照度検知部は、紫外線ランプの長手方向に対して垂直な面内に配置されている。紫外線ランプの輝度分布を考慮すると、処理筒の側壁において、紫外線ランプの長手方向に対して垂直な面内は輝度がほぼ同一である。そのため、測定される照度に対する輝度分布の影響を抑制することができ、被処理液の透過率をより正確に算出して紫外線ランプの輝度の低下をより正確に検知することができるようになる。

また、本発明に係る紫外線照射装置では、前記の構成において、前記第１及び第２照度検知部はそれぞれ、前記紫外線ランプの長手方向において、前記紫外線ランプの両端部から少なくとも所定の距離を隔てて配置されており、前記所定の距離は、前記紫外線ランプの長さの１０％に相当する距離である構成としてもよい。

紫外線ランプの輝度分布は、紫外線ランプの中央部が最も高く、両端に向かうにつれ低下するが、特に両端部付近では紫外線ランプの長手方向の位置に応じて輝度が急激に変化する。従って、輝度変化が大きい紫外線ランプの両端部付近に第１及び第２照度検知部を配置した場合、被処理液が処理筒内に通液されていない状態等において、輝度分布の影響を抑制し難い。そのため、被処理液の透過率が正確に算出されなくなる。

そこで、輝度変化が特に大きい位置、すなわち、紫外線ランプの両端部から少なくとも紫外線ランプの長さの１０％に相当する距離を隔てて第１及び第２照度検知部を配置することにより、輝度変化の比較的少ない位置に前記第１及び第２照度検知部を配置することができ、被処理液の透過率をより正確に算出することができる。

さらに、本発明に係る紫外線照射装置では、前記の構成において、前記紫外線ランプが内挿される透光管と、その透光管に付着した付着物を除去するための付着物除去手段をさらに備え、前記付着物除去手段は、前記紫外線ランプの長手方向において、前記透光管の両端部の間を前記透光管に接触しつつ移動し、それにより前記透光管に付着した付着物を除去する構成としてもよい。

このように、付着物除去手段は、前記紫外線ランプの長手方向において、前記透光管の両端部の間を前記透光管に接触しつつ移動することにより、透光管に付着した付着物を確実に除去し、付着物による紫外線ランプの性能低下を抑えることができる。

さらに、本発明に係る紫外線照射装置では、前記構成において、前記付着物除去手段は、前記紫外線ランプの長手方向に並んだワイパー及びブラシを備える構成としてもよい。

このようにワイパーとブラシの２種類を使用するため、透光管に付着した付着物をより確実に除去することができる。

さらに、本発明に係る紫外線照射装置では、前記の構成において、前記紫外線ランプの長手方向に配設された雄ねじと、前記付着物除去手段に形成され前記雄ねじに螺号する雌ねじとを有し、前記雄ねじの回転により前記付着物除去手段を移動させる移動手段をさらに備え、前記雄ねじには、前記付着物除去手段のオーバーランを防ぐために前記透光管の端部近傍においてねじ山非形成部が設けられている構成としてもよい。

このように、前記移動手段は、前記雄ねじが回転することにより、その雄ねじに螺号される雌ねじが形成された前記付着物除去手段を移動させる。そして、前記雄ねじには、前記透光管の端部近傍においてねじ山非形成部が設けられている。

従って、たとえ雄ねじが回転したとしても、そのねじ山非形成部では前記雄ねじ及び前記雌ねじは螺号しえず、前記付着物除去手段は、前記ねじ山非形成部を移動することができない。

それゆえ、本発明に係る紫外線照射装置は、前記ねじ山非形成部が設けられた前記透光管の端部近傍を越えて前記付着物除去手段が移動する（オーバーラン）事態を防止することができる。そして、オーバーランによって生じうる装置の故障、破損等の発生が防止されるため、紫外線照射装置をより安全に操作でき、その結果、より高い処理性能の紫外線照射装置をユーザに提供することができる。

さらに、本発明に係る紫外線照射装置では、前記の構成において、前記ねじ山非形成部へ移動した前記付着物除去手段をねじ山形成部へ押し戻すための弾性部材が設けられている構成としてもよい。

前記構成を備えることにより、たとえ前記付着物除去手段が前記ねじ山非形成部へ移動したとしても、弾性部材が、その弾性力によって、前記付着物除去手段をねじ山形成部へ押し戻す。

これにより、付着物除去手段がねじ山非形成部へ移動し、雄ねじと雌ねじの螺号が解除されてしまっても、弾性部材の押し戻しの作用により、雄ねじを逆回転させれば雄ねじと雌ねじの螺号状態に復帰させることができるようになる。

本発明に係る紫外線照射装置は、以上のように、紫外線ランプと、前記紫外線ランプが挿填され、かつ、前記被処理液が通液される処理筒と、前記紫外線ランプの照度を検知するために前記処理筒の側壁に設けられた第１及び第２照度検知部とを備え、前記第１及び第２照度検知部は、前記紫外線ランプからの距離が互いに異なり、かつ、前記紫外線ランプの長手方向の位置が、前記紫外線ランプの両端部からそれぞれ等距離となるように配置されている構成である。

また、本発明に係る紫外線照射装置は、紫外線ランプと、前記紫外線ランプが挿填され、かつ、前記被処理液が通液される処理筒と、前記紫外線ランプの照度を検知するために前記処理筒の側壁に設けられた第１及び第２照度検知部とを備え、前記第１及び第２照度検知部は、前記紫外線ランプからの距離が互いに異なり、かつ、前記紫外線ランプの長手方向に対して垂直な面内に配置されている構成である。

それゆえ、紫外線ランプの輝度を照度に基づいて正確に把握し、より高い処理性能の紫外線照射装置をユーザに提供することができる。

本発明の実施形態に係る紫外線照射装置の概略図である。紫外線ランプの長手方向における、紫外線の輝度分布を概略的に説明するための図である。第１照度センサー及び第２照度センサーが、処理筒の側壁であって、紫外線ランプの長手方向に対して垂直な面内に配置されている様子を示す図である。本発明の実施形態に係る紫外線照射装置の上面断面図である。本発明の実施形態に係る紫外線照射装置の立面断面図である。本発明の実施形態に係る紫外線照射装置の概略断面図である。ワイパーの正面図である。ワイパーの側面断面図である。スプリングがワイパーのオーバーランを防止する動作を説明するための図である。本発明の実施形態に係る紫外線照射装置に取り付けられた紫外線ランプの交換時期の判断方法を説明するためのフローチャートである。処理筒の断面図であって、複数の紫外線ランプが規則的に配設された様子を示す図であるり、紫外線ランプが、（ａ）は２本、（ｂ）は３本、（ｃ）は４本、それぞれ規則的に配設された様子を示す図である。１３０Ｗの紫外線ランプに係る輝度分布の測定結果を示す図である。

（紫外線照射装置１の構成）
本実施の形態に係る紫外線照射装置１について、図１から図１２を参照して説明する。まずは図１を参照して、紫外線照射装置１について説明する。図１は、紫外線照射装置１の概略図である。

紫外線照射装置１は、上水処理における病原微生物（クリプトスポリジウム等）対策等に用いられるものであり、被処理液に対して強力な紫外線を照射することにより、微生物や細菌による被処理液の汚染を防止するというものである。

ここで、紫外線照射装置１は、水道原水中に指標菌が検出され、かつ、その水道原水が地表水でない（例えば地下水など）場合に使用される。しかしながら、前処理としての凝集、ろ過、沈殿、生物処理等の処理を終えた水道原水が高度処理の一環として紫外線照射装置１に供給されてもよい。あるいは、紫外線照射装置１が上水処理以外の他の用途に使用される場合には、その用途に応じた被処理液が紫外線照射装置１に供給されてもよい。

その紫外線照射装置１は、被処理液が通液する処理筒１０と、その被処理液が流入する入口１１と、紫外線処理された処理液が排出される出口１２と、を備える。

処理筒１０の形状は、円筒型、角柱型等を適宜選択しうるが、処理筒１０に流入する被処理液を均一に紫外線処理するためには円筒型が好ましく、本実施の形態では、処理筒１０は円筒型であるものとして説明する。

その処理筒１０は、紫外線ランプ４の照度を検知するための第１照度センサー２ａ（第１照度検知部）及び第２照度センサー２ｂ（第２照度検知部）と、紫外線ランプ４が内挿される透光管３と、被処理液を紫外線処理するための紫外線ランプ４と、ワイパー６（付着物除去手段）を移動させるためのドライブシャフト５（シャフト）と、透光管３を洗浄するためのワイパー６と、ドライブシャフト５を回転させるためのワイパーモーター７と、ワイパーモーター７の回転数及び回転方向を検出してワイパー６のオーバーランを防止するための回転検出センサー８（回転検出手段）と、ワイパー６の位置を検知してワイパー６のオーバーランを防止するためのワイパー位置センサー９ａ・９ｂ（位置検出部）と、透光管３及びドライブシャフト５を処理筒１０に固定するための支持部１３と、透光管３及び紫外線ランプ４を処理筒１０に連結するためのスリーブ１４（図１には不図示）と、ワイパー６がねじ山非形成部２６を超えて移動することを防ぐために、ワイパー６の移動方向に対して反対方向に、ワイパー６に対して弾性力を加えるスプリング１５（弾性部材、図１には不図示）と、を備える。以下、各構成について説明する。

第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂは、紫外線ランプ４の照度を検知するために処理筒１０の側壁に付設されるものであり、一般的な照度センサでよい。但し、紫外線ランプ４の照度は、種々の理由（（１）透光管３の表面への被処理液中の不純物の付着、（２）紫外線ランプ４の経時劣化に伴う性能悪化、（３）被処理液の性状に起因する、被処理液の透過率（液層厚み１ｃｍ当たりの光の透過度）の低下）に起因して低下するため、紫外線ランプ４の交換時期を適切に判断することが困難であるという問題がある。そこで、紫外線照射装置１では、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂの配置には格段の配慮がなされており、その位置を後述の位置に定めることにより、被処理液の透過率及び紫外線ランプ４の輝度をより正確に算出することを可能としている。

以下、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂの配置について説明する。なお、その説明に入る前に、その配置を決定する上で重要な役割を有する紫外線ランプ４の輝度分布について、図２を参照して説明する。

図２は、紫外線ランプ４の長手方向における、紫外線の輝度分布を概略的に説明するための図である。なお、図２では、説明の便宜のため、紫外線ランプ４が内挿される透光管３を省略して記載し、紫外線照射装置１は紫外線ランプ４を１本のみ備える構成としている。このことは、後述の図３でも同様である。

紫外線ランプの長手方向（図面横方向）における輝度分布は、紫外線ランプの中央部が最も高く、両端に向かうにつれ低下するため、図２の曲線２０のように表わされる（詳細は図１２参照）。従って、紫外線ランプ４の輝度分布は、紫外線ランプ４の中央部を点Ｐとすると、点Ｐにおける輝度が最も高くなり、他の領域は、点Ｐから離れるにつれなだらかに低下していく。より具体的には、紫外線ランプ４の輝度分布は、紫外線ランプ４の長手方向に対して垂直な面であって、点Ｐを通る面を面Ｐ’とすると、面Ｐ’を対称面として左右（図面横方向）対称に表わされる。

そして、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂは、紫外線ランプ４の長手方向の位置が、紫外線ランプ４の両端部からそれぞれ等距離ｄとなる位置Ｑ１、Ｑ２に配置される。この位置に位置決めすることにより、処理筒１０に被処理液が通液されていない状態において、あるいは、被処理液の透過率が１００％である場合において、位置Ｑ１、Ｑ２での輝度をほぼ同一とすることができる。

なお、紫外線ランプの輝度分布に係る説明において、中央部が最も高い、と説明しているが、より正確には、紫外線ランプの発光部の中央部が最も高い、となる。また、紫外線ランプ４の両端部からそれぞれ等距離ｄ、と説明しているが、より正確には、紫外線ランプの発光部の両端部からそれぞれ等距離ｄ、となる。但し、ここでは説明の便宜のため、上記の通りで説明している。

ここで、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂは、以下に説明する位置に配置してもよく、このことを図３を参照して説明する。

図３は、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂがそれぞれ、処理筒１０の側壁であって、紫外線ランプ４の長手方向に対して垂直な面内に配置されている様子を示す図である。図２の曲線２０が示す輝度分布を考慮すると、処理筒１０の側壁においては、紫外線ランプ４の輝度は、処理筒１０に被処理液が通液されていない状態において、あるいは、被処理液の透過率が１００％である場合においてほぼ同一となる。それゆえ、処理筒１０の側壁であって、紫外線ランプ４の長手方向に対して垂直な面内に第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂを配置してもよい。

但し、図２及び図３の両方のケースにおいて、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂは、紫外線ランプ４からの距離が互いに異なるように配置される。その理由は、後述の被処理液の透過度の算出方法で説明する。

透光管３は、石英ガラスからなり、紫外線ランプ４が内挿される。透光管３は、処理筒１０に流入する被処理液を均一に紫外線処理するために、その軸心と処理筒１０の軸心とが平行となるように処理筒１０に挿填されている。なお、紫外線照射装置１が紫外線ランプ４を複数備える場合には、紫外線ランプ４が透光管３に１本ずつ内挿される。

紫外線ランプ４は、出力１３０Ｗ、２５３．７ｎｍの波長を発するランプであり、透光管３に内挿され、点灯時の水銀蒸気圧が１〜１０Ｐａ程度の低圧紫外線ランプを用いる。但し、出力は１３０Ｗに限られず、４０Ｗ、３２０Ｗ等でもよい。

ここで、透光管３及び紫外線ランプ４の取付位置について、図４、図５を参照して説明する。図４は、紫外線照射装置１の上面断面図であり、図５は、紫外線照射装置１の立面断面図である。なお、図４、図５では、紫外線照射装置１は紫外線ランプ４を２本備え、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂは省略して記載している。

図４に示すように、紫外線ランプ４を内挿した透光管３ａ・３ｂは、処理筒１０の長手方向に処理筒１０に挿填される。また、透光管３ａ・３ｂは、一定の距離を隔てて処理筒１０に装填され、両者の間にはドライブシャフト５が取り付けられている。そのドライブシャフト５が設けられる位置は、処理筒１０の軸心に一致しており、透光管３ａ・３ｂは、ドライブシャフト５を対称軸として対称な位置に設けられている。なお、透光管３ａ・３ｂ及びドライブシャフト５は、一端が支持部１３に、他端がスリーブ１４に連結され、それにより処理筒１０に連結されている。また、図５に示すように、透光管３ａ・３ｂ及びドライブシャフト５は、縦方向（図面上下方向）において処理筒１０の中心位置に装填される。

このように、透光管３ａ・３ｂは、処理筒１０の軸心に対して上下左右に対称な位置に装填されることが好ましく、これにより被処理液は均一に紫外線処理される。このことは、紫外線照射装置１が紫外線ランプ４を単数、あるいは３本以上の複数本を備える場合も同様である。

また、紫外線ランプ４が透光管３に内挿された様子を図６に示す。図６は、紫外線照射装置１の概略断面図である。紫外線ランプ４及び透光管３は、互いの軸心が一致しており、また紫外線ランプ４は透光管３に密封状態で内挿されるため、紫外線ランプ４が被処理液と接触することはない。さらに、透光管３に窒素等を封入してもよい。これにより、温度変化に伴い透光管３の内部に結露が発生する事態を防止することができ、結露によって紫外線ランプ４の照度が低下するといった問題が回避される。

ドライブシャフト５は、透光管３ａ・３ｂに平行に配設され、ワイパー６が取り付けられる。具体的には、ドライブシャフト５には雄ねじが形成され、ワイパー６には、その雄ねじに螺号する雌ねじが形成されている。そして、ドライブシャフト５が回転することによりワイパー６が移動する。なお、ドライブシャフト５は、透光管３の端部近傍において、ねじ山が形成されていないねじ山非形成部２６を有する。従って、たとえドライブシャフト５が回転したとしても、ねじ山非形成部２６では、ドライブシャフト５とワイパー６とは螺号しえず、ワイパー６は、ねじ山非形成部２６を超えて移動することはない。つまり、ワイパー６の移動範囲は、ねじ山非形成部２６が形成されていない、図４のＡ点からＢ点で示される範囲に限定される。

なお、Ａ点からＢ点までの範囲で示されるねじ山形成部２５には図示しない雄ねじのねじ山が形成されている、また、Ａ点及びＢ点は、紫外線ランプ４の発光部端部と対向する位置に相当する。さらに、ドライブシャフト５は、紫外線照射装置１が紫外線ランプ４を１本のみ備え、紫外線ランプ４の軸心が処理筒１０の軸心と一致する場合には、紫外線ランプ４の長手方向の任意の位置に設けてよい。

ワイパー６は、Ａ点からＢ点までの間を透光管３に接触しつつ移動し、それにより透光管３に付着した付着物を除去する。その結果、その付着物に起因する紫外線ランプ４の照度低下が抑えられる。ここで、ワイパー６の詳細について、図７、図８を参照して説明する。図７は、ワイパー６の正面図である。図８は、ワイパー６の側面断面図である。なお、図７、図８は、紫外線照射装置１が透光管３を２本備える場合のワイパーの構成を説明するための図である。

図７を参照して、ワイパー６は、透光管３に付着した付着物を除去するための２つの付着物除去部３０ａ・３０ｂと、付着物除去部３０ａ・３０ｂを連結するための連結部３１とを有する。

付着物除去部３０ａ・３０ｂにはそれぞれ、透光管３ａ・３ｂを貫通させるための貫通孔が形成されている。また、連結部３１には、ドライブシャフト５を貫通させるための貫通孔が形成されている。付着物除去部３０ａ・３０ｂ及び連結部３１はボルト等で連結される。

次に、付着物除去部３０ａ・３０ｂの詳細を図８を参照して説明する。付着物除去部３０ａ・３０ｂは、ワイパーハウジング３２と、ワイパーゴム３４（ワイパー）と、ブラシ３３と、ワイパーリング３５とを備える。

ワイパーハウジング３２には、透光管３ａ・３ｂと対向する面に環状に凹部４０が形成されており、その凹部４０にブラシ３３、ワイパーゴム３４、及びワイパーリング３５が収容される。

ブラシ３３及びワイパーゴム３４は、透光管３に接触するために環状に形成されており、ワイパー６の移動に伴って、透光管３に接触しつつ、透光管３に付着した付着物を除去する。ブラシ３３及びワイパーゴム３４は、透光管３が延設された方向に並んでワイパーハウジング３２に収容されており、ブラシ３３及びワイパーゴム３４の間に取り付けられた環状のワイパーリング３５によって、凹部４０にしっかりと固定される。

なお、透光管３に対するワイパーゴム３４の接触面は、一定の幅をもって環状に形成されている。そして、その接触面は、透光管３の表面に全面に亘って接触する。一方、ブラシ３３はＢ点の方向に傾斜をつけて設けられた先端部を有し、その先端部は、ワイパー６がＡ点からＢ点へ向かって移動する際に透光管３に付着した付着物を削ぎ取る役割を果たす。

このように、付着物除去部３０ａ・３０ｂは、ブラシ３３及びワイパーゴム３４という２つの除去手段を備えることにより、透光管３に付着した付着物を確実に除去するよう設計されている。

ワイパーモーター７は、ドライブシャフト５に連結されており、ドライブシャフト５に対して可逆的な回転力を与える。これにより、ドライブシャフト５にネジ螺号されたワイパー６が、Ａ点からＢ点（図４に図示）の間を移動する。

回転検出センサー８は、ワイパーモーター７（若しくはドライブシャフト５）の回転数及び回転方向を検出するために設けられ、検出した回転数が所定回数以上となる場合に警告を発する。これにより、ワイパー６のオーバーランが未然に防止される。なお、オーバーランとは、ワイパー６がＡ点、あるいはＢ点を超えて移動することであり、オーバーランが発生すると、ワイパー６が支持部１３、あるいはスリーブ１４と衝突し、それらを破損するおそれがある。そのような事態を避けるために回転検出センサー８が設けられる。

ワイパー位置センサー９ａ・９ｂは、ワイパー６の位置を検知するものであり、Ａ点、Ｂ点に対向する処理筒１０の側面に設けられる。これにより、ワイパー６がＡ点、Ｂ点に到達したことが検知され、ワイパー６のオーバーランが未然に防止される。

支持部１３は、透光管３及びドライブシャフト５のＢ点（図４）の側の端部近傍に連結されると共に、処理筒１０にも連結される。これにより、透光管３及びドライブシャフト５のＢ点側の先端部が確実に処理筒１０に固定され、被処理液が通液されたときに発生する搖動等が防がれる。

スリーブ１４は、透光管３及び紫外線ランプ４のＡ点（図４）の側の端部に設けられており、透光管３及び紫外線ランプ４とスリーブ１４とが接続される。また、スリーブ１４は、処理筒１０に固定されており、これにより透光管３及び紫外線ランプ４が処理筒１０に固定される。

スプリング１５は、一端がＢ点の方向に遊離端をなし、他端が支持部１３に固定され、ワイパー６がねじ山非形成部２６を越えて移動しようとする場合に、ワイパー６の移動方向に対して反対方向に、ワイパー６に対して弾性力を加える。つまり、スプリング１５は、ねじ山非形成部２６へ移動したワイパー６をねじ山形成部２５へ押し戻すために設けられる。この動作について、図９を参照して説明する。図９は、スプリング１５がワイパー６のオーバーランを防止する動作を説明するための図である。

図９（ａ）は、Ａ点の方向から移動してきたワイパー６がＢ点に到達した状態を示す。この時点でワイパー位置センサー９ａは警告を発するが、ドライブシャフト５の回転はすぐに止まらないため、ワイパー６は、支持部１３の方向（図面右方向）に移動を続ける。なお、図中の矢印は、ドライブシャフト５の回転方向を示す。

図９（ｂ）は、ワイパー６が、支持部１３の方向に移動した結果、ねじ山形成部２５とのネジ螺号が外れかけた状態を示す。そして、図９（ｃ）は、ワイパー６とねじ山形成部２５とのネジ螺号が外れた状態を示す。この段階で、ワイパー６とスプリング１５との接触が始まる。

図９（ｄ）は、ドライブシャフト５の回転が依然として継続しているため、ワイパー６がスプリング１５を支持部１３の方向（図面右方向）に押し戻している状態を示す。そして、ワイパー６の移動方向に対して反対方向に印加されるスプリング１５の弾性力によって、ドライブシャフト５の移動が停止する。

図９（ｅ）は、ワイパー位置センサー９ａの警告を受けて、自動又は手動により、ドライブシャフト５の回転方向が逆転する状態を示す。この動きに伴い、スプリング１５がワイパー６に対して印加する図面左向きの弾性力により、再びワイパー６とねじ山形成部２５との間でネジが螺号し始める。そして、図９（ｆ）は、さらにドライブシャフト５が回転することにより、ワイパー６とねじ山形成部２５とのネジが完全に螺号し、ワイパー６がＡ点の方向（図面左方向）に移動する。

このように、図９（ａ）〜図９（ｆ）が示すように、一度はねじ山形成部２５とのネジ螺号が外れたワイパー６が、スプリング１５の作用により、再びねじ山形成部２５とネジ螺号される。
（紫外線照射装置１の動作）
次に、紫外線照射装置１に取り付けられた紫外線ランプ４の交換時期の判断方法について、図１、図１０を参照して説明する。ここで、図１０は、紫外線照射装置１に取り付けられた紫外線ランプ４の交換時期の判断方法を説明するためのフローチャートである。なお、ここでは、説明の便宜のため、紫外線照射装置１が紫外線ランプ４を１本備え、紫外線ランプ４及び処理筒１０の軸心が一致しているものとして説明する。

まず、上水処理の一環としての紫外線処理が紫外線照射装置１で行われる（ステップＳ１０）。つまり、紫外線ランプ４が点灯することにより、処理筒１０の内部を流れる被処理水に対して紫外線が照射される。そして、微生物や細菌の細胞内の遺伝子が破壊して死滅し、微生物や細菌による汚染が防止される。

続いて、ステップＳ１２では、ワイパー６が透光管３に接触しつつ図示しないＡ点からＢ点を移動することにより透光管３に付着した付着物が除去される。これにより、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂが照度を検知する際に、透光管３に付着した付着物の影響が除かれる。

なお、紫外線照射装置１は、ワイパー６のオーバーランを未然に防止するための４つの構成を備える。第１の構成は、透光管３の端部近傍においてドライブシャフト５に形成された、ねじ山非形成部２６である。第２の構成は、ねじ山非形成部２６へ移動したワイパー６をねじ山形成部２５へ押し戻すためのスプリング１５である。第３の構成は、ワイパーモーター７の回転数及び回転方向を検出するための回転検出センサー８である。第４の構成は、ワイパー６がＡ点、Ｂ点に到達したことを検知するワイパー位置センサー９ａ・９ｂである。

紫外線照射装置１では、前記４つの構成を備えることにより、ワイパー６が支持部１３やスリーブ１４と衝突することによって発生する装置の故障等を未然に防止する。

続いて、ステップＳ１４では、紫外線処理を行った状態で、つまり、紫外線ランプ４が点灯して被処理液が処理筒１０に通液された状態で、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂが紫外線の照度を検知する。なお、このとき、第１照度センサー２ａから紫外線ランプへの距離ｍは、第２照度センサー２ｂから紫外線ランプへの距離ｎとは異なるように設定されている。

次に、ステップＳ１６では、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂが検知した照度に基づいて、被処理液の透過率（ｔ）が算出される。なお、透過率とは、液層厚み１ｃｍ当たりの光の透過度のことであり、以下の式(2), (3)式に基づいて(1)式により算出することができる。

ｔ＝（Ｗａ／Ｗｂ）^{１／（ｍ−ｎ）} …(1)
Ｗａ＝Ｗ×ｔ^ｍ …(2)
Ｗｂ＝Ｗ×ｔ^ｎ …(3)
ただし、
ｔ：被処理液の透過率（−）
Ｗａ：第１照度センサー２ａが検知する照度（ｍＷ／ｃｍ^２）
Ｗｂ：第２照度センサー２ｂが検知する照度（ｍＷ／ｃｍ^２）
Ｗ：紫外線ランプの輝度（ｍＷ／ｃｍ^２）
ｍ：第１照度センサー２ａから紫外線ランプ４までの距離（ｃｍ）
ｎ：第２照度センサー２ｂから紫外線ランプ４までの距離（ｃｍ）
とする。なお、厳密には、ｍ及びｎは、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂのそれぞれの照度検知面から紫外線ランプ４までの距離をいう。

以下、式(1)〜(3)について、具体例に透過率（ｔ）の算出方法を説明する。上記各式において、Ｗａ＝１１．８１（ｍＷ／ｃｍ^２）、Ｗｂ＝１３．１２（ｍＷ／ｃｍ^２）、ｍ＝５（ｃｍ）、ｎ＝４（ｃｍ）とした場合、式(1)〜(3)より、透過率（ｔ）は、
ｔ＝（Ｗａ／Ｗｂ）^{１／（ｍ−ｎ）}＝（１１．８１／１３．１２）^{１／（５−４）}＝０．９
と算出される。

このようにして、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂがそれぞれ照度を検知することにより、既知のｍ及ｎの値に基づいて、式(1)から被処理液の透過率が算出される（ステップＳ１６）。

そして、ステップＳ１８では、紫外線ランプの輝度を、被処理液中の性状による影響を排除したうえで算出する。つまり、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂが検知する紫外線ランプ４の照度は、被処理液の性状（不純物の濃度、処理液の性質、処理液の流速等）の影響を受けて変化する。しかしながら、その影響は、被処理液の透過率として一元的に数値化されるため、算出した透過率に基づいて、紫外線ランプの輝度を逆算することができる。なお、上記逆算とは、式(2)を変形した以下の式(4)によって、あるいは式(3)を変形した以下の式(5)によって算出される。

Ｗ＝Ｗａ／ｔ^ｍ …(4)
Ｗ＝Ｗｂ／ｔ^ｎ …(5)
一例として、上述した各数値、Ｗａ＝１１．８１（ｍＷ／ｃｍ^２）、ｔ＝０．９、ｍ＝５（ｃｍ）を式(4)に代入すると、紫外線ランプの輝度Ｗは、
Ｗ＝１１．８１／０．９^５＝２０（ｍＷ／ｃｍ^２）
と算出される。このように、紫外線ランプの輝度を、被処理液の性状による影響を排除したうえで算出することができ、上記の例ではＷ＝２０（ｍＷ／ｃｍ^２）が得られる。こうして、紫外線ランプの輝度を、被処理液の性状による影響を排除したうえで算出する（ステップＳ１８）。

続いて、ステップＳ２０では、照度測定時における紫外線ランプの輝度Ｗが、予め測定した透光管３の初期輝度（Ｗ_０）に対してどの程度の割合まで低下したか（Ｗ／Ｗ_０）が算出され、その数値が、紫外線ランプ４を新品に交換する基準値（例えば５０％）と比較される。なお、初期輝度（Ｗ０）とは、紫外線ランプ４が新品の時の輝度のことである。

具体的な数値を用いて説明すると、Ｗ_０＝５０（ｍＷ／ｃｍ^２）、Ｗ＝２０（ｍＷ／ｃｍ^２）であった場合、Ｗ／Ｗ_０＝４０％となる。このケースでは、Ｗ／Ｗ_０＜５０％であるとして、紫外線ランプ４を新品に交換する必要があると判断される（ステップＳ２２）。一方、Ｗ_０＝３０（ｍＷ／ｃｍ^２）であれば、Ｗ／Ｗ_０＝６６％となる。従って、このケースでは、Ｗ／Ｗ_０＞５０％であるため、紫外線ランプ４を新品に交換する必要はないと判断され、そのまま紫外線処理が継続する（ステップＳ２４）。なお、ここで用いた基準値５０％はあくまで例示であり、ユーザが適宜決めればよい。

このように、ステップＳ１０〜ステップＳ２４を経ることにより、紫外線ランプの輝度Ｗが算出され、紫外線処理を継続するか、あるいは、紫外線ランプ４を新品に交換するか、といった判断が可能となる。

なお、上記の式(1)〜(3)は、紫外線照射装置１が紫外線ランプ４を１本有する場合に使用される理論的な式である。しかしながら、必ずしも上記各式により被処理液の透過度、あるいは紫外線ランプ４の輝度を算出する必要はなく、実測値に基づいて経験的に紫外線ランプ４の輝度を求めるようにしてもよい。具体的には、作成した紫外線照射装置１を用い、紫外線ランプ４の輝度、および被処理液の透過率を種々の状態に変化させ、各状態において第１照度センサー２ａおよび第２照度センサー２ｂの検知する照度を予め測定して記録しておく。そして、紫外線照射装置１の実際の使用下において紫外線ランプ４の輝度を求める際には、第１照度センサー２ａおよび第２照度センサー２ｂの検知結果を、上記予め記録しておいた測定結果に照合し、ほぼ一致する測定結果に対応する輝度を求めるようにすればよい。このような手法を採用することにより、上記理論的な式を単純に適用できないような紫外線ランプ４の本数や配置においても、概ね正確な輝度を求めることができる。

従って、図２、図３を参照して説明した位置に第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂを配置することにより、紫外線照射装置１が紫外線ランプ４を１本あるいは複数本有する場合の両方において、紫外線ランプ４の輝度を正確に算出することができる。
（紫外線照射装置１の効果）
次に、紫外線照射装置１によって得られる効果を説明する。

紫外線照射装置１では、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂは、図２、及び図３を参照して説明した位置に配置される。

従って、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂが検知した紫外線ランプ４の照度と、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂから紫外線ランプ４までの距離の差とに基づいて、被処理液の透過率を算出することができる。そして、その透過率に基づいて、被処理液の性状による影響を排除したうえで紫外線ランプ４の輝度の低下を算出することができる。

さらに、紫外線ランプ４の輝度分布を考慮すると、紫外線ランプ４の両端部からそれぞれ等距離となる位置は輝度がほぼ同一であり、処理筒１０の側壁において、紫外線ランプ４の長手方向に対して垂直な面内は輝度がほぼ同一である。そのため、測定される照度に対する輝度分布の影響を抑制することができ、被処理液の透過率をより正確に算出して紫外線ランプ４の輝度の低下をより正確に検知することができるようになる。

その結果、紫外線ランプ４の交換時期を適切に判断でき、より高い処理性能を維持できる紫外線照射装置１をユーザに提供することができる。

そして、上記各効果は、紫外線照射装置１が紫外線ランプ４を複数本有する場合にも実現可能である。紫外線ランプ４が複数本存在する場合の例を図１１に示す。図１１は、処理筒１０の断面図であって、複数の紫外線ランプ４が規則的に配設された様子を示す図である。紫外線ランプ４は、図１１（ａ）では２本、図１１（ｂ）では３本、図１１（ｃ）では４本、それぞれドライブシャフト５を対称軸にして規則的に配設されている。このように複数の紫外線ランプ４が規則的に配設されることにより、処理筒１０に通液される被処理液に対して均一に紫外線が照射され、被処理液を均一に処理することができる。

加えて、そのように紫外線ランプ４を配列することにより、処理筒１０の同一断面上において、輝度分布がほぼ同一の輝度域を特定しやすくなる。例えば、図１１（ａ）ではＲ１で示される２つの位置が、図１１（ｂ）ではＲ２で示される３つの位置が、図１１（ｃ）ではＲ３で示される４つの位置が、ほぼ同一の輝度域にあるといえる。なお、紫外線ランプ４の本数は、４本以下に限られず、装置の処理能力に応じて適宜選択しうる。

また、複数の紫外線ランプ４が規則的に配設されている場合、紫外線ランプ４の長手方向の位置が紫外線ランプ４の両端部からそれぞれ等距離となるように第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂを配置しれている場合にも、輝度分布がほぼ同一の輝度域を特定しやすい。

なお、紫外線ランプ４が複数本存在し、それらが規則的に配列されている上記の場合には、各紫外線ランプ４の中心となる位置（図１１（ａ）〜（ｃ）におけるドライブシャフト５の位置）に１本の紫外線ランプ４が存在するものとみなし、その紫外線ランプと、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂとの距離を異なるようにすれば、本願発明と同様の効果を得ることができる。

このように、紫外線照射装置１は、前記構成を備えることにより、紫外線ランプ４が複数本存在する場合であっても、紫外線ランプ４が単数である場合と同様の効果を容易に得ることができる。特に、処理能力が大きい紫外線照射装置１は紫外線ランプ４を複数本備える場合が多いため、本構成は、そのような大型装置に好適となる。

また、紫外線照射装置１では、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂはそれぞれ、紫外線ランプ４の長手方向において、紫外線ランプ４の両端部から少なくとも所定の距離を隔てて配置されており、その所定の距離は、紫外線ランプ４の長さの１０％に相当する距離とすることが好ましい。

紫外線ランプ４の輝度分布を考慮すると、輝度変化が大きい紫外線ランプの両端部付近に第１及び第２照度検知部を配置した場合、被処理液が処理筒内に通液されていない状態等において、輝度分布の影響を抑制し難い。そのため、被処理液の透過率が正確に算出されなくなる。

そこで、輝度変化が特に大きい位置、すなわち、紫外線ランプ４の両端部から少なくとも紫外線ランプ４の長さの１０％に相当する距離を隔てて第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂを配置することにより、輝度変化の比較的少ない位置に第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂを配置することができ、被処理液の透過率をより正確に算出することができる。

さらに、紫外線照射装置１では、透光管３に付着した付着物を除去するためのワイパー６を備え、ワイパー６は、紫外線ランプ４の長手方向において、透光管３の両端部の間を透光管３に接触しつつ移動し、それにより透光管３に付着した付着物を除去する。これにより、紫外線照射装置１は、付着物による紫外線ランプ４の性能低下を抑えることができる。

しかも、紫外線照射装置１では、ワイパー６は、ワイパーゴム３４及びブラシ３３を備えるため、透光管３に付着した付着物をより確実に除去することができる。

それゆえ、被処理液の性状（不純物の濃度等）の影響を排除したうえで、透光管３に付着した付着物を除去することにより、あとは紫外線ランプ４の経時劣化に伴う性能の低下に対処すれば、紫外線ランプ４の交換時期を適切に判断することができる。

また、紫外線照射装置１では、紫外線ランプ４の長手方向に配設されたドライブシャフト５の回転によりワイパー６が回転し、またドライブシャフト５には、透光管３の端部近傍にねじ山非形成部２６が設けられている。

それゆえ、紫外線照射装置１は、ねじ山非形成部２６が設けられた透光管３の端部近傍を越えてワイパー６がオーバーランする事態を防止でき、オーバーランによって生じうる装置の故障、破損等の発生が防止することができる。その結果、紫外線照射装置１をより安全に操作でき、より高い処理性能の紫外線照射装置１をユーザに提供できる。

また、紫外線照射装置１では、ねじ山非形成部２６へ移動したワイパー６をねじ山形成部２５へ押し戻すためのスプリング１５が設けられている。従って、たとえワイパー６がねじ山非形成部２６へ移動したとしても、スプリング１５が、その弾性力によって、ワイパー６をねじ山形成部２５へ押し戻す。

これにより、ワイパー６がねじ山非形成部２６へ移動し、ドライブシャフト６とワイパー６のねじ螺号が解除されてしまっても、スプリング１５の押し戻しの作用により、ドライブシャフト６を逆回転させれば、ドライブシャフト６とワイパー６の螺号状態に復帰させることができるようになる。
〔紫外線ランプの輝度分布の測定実験〕
紫外線ランプの輝度分布が実際に図２の曲線２０のようになることを証明するために本願出願人が実際に行った実験結果を図１２に記載する。図１２は、１３０Ｗの紫外線ランプの照度分布測定結果である。本実験は、ランプ有効発光長７４ｃｍの紫外線ランプ（１３０Ｗ）を透光管に挿入し、透光管の側面から１２ｍｍの位置で照度を測定した。なお、透光管の側面から１２ｍｍという近距離であったため、測定結果は、輝度とみなすことができる。また、図１２の横軸は、有効発光長端からの距離（ｃｍ）を、縦軸は照度（ｍＷ／ｃｍ^２）を示す。

図１２の実験結果が示すように、紫外線ランプの長手方向における輝度分布は、有効発光長端０ｃｍから３ｃｍまでの輝度域では急激に上昇し、３ｃｍから発光部の中央部付近まで緩やかに上昇している。本実験では有効発光長端から３８ｃｍ以上の範囲では輝度を測定していないものの、紫外線ランプは、その中央部を境に輝度分布が左右対称になることが自明であるため、図１２で示される曲線は、概ね、図２の曲線２０のように表わされることがわかる。

なお、図１２からも分かるように、有効発光長端０ｃｍから３ｃｍまでの領域における輝度域では輝度が急激に上昇するため、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂをその領域に配置することは好ましくない。輝度変化が大きい紫外線ランプの両端部付近に第１及び第２照度検知部を配置した場合、被処理液が処理筒内に通液されていない状態において、輝度分布の影響を抑制し難い。そのため、被処理液の透過率が正確に算出されなくなる。

なお、有効発光長端が０ｃｍから３ｃｍまでの範囲は、全有効発光長端７４ｃｍの約４％に該当する。そして、図１２で示す実験では１３０Ｗの紫外線ランプを使用したが、他にも様々な種類の紫外線ランプが存在する。このことを考慮して、輝度変化が特に大きい位置、すなわち、紫外線ランプ４の両端部から少なくとも紫外線ランプ４の長さの１０％に相当する距離を隔てて第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂを配置することが好ましい。この範囲であれば、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂは、輝度変化が大きい紫外線ランプの両端部付近で測定を行うことがなくなるためである。

さらに、上記説明では、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂは、紫外線ランプ４の長手方向の位置が、紫外線ランプ４の両端部からそれぞれ等距離となるように、若しくは、紫外線ランプ４の長手方向に対して垂直な面内に配置されているものとして説明している。

しかしながら、紫外線ランプ４の輝度分布は、３ｃｍから発光部の中央部（有効発光部端部から３７ｃｍの位置）までは緩やかに上昇している。従って、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂの付設位置が上記各位置から若干ずれたとしても、算出される被処理液の透過率には大きな影響は生じない。そして、経験的に、第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂが、紫外線ランプ４の長手方向において、上記各位置から５ｃｍ程度ずれたとしても、紫外線照射装置１と同様の効果が得られることが実験から分かっている。

このように、紫外線ランプの輝度分布は、本願出願人が行った実験結果が示すように、紫外線ランプの中央部が最も高く、両端に向かうにつれ低下する。それゆえ、紫外線ランプ４の輝度分布に基づいて、その輝度がほぼ同一となる処理筒１０の側面に第１照度センサー２ａ及び第２照度センサー２ｂを付設する必要があり、そのようにして初めて、測定される照度に対する輝度分布の影響を抑制することができ、被処理液の透過率をより正確に算出して紫外線ランプの輝度の低下をより正確に検知することができるようになる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、被処理液に対して紫外線を照射することによりの紫外線処理を行う紫外線照射装置に関し、特に、上水処理の高度処理に好適である。

１紫外線照射装置
２ａ第１照度センサー（第１照度検知部）
２ｂ第２照度センサー（第２照度検知部）
３、３ａ、３ｂ透光管
４紫外線ランプ
５ドライブシャフト（シャフト）
６ワイパー（付着物除去手段）
７ワイパーモーター
８回転検出センサー（回転検出手段）
９ａ、９ｂ位置センサー（位置検出部）
１０処理筒
１３支持部
１４スリーブ
１５スプリング（弾性部材）
２０曲線
２５ねじ山形成部
２６ねじ山非形成部
３０ａ、３０ｂ付着物除去部
３１連結部
３２ワイパーハウジング
３３ブラシ
３４ワイパーゴム（ワイパー）
３５ワイパーリング
４０凹部

Claims

被処理液を紫外線処理するための紫外線照射装置において、
紫外線ランプと、
前記紫外線ランプが挿填され、かつ、前記被処理液が通液される処理筒と、
前記紫外線ランプの照度を検知するために前記処理筒の側壁に設けられた第１及び第２照度検知部とを備え、
前記第１及び第２照度検知部は、前記紫外線ランプからの距離が互いに異なり、かつ、前記紫外線ランプの長手方向の位置が、前記紫外線ランプの両端部からそれぞれ等距離となるように配置され、
前記紫外線ランプが内挿される透光管と、その透光管に付着した付着物を除去するための付着物除去手段をさらに備え、
前記付着物除去手段は、前記紫外線ランプの長手方向において、前記透光管の両端部の間を前記透光管に接触しつつ移動し、それにより前記透光管に付着した付着物を除去し、
前記紫外線ランプの長手方向に配設された雄ねじと、前記付着物除去手段に形成され前記雄ねじに螺号する雌ねじとを有し、前記雄ねじの回転により前記付着物除去手段を移動させる移動手段をさらに備え、
前記雄ねじには、前記付着物除去手段のオーバーランを防ぐために前記透光管の端部近傍においてねじ山非形成部が設けられ、
前記ねじ山非形成部へ移動した前記付着物除去手段をねじ山形成部へ押し戻すための弾性部材が設けられていることを特徴とする紫外線照射装置。
被処理液を紫外線処理するための紫外線照射装置において、
紫外線ランプと、
前記紫外線ランプが挿填され、かつ、前記被処理液が通液される処理筒と、
前記紫外線ランプの照度を検知するために前記処理筒の側壁に設けられた第１及び第２照度検知部とを備え、
前記第１及び第２照度検知部は、前記紫外線ランプからの距離が互いに異なり、かつ、前記紫外線ランプの長手方向の位置が、前記紫外線ランプの両端部からそれぞれ等距離となるように配置され、
前記紫外線ランプが内挿される透光管と、その透光管に付着した付着物を除去するための付着物除去手段をさらに備え、
前記付着物除去手段は、前記紫外線ランプの長手方向において、前記透光管の両端部の間を前記透光管に接触しつつ移動し、それにより前記透光管に付着した付着物を除去し、
前記付着物除去手段は、前記紫外線ランプの長手方向に並んだワイパー及びブラシを備え、
前記紫外線ランプの長手方向に配設された雄ねじと、前記付着物除去手段に形成され前記雄ねじに螺号する雌ねじとを有し、前記雄ねじの回転により前記付着物除去手段を移動させる移動手段をさらに備え、
前記雄ねじには、前記付着物除去手段のオーバーランを防ぐために前記透光管の端部近傍においてねじ山非形成部が設けられ、
前記ねじ山非形成部へ移動した前記付着物除去手段をねじ山形成部へ押し戻すための弾性部材が設けられていることを特徴とする紫外線照射装置。
被処理液を紫外線処理するための紫外線照射装置において、
紫外線ランプと、
前記紫外線ランプが挿填され、かつ、前記被処理液が通液される処理筒と、
前記紫外線ランプの照度を検知するために前記処理筒の側壁に設けられた第１及び第２照度検知部とを備え、
前記第１及び第２照度検知部は、前記紫外線ランプからの距離が互いに異なり、かつ、前記紫外線ランプの長手方向に対して垂直な面内に配置され、
前記紫外線ランプが内挿される透光管と、その透光管に付着した付着物を除去するための付着物除去手段をさらに備え、
前記付着物除去手段は、前記紫外線ランプの長手方向において、前記透光管の両端部の間を前記透光管に接触しつつ移動し、それにより前記透光管に付着した付着物を除去し、
前記紫外線ランプの長手方向に配設された雄ねじと、前記付着物除去手段に形成され前記雄ねじに螺号する雌ねじとを有し、前記雄ねじの回転により前記付着物除去手段を移動させる移動手段をさらに備え、
前記雄ねじには、前記付着物除去手段のオーバーランを防ぐために前記透光管の端部近傍においてねじ山非形成部が設けられ、
前記ねじ山非形成部へ移動した前記付着物除去手段をねじ山形成部へ押し戻すための弾性部材が設けられていることを特徴とする紫外線照射装置。
被処理液を紫外線処理するための紫外線照射装置において、
紫外線ランプと、
前記紫外線ランプが挿填され、かつ、前記被処理液が通液される処理筒と、
前記紫外線ランプの照度を検知するために前記処理筒の側壁に設けられた第１及び第２照度検知部とを備え、
前記第１及び第２照度検知部は、前記紫外線ランプからの距離が互いに異なり、かつ、前記紫外線ランプの長手方向に対して垂直な面内に配置され、
前記紫外線ランプが内挿される透光管と、その透光管に付着した付着物を除去するための付着物除去手段をさらに備え、
前記付着物除去手段は、前記紫外線ランプの長手方向において、前記透光管の両端部の間を前記透光管に接触しつつ移動し、それにより前記透光管に付着した付着物を除去し、
前記付着物除去手段は、前記紫外線ランプの長手方向に並んだワイパー及びブラシを備え、
前記紫外線ランプの長手方向に配設された雄ねじと、前記付着物除去手段に形成され前記雄ねじに螺号する雌ねじとを有し、前記雄ねじの回転により前記付着物除去手段を移動させる移動手段をさらに備え、
前記雄ねじには、前記付着物除去手段のオーバーランを防ぐために前記透光管の端部近傍においてねじ山非形成部が設けられ、
前記ねじ山非形成部へ移動した前記付着物除去手段をねじ山形成部へ押し戻すための弾性部材が設けられていることを特徴とする紫外線照射装置。
前記第１及び第２照度検知部はそれぞれ、前記紫外線ランプの長手方向において、前記紫外線ランプの両端部から少なくとも所定の距離を隔てて配置されており、
前記所定の距離は、前記紫外線ランプの長さの１０％に相当する距離であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の紫外線照射装置。