JP4186078B2 - Ultraviolet treatment device with spatial illuminance measurement device - Google Patents
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Description
本発明は、空間照度測定装置を備えた紫外線処理装置に関する。 The present invention relates to an ultraviolet treatment device provided with a spatial illuminance measurement device .
照度を測定するとき、受光素子としてシリコンフォトダイオードや光電管などを備えた照度測定装置を用いるのが一般的であった。しかし、受光素子としてシリコンフォトダイオードや光電管などを用いた照度測定装置よりも、紫外線波長域の光の照度を精度高く測定できる照度測定装置として、板状に形成した蛍光材料を含む波長変換素子を用い、この波長変換素子の平板面を紫外線の受光面として紫外線を可視光に変換して照度を測定する照度測定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、このような照度測定装置では、平面に入射する光束、つまり、平面照度Ｅ＝ｄΦ／ｄＡを計測するものである。ここで、ｄΦは平面ｄＡに入射する光束を計測するものである。このため、光度標準光源を用いて校正できる利点があるが、空間照度を測定することはできない。 When measuring the illuminance, it is common to use an illuminance measuring apparatus including a silicon photodiode or a phototube as a light receiving element. However, as an illuminance measuring device that can measure the illuminance of light in the ultraviolet wavelength region with higher accuracy than an illuminance measuring device using a silicon photodiode or a phototube as a light receiving element, a wavelength conversion element including a fluorescent material formed in a plate shape is used. An illuminance measuring apparatus has been proposed that measures the illuminance by converting ultraviolet light into visible light using the flat plate surface of the wavelength conversion element as the ultraviolet light receiving surface (see, for example, Patent Document 1). However, such an illuminance measuring apparatus measures a light beam incident on a plane, that is, a plane illuminance E = dΦ / dA. Here, dΦ measures the light beam incident on the plane dA. For this reason, although there exists an advantage which can be calibrated using a luminous intensity standard light source, spatial illuminance cannot be measured.
これに対して、空間照度を測定できる空間照度測定装置として、蛍光材料を含む波長変換素子を棒状やＵ字形状した空間照度測定装置が提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。
On the other hand, as a spatial illuminance measuring apparatus capable of measuring spatial illuminance, a spatial illuminance measuring apparatus in which a wavelength conversion element including a fluorescent material is rod-shaped or U-shaped has been proposed (for example, see
しかし、特許文献２、３に記載の空間照度測定装置では、測定の再現性や安定性を実現する空間照度測定装置と紫外線ランプの関連構成について考慮されていない。また、空間照度の相対値を測定することは可能であるが、空間照度の校正方法が無いため、空間照度の絶対値を測定することができないという問題がある。このため、空間照度の絶対値を測定できる空間照度測定装置が求められている。
However, in the spatial illuminance measuring devices described in
本発明の課題は、測定の再現性や安定性を空間照度測定装置と紫外線ランプの配置関係により実現することにある。 An object of the present invention is to realize measurement reproducibility and stability by the arrangement relationship between a spatial illuminance measuring apparatus and an ultraviolet lamp.
本発明の紫外線処理装置は、縦型の処理槽と、該処理槽内に設けられた複数本の紫外線ランプと、紫外線を可視光に変換する棒状に形成された波長変換素子により変換された可視光に基づいて前記処理槽内の紫外線の照度を測定する空間照度測定装置とを備え、前記処理槽の下部から流入される被処理水を処理して前記処理槽の上部から排出する紫外線処理装置において、前記各紫外線ランプは、前記処理槽に上下端を固定して一又は二重の円状に配置された紫外線透過性を有する複数本のランプ保護管内にそれぞれ挿入され、前記複数本の紫外線ランプが配置された円の中心に紫外線透過性を有する保護管が前記処理槽に上下端を固定して配置され、前記保護管内に前記波長変換素子が挿入されてなり、前記各ランプ保護管は、前記一又は二重の円のそれぞれに３本以上配置され、前記波長変換素子から各紫外線ランプを見通せる位置に互いに周方向に等間隔で配置されてなる構成とすることにより、上記の課題を解決する。
The ultraviolet treatment apparatus of the present invention includes a vertical treatment tank, a plurality of ultraviolet lamps provided in the treatment tank, and a wavelength conversion element formed in a rod shape that converts ultraviolet light into visible light. A spatial illuminance measuring device for measuring the illuminance of ultraviolet rays in the treatment tank based on light, and treating the treated water flowing from the lower part of the treatment tank and discharging it from the upper part of the treatment tank Each of the ultraviolet lamps is inserted into a plurality of lamp protective tubes having ultraviolet transparency arranged in a single or double circle with the upper and lower ends fixed to the treatment tank, and the plurality of ultraviolet lamps. A protective tube having ultraviolet transparency at the center of a circle where a lamp is disposed is disposed with the upper and lower ends fixed to the treatment tank, the wavelength conversion element is inserted into the protective tube, and each of the lamp protective tubes is , the one or It is disposed in each of the
また、波長変換素子を挿入した保護管及び紫外線ランプを挿入したランプ保護管の表面に付着した汚れを除去するワイパー機構を利用して、保護管及びランプ保護管の表面に付着した汚れを除去できる。したがって、保護管及びランプ保護管の外表面に汚れが付着することにより、空間照度の絶対値の測定精度が低下するのを抑制できる。 In addition, dirt attached to the surface of the protective tube and the lamp protective tube can be removed by using a wiper mechanism that removes dirt attached to the surface of the protective tube having the wavelength conversion element and the lamp protective tube having the ultraviolet lamp inserted therein. . Therefore, it can suppress that the measurement accuracy of the absolute value of space illuminance falls because dirt adheres to the outer surface of a protection tube and a lamp protection tube .
さらに、空気より屈折率の大きい媒質が、容器内、または、容器が紫外線透過性を有する管に挿入されている場合は、容器内及び管内に充填された構成とする。紫外線は、より密な媒質である容器や管の壁からより粗な媒質である容器や管内の空気に進むとき、容器や管の壁の面に対する入射角が所定の角度以上となる紫外線は、容器や管の壁内で全反射するため、容器や管内に進入しない。このため、波長変換素子に全ての紫外線が入射し難くいため、必要な測定精度が得られない場合がある。しかし、容器内、または、容器が紫外線透過性を有する管に挿入されている場合は容器内及び管内に、空気より屈折率の大きい媒質が充填されていれば、全反射を抑制できるため、ほとんどの紫外線を容器内に進入させることができ、空間照度の絶対値の測定精度を向上できる。 Furthermore, when a medium having a refractive index larger than that of air is inserted into the container, or when the container is inserted into a tube having ultraviolet transparency, the container and the tube are filled. When the ultraviolet light travels from the container or tube wall, which is a denser medium, to the air in the container or tube, which is a coarser medium, the ultraviolet light whose incident angle with respect to the surface of the container or tube wall is a predetermined angle or more is Since it is totally reflected in the wall of the container or tube, it does not enter the container or tube. For this reason, since it is difficult for all ultraviolet rays to enter the wavelength conversion element, the required measurement accuracy may not be obtained. However, if the container or the container is inserted into a tube having ultraviolet transmissivity, total reflection can be suppressed if the container and the tube are filled with a medium having a higher refractive index than air. UV light can enter the container, and the measurement accuracy of the absolute value of the spatial illuminance can be improved.
また、本発明の空間照度の校正方法は、上記のような構成の空間照度測定装置を囲んだ状態で複数の校正用の紫外線ランプを設置して、これら複数の校正用の紫外線ランプを予め設定した異なる電力で点灯させたときの各電力に対応する照度または照度に対応する数値を検出部で検出し、さらに、波長変換素子及び光ファイバーを取り外した状態の閉塞部材を容器に取り付けた状態で、容器内に光感受性化合物を予め設定した量入れ、複数の校正用の紫外線ランプを予め設定した異なる電力で点灯させたときの各電力に対応する紫外線吸収による光感受性化合物の壊変量に基づいて各電力に対応する照度の値を検出し、検出部で検出した数値と光感受性化合物の壊変量に基づいて検出した照度の値との関係を求める校正方法とする。これにより、空間照度の校正が可能となるため、空間照度の絶対値を測定できる。 Further, the spatial illuminance calibration method of the present invention includes a plurality of calibration ultraviolet lamps installed in a state of surrounding the spatial illuminance measuring apparatus having the above-described configuration, and the plurality of calibration ultraviolet lamps are set in advance. The detection unit detects the illuminance corresponding to each power when lit with different power or a numerical value corresponding to the illuminance, and further, with the blocking member in a state where the wavelength conversion element and the optical fiber are removed attached to the container, A predetermined amount of the photosensitive compound is put in the container, and each of the calibration compounds based on the amount of decay of the photosensitive compound due to absorption of ultraviolet rays corresponding to each power when the plurality of calibration ultraviolet lamps are lit with different preset powers. The illuminance value corresponding to the electric power is detected, and the calibration method is used to obtain the relationship between the numerical value detected by the detection unit and the illuminance value detected based on the decay amount of the photosensitive compound. Thereby, since calibration of spatial illuminance is possible, the absolute value of spatial illuminance can be measured.
本発明によれば、空間照度の絶対値を測定できる。 According to the present invention, the absolute value of spatial illuminance can be measured.
以下、本発明を適用してなる空間照度測定装置及び空間照度の校正方法の一実施形態について図１乃至図８を参照して説明する。図１は、本発明を適用してなる空間照度測定装置の波長変換素子側の部分の概略構成を示す断面図である。図２は、本発明を適用してなる空間照度測定装置の検出部側の部分の概略構成を示す断面図である。図３は、本発明を適用してなる空間照度測定装置を備えた紫外線処理装置の概略構成を示す断面図である。図４は、本発明を適用してなる紫外線処理装置の概略構成を示す上面図である。図５は、本発明を適用してなる紫外線処理装置のワイパー機構の、保護管を払拭するワイパー部分の概略構成を示す断面図である。図６は、本発明を適用してなる空間照度測定装置において、校正時に容器内に光感受性化合物を入れた状態を示す断面図である。図７は、図６のVII?VII線からの矢視断面図である。図８は、本発明を適用してなる空間照度の校正方法における光感受性化合物によって測定した空間照度と光電変換アンプ電圧の測定値との関係の一例を示す図である。 Hereinafter, an embodiment of a spatial illuminance measuring apparatus and a spatial illuminance calibration method to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 to 8. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a portion on the wavelength conversion element side of a spatial illuminance measuring apparatus to which the present invention is applied. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a portion on the detection unit side of the spatial illuminance measuring apparatus to which the present invention is applied. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an ultraviolet ray processing apparatus provided with a spatial illuminance measuring apparatus to which the present invention is applied. FIG. 4 is a top view showing a schematic configuration of an ultraviolet processing apparatus to which the present invention is applied. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a wiper portion for wiping off a protective tube of a wiper mechanism of an ultraviolet treatment apparatus to which the present invention is applied. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a photosensitive compound is placed in a container at the time of calibration in a spatial illuminance measuring apparatus to which the present invention is applied. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the spatial illuminance measured by the photosensitive compound and the measured value of the photoelectric conversion amplifier voltage in the spatial illuminance calibration method to which the present invention is applied.
本実施形態の空間照度測定装置１は、図１に示すように、紫外線を可視光に変換する波長変換素子３、波長変換素子３を内包する容器５、波長変換素子３からの可視光を伝達するための光ファイバー７、光ファイバー７の波長変換素子３と接続される側の端部に取り付けられた閉塞部材９などを備えている。紫外線センサー部２を構成する。さらに、空間照度測定装置１は、図２に示すように、光ファイバー７の波長変換素子３と接続される側の端部とは反対側の端部が接続され、光ファイバー７で伝達されてきた可視光を、この可視光の強度に対応する電圧値、つまり、紫外線の照度に対応する電圧値に変換する光電変換アンプ１１などを備えている。この光電変換アンプ１１が、本実施形態における紫外線の照度または照度に対応する値を検出する検出部となる。また、空間照度測定装置１は、図２及び図３に示すように、波長変換素子３、容器５、そして、閉塞部材９などからなるセンサー部１２、さらに、光ファイバー７などを挿入した状態で設置される保護管１３なども備えている。
As shown in FIG. 1, the spatial
波長変換素子３は、図１に示すように、一方の端部が球状に形成されて受光部３ａになっており、この球状の受光部３ａから棒状の光伝達部３ｂが伸び、この光伝達部３ｂの端部つまり波長変換素子３の他方の棒状の端部が光ファイバー７の端部と光学的に接続されている。本実施形態の波長変換素子３は、１種または複数の蛍光材料を石英ガラスなどに混合した蛍光ガラスを主材料として形成したものである。波長変換素子３に含まれている蛍光材料は、紫外線ランプからの紫外線を可視光に変換する、例えば遷移金属蛍光体、希土類蛍光体、芳香族化合物、タングステン酸塩など、具体的には、例えばナフタレン、アントラセン、タングステン酸マグネシウム、硫化亜鉛、イットリウム化合物などの種々の蛍光材料から適宜選択することができる。
As shown in FIG. 1, the
なお、波長変換素子は、蛍光材料をアクリルやポリカーボネートなどの合成樹脂などを混合して形成することもできる。さらに、波長変換素子は、蛍光材料が混合されていない石英ガラス製または合成樹脂製の波長変換素子基材の表層部に蛍光材料が混合された層を形成することや、また、これらの波長変換素子基材の表面に蛍光材料を塗布することなどで形成することもできる。また、波長変換素子の受光部と光伝達部は、同じ材料で形成することもできるし、例えば受光部は蛍光ガラスで、光伝達部は光学ガラスでといったように、異なる材料で形成することもできる。 The wavelength conversion element can also be formed by mixing a fluorescent material with a synthetic resin such as acrylic or polycarbonate. Furthermore, the wavelength conversion element is formed by forming a layer in which the fluorescent material is mixed on the surface layer portion of the wavelength conversion element substrate made of quartz glass or synthetic resin in which the fluorescent material is not mixed, and the wavelength conversion of these It can also be formed by applying a fluorescent material on the surface of the element substrate. In addition, the light receiving portion and the light transmission portion of the wavelength conversion element can be formed of the same material, for example, the light receiving portion can be formed of different materials such as fluorescent glass and the light transmission portion of optical glass. it can.
容器５は、一方の端部が開口し、他方の端部が閉塞された円筒状の容器であり、紫外線透過性の材料、例えば石英ガラスやテフロン（登録商標、以下同じ）樹脂などで形成されている。本実施形態の容器５では、閉塞された側の端部は半球状に形成されている。また、容器５の大きさは、波長変換素子３少なくとも受光部３の部分を内包可能な大きさであればよいが、本実施形態では、波長変換素子３全体を内包可能な大きさになっている。
The
光ファイバー７は、透明なガラス製または合成樹脂製であり、光ファイバー７を保護する保護チューブ１５で覆われて光ファイバーコード１６となっている。保護チューブ１５の一方の端部つまり光ファイバー７の一方の端部には閉塞部材９が、保護チューブ１５の他方の端部つまり光ファイバー７の他方の端部には、図２に示すように、光電変換アンプ１１に光学的に接続するための入射フェルール１７が、各々取り付けられている。本実施形態の保護チューブ１５は、紫外線耐性や防食性などを有するステンレス製である。しかし、光ファイバーコード１６を形成するための保護チューブは、光ファイバー７を保護すると共に紫外線耐性や防食性などを有していれば、様々な金属製チューブまたは合成樹脂製チューブなどを用いることができる。
The
閉塞部材９は、ステンレス鋼や紫外線耐性や防食性などを有する合成樹脂などで形成したもので、円柱状の部分の一方の面の中央部分に２段階に細い径となる円柱状の突起９ａ、９ｂが、他方の面に容器５の開口に対応する形状の円環状の溝９ｃと、この円環状の溝９ｃの中央部分に円形の有底穴９ｄとが、各々円柱状の部分の各面と同軸で形成されている。また、閉塞部材９の突起９ｂの端面にも、この端面の中央部分に、有底穴９ｄに向かう有底穴９ｅが円柱状の部分の面と同軸で形成されている。さらに、閉塞部材９の有底穴９ｄの底と有底穴９ｅの底となる壁には、波長変換素子３の棒状の光伝達部３ｂを挿入可能な貫通穴９ｆが形成されている。さらに、閉塞部材９の有底穴９ｄの内周面及び有底穴９ｅの内周面には、各々、ねじが切られている。
The blocking
波長変換素子３の棒状の光伝達部３ｂには、波長変換素子３を閉塞部材９に取り付けるためのクランプ部材１９が取り付けられている。クランプ部材１９は、ステンレス鋼や紫外線耐性や防食性などを有する合成樹脂などで形成したもので、円盤状の部分の両面の中央部に略円柱状の突起１９ａ、１９ｂが、円盤状の部分の各突起１９ａ、１９ｂが形成された面と同軸で形成された形状になっている。クランプ部材１９の突起１９ａの端面から突起１９ｂの端面側にかけての中心軸部分には、貫通穴１９ｃが穿設されている。クランプ部材１９の貫通穴１９ｃは、直径が波長変換素子３の棒状の光伝達部３ｂと同じになっており、波長変換素子３の棒状の光伝達部３ｂがクランプ部材１９の貫通穴１９ｃに突起１９ｂ側から挿入された状態となっている。波長変換素子３の棒状の光伝達部３ｂの端部の端面は、クランプ部材１９の突起１９ａから突出している。
A
クランプ部材１９の突起１９ｂの端面には、貫通穴１９ｃよりも大きな径の有底穴１９ｄが、貫通穴１９ｃと同軸に形成されている。したがって、貫通穴１９ｃの突起１９ｂの端面側は、有底穴１９ｄの底面の中心部分に開口している。クランプ部材１９の突起１９ｂの外周面には、ねじが切られている。そして、クランプ部材１９の突起１９ｂの有底穴１９ｄに、波長変換素子３の棒状の光伝達部３ｂの外周面に密着するＯリング２１、クランプ部材１９の突起１９ｂに穿設された有底穴１９ｄの底面にＯリング２１を押しつけるための筒状のＯリング押さえ２３を順に挿入した状態で、クランプ部材１９の突起１９ｂの外周面に切られたねじに対応するねじが内周面に切られ、中心軸部分に貫通穴が形成された断面略凹状のクランプシールナット２５が螺合され、取り付けられている。したがって、波長変換素子３の棒状の光伝達部３ｂは、クランプシールナット２５の貫通穴、Ｏリング押さえ２３の貫通穴、Ｏリング２１の穴、そして、クランプ部材１９の貫通穴１９ｃに送通された状態でクランプ部材１９に固定されている。
A bottomed
一方、クランプ部材１９の突起１９ａは、閉塞部材９の有底穴９ｄに対応する形状に形成されており、突起１９ａの外周面には、閉塞部材９の有底穴９ｄの内周面に切られたねじに対応するねじが切られている。したがって、Ｏリング２１、Ｏリング押さえ２３、クランプシールナット２５を組み付けて波長変換素子３を固定したクランプ部材１９は、クランプ部材１９の突起１９ａを閉塞部材９の有底穴９ｄに螺合させることで閉塞部材９に着脱可能に取り付けられる。このように、波長変換素子３は、棒状の光伝達部３ｂで片持ち支持された状態で、閉塞部材９に着脱可能に取り付けられている。
さらに、このようにクランプ部材１９を閉塞部材９に取り付けることにより、波長変換素子３の棒状の光伝達部３ｂの端面が閉塞部材９の貫通穴９ｆに挿入された状態となる。なお、波長変換素子３の棒状の光伝達部３ｂの端部の端面部分は、クランプ部材１９の突起１９ａから、閉塞部材９の貫通穴９ｆの長さの分だけ突出しているため、波長変換素子３の棒状の光伝達部３ｂは、閉塞部材９の中心軸に沿って延在し、波長変換素子３の棒状の光伝達部３ｂの端面は、閉塞部材９の有底穴９ｅの底面と同じ位置に来る。
On the other hand, the protrusion 19a of the
Furthermore, by attaching the
容器５は、開口側の端部に、この開口側の端部の外周面を覆う略筒状のシールグラウンド２７が、この外周面に密着した状態で取り付けられている。シールグラウンド２７は、ステンレス鋼や紫外線耐性や防食性などを有する合成樹脂などで形成したもので、容器５の開口側と反対側に位置する端部が鍔状に張り出した形状になっている。容器５の開口側の端部の端面は、シールグラウンド２７から突出した状態になっている。閉塞部材９に形成された容器５の開口に対応する形状の円環状の溝９ｃは、容器５の開口側の端部とシールグラウンド２７を嵌合可能な形状、大きさに形成されている。さらに、シールグラウンド２７の外周面及び閉塞部材９の円環状の溝９のシールグラウンド２７側の内周面には、互いに対応するねじが切られている。
The
そして、容器５は、容器５の開口側の端部のシールグラウンド２７から突出した部分の大きさに対応するＯリング２９をこの部分の外周面に装着した状態で、シールグラウンド２７の外周面のねじと閉塞部材９の円環状の溝９の内周面のねじとを螺合させることにより、容器５の開口側の端部とシールグラウンド２７が閉塞部材９の円環状の溝９ｃに嵌合され、片側封じ状態で閉塞部材９に着脱可能に取り付けられる。このとき、シールグラウンド２７の容器５の開口側の端面と閉塞部材９の円環状の溝９ｃの底面との間にＯリング２９が挟み込まれることにより、容器５は、閉塞部材９に気密に取り付けられた状態となる。なお、本実施形態では、容器５の内部には、乾燥空気又は窒素ガスが満たされた状態になっている。
And the
光ファイバーコード１６の閉塞部材９側の端部、つまり、光ファイバー７の閉塞部材９側の端部には、保護チューブ１５を覆った状態で外周面にねじが切られた筒状のねじ部３１が設けられている。そして、保護チューブ１５で覆われた光ファイバー７の閉塞部材９側の端部の端面は、ねじ部３１から突出した状態になっている。本実施形態のねじ部３１は、ステンレス鋼や紫外線耐性や防食性などを有するステンレス製である。しかし、光ファイバーコード１６のねじ部は、外周面にねじを切ることができ、紫外線耐性や防食性などを有していれば、様々な金属または合成樹脂などを用いて形成することができる。
At the end of the
閉塞部材９に穿設された有底穴９ｅの内周面には、光ファイバーコード１６のねじ部３１に切られたねじに対応するねじが切られている。したがって、閉塞部材９の有底穴９ｅに光ファイバーコード１６のねじ部３１を螺合させることで、光ファイバーコード１６の端部つまり光ファイバー７の端部に閉塞部材９を取り付けることができる。このとき、光ファイバーコード１６のねじ部３１のねじが切られた外周面にシール材を塗布して閉塞部材９の有底穴９ｅに螺合する。これにより、容器５内へ湿気が侵入しないようシールした状態で光ファイバーコード１６の端部に閉塞部材９を取り付けることができる。なお、シール材を塗布する代わりにシールテープなどを巻くことなどもできる。また、このとき、光ファイバー７は、閉塞部材９の中心軸に沿って延在し、光ファイバー７の端面は、閉塞部材９の有底穴９ｅの底面と同じ位置に来る。
A screw corresponding to the screw cut in the
このように、閉塞部材９の有底穴９ｅに光ファイバーコード１６のねじ部３１を螺合し、閉塞部材９の有底穴９ｄにクランプ部材１９の突起１９ａを螺合することで、光ファイバー７の軸芯と波長変換素子３の棒状の光伝達部３ｂの軸芯とを一致させて当接させ、光ファイバー７と波長変換素子３とを光学的に接続することができる。さらに、光ファイバーコード１６のねじ部３１は、シール剤の塗布などにより閉塞部材９の有底穴９ｅにシールされた状態で取り付けられ、容器５は、Ｏリング２９などにより閉塞部材９の円環状の溝９ｃにシールされた状態で取り付けられている。このため、容器５内へ湿気が侵入するのを防ぐことができ、容器５内への湿気の侵入による照度の測定精度の低下を抑制している。
In this way, the
閉塞部材９は、閉塞部材９の突起９ｂの外周面にはねじが切られており、この閉塞部材９の突起９ｂの外周面に切られたねじに対応するねじが一方の端部の内周面に切られた直管状の閉塞部材支持ロッド３３の一方の端部に取り付けられている。つまり、閉塞部材支持ロッド３３の内径は、閉塞部材９の突起９ｂの外径に対応する径になっており、閉塞部材支持ロッド３３の内周面のねじに閉塞部材９の突起９ｂの外周面のねじを螺合させることで、閉塞部材９は、閉塞部材支持ロッド３３の一方の端部に取り付けられている。閉塞部材支持ロッド３３は、紫外線耐性や防食性などを有するステンレスなどの金属や合成樹脂などで形成したもので、閉塞部材９が取り付けられたとき、閉塞部材支持ロッド３３の環状の一方の端部の端面は、閉塞部材９の突起９ａの、突起９ｂの周囲の端面に当接する。なお、光ファイバーコード１６は、直環状の閉塞部材支持ロッド３３内に挿通されている。
The closing
ところで、本実施形態の空間照度測定装置１は、図２及び図３に示すように、光ファイバーコード１６の光ファイバー７で伝達されてきた可視光を対応する電圧値に変換する光電変換アンプ１１や、センサー部１２、光ファイバーコード１６、そして、閉塞部材支持ロッド３３などを挿入した状態で設置される保護管１３なども備えている。波長変換素子３、容器５、そして、閉塞部材９などからなるセンサー部１２は、直管状の保護管１３のほぼ中央部に位置しており、光ファイバーコード１６や閉塞部材支持ロッド３３などは、保護管１３の光電変換アンプ１１が設置された側の端部に向かって延在している。そして、閉塞部材支持ロッド３３は、保護管１３に同軸に挿入されている。保護管１３は、紫外線透過性の材料、例えば石英ガラスやテフロン樹脂などで形成されている。なお、本実施形態の保護管１３は、空間照度測定装置１を設置する紫外線処理装置に設けられた紫外線ランプを挿入する保護管と同じ形状、大きさのものが用いられている。
By the way, as shown in FIGS. 2 and 3, the spatial
閉塞部材支持ロッド３３の他方の端部は、保護管１３の光電変換アンプ１１が設置された側の端部に設けられた閉塞部材支持ロッド固定座３５に固定されている。閉塞部材支持ロッド固定座３５は、紫外線耐性や防食性などを有するステンレスなどの金属や合成樹脂などで形成したもので、片方の端部が閉塞された断面が凹形状の円筒状の部材である。閉塞部材支持ロッド固定座３５は、保護管１３の光電変換アンプ１１が設置された側の端部に取り付けられた略筒状の保護管スリーブシールナツト３７の端部に被せた状態で設置されている。
The other end of the blocking
保護管スリーブシールナツト３７は、紫外線耐性や防食性などを有するステンレスなどの金属や合成樹脂などで形成したもので、保護管１３の光電変換アンプ１１が設置された側の端部の外周面を覆い、この保護管１３の端部の端面よりも突出した状態で保護管１３の端部に取り付けられている。そして、閉塞部材支持ロッド固定座３５は、保護管スリーブシールナット３７の保護管１３の端面よりも突出した側の端部に被せた状態で設置されている。閉塞部材支持ロッド３３は、閉塞部材支持ロッド３３の端部が、このような保護管スリーブシールナツト３７を介して保護管１３に取り付けられた閉塞部材支持ロッド固定座３５の端部を閉塞する円形の壁の面の中心部に形成された貫通穴に挿入され、この円形の壁の面に対して垂直に延在する状態で固定されている。これにより、閉塞部材支持ロッド固定座３５に閉塞部材支持ロッド３３を介して固定されたセンサー部１２は、このセンサー部１２の保護管１３への着脱を繰り返しても、波長変換素子３の受光部３ａに入射する光量が一定になるようになっている。
The protective tube
本実施形態の検出部となる光電変換アンプ１１は、閉塞部材支持ロッド固定座３５の円形の壁の外面側に固定リブ３９を介して固定されている。光ファイバーコード１６のセンサー部１２と反対側の端部には、光ファイバー７を光電変換アンプ１１に光学的に接続するための入射フェルール１７が設けられている。入射フェルール１７は、閉塞部材支持ロッド固定座３５のセンサー部１２と反対側の端部の開口を閉塞する栓４１に挿通された状態で閉塞部材支持ロッド固定座３５内から外に突出し、光電変換アンプ１１に接続され、光電変換アンプ１１内に設置されている図示していない可視光受光素子、例えば可視光用シリコンフォトダイオードや光電管などとに光学的に接続されている。
The photoelectric conversion amplifier 11 serving as the detection unit of the present embodiment is fixed to the outer surface side of the circular wall of the closing member support
光電変換アンプ１１は、前述のように、図示していない可視光受光素子や、この可視光受光素子で発生した電気信号を増幅する図示していない増幅回路、光電変換アンプ１１に電力を供給するための電源ケーブルや紫外線ランプの照度または紫外線ランプの照度に対応する電圧値などを表示するための図示していない表示器などに電気信号を出力するための出力ケーブルなどをまとめたケーブル４３などを有している。
As described above, the photoelectric conversion amplifier 11 supplies power to a visible light receiving element (not shown), an amplification circuit (not shown) that amplifies an electric signal generated by the visible light receiving element, and the photoelectric conversion amplifier 11. For example, a power supply cable, an illuminance of an ultraviolet lamp, a
ここで、空間照度測定装置１の設置例として、水中の微生物の殺滅や有機物質の酸化処理を行なう紫外線処理装置４５に設置した場合について説明する。紫外線処理装置４５は、図３及び図４に示すように、被処理水が通流する縦型の処理槽４７中に、処理槽４７の延在方向に沿ってつまり縦方向に直管状のランプ保護管４９内に挿入された状態の紫外線ランプ５１が複数設置されている。ランプ保護管４９は、保護管１３と同様に、紫外線透過性の材料、例えば石英ガラスやテフロン樹脂などで形成されており、ランプ保護管４９と保護管１３とは、同じ形状及び大きさのものである。処理槽４７は、防食性の材料、例えばステンレスやアルミニウムなどの金属などで形成され、両端部にフランジを有する略円筒状の胴部４７ａの上部開口及び底部開口を円盤状の天板４７ｂ及び底板４７ｃをフランジにボルト５２などによって固定することで、略円筒状の胴部４７ａの両端部の開口を閉塞した構造になっている。
Here, as an installation example of the spatial
天板４７ｂ及び底板４７ｃには、各々の対応する位置に、天板４７ｂ及び底板４７ｃの中心軸を囲む２重の同心円を描く位置に等間隔で複数の円筒状のニップル５３が、天板４７ｂ及び底板４７ｃを貫通し、天板４７ｂ及び底板４７ｃから外側に突出した状態で設置されている。天板４７ｂ及び底板４７ｃの対応する位置にある各々のニップル５３内にランプ保護管４９の端部が挿入され、ニップル５３及びランプ保護管４９の端部の面にＯリング５５を押しつけた状態で、ニップル５３の天板４７ｂ及び底板４７ｃから外側に突出した端部に、断面が凹字形状のシールナット５７が被せてある。これにより、ランプ保護管４９内は、湿気などの進入を防ぐように気密に密閉された状態になっている。なお、ランプ保護管４９に挿入された紫外線ランプ５１は、シールナット５７内の空間に設置された図示していないソケットなどに口金が接続されることで、ランプ保護管４９内に支持されている。
The
一方、天板４７ｂ及び底板４７ｃの中心軸の位置にも、図２及び図３に示すように、各々、円筒状のニップル５３が、天板４７ｂ及び底板４７ｃを貫通し、天板４７ｂ及び底板４７ｃから外側に突出した状態で設置されている。この天板４７ｂ及び底板４７ｃの中心軸の位置に設置されたニップル５３内には、空間照度測定装置１の保護管１３の端部が挿入されている。天板４７ｂに設けられたニップル５３では、ニップル５３の端面及び保護管１３のニップル５３から突出した端部の部分の外周面にＯリング５５を押しつけた状態で、このニップル５３の天板４７ｂから外側に突出した端部に、円筒状の保護管スリーブシールナツト３７が取り付けられ、保護管スリーブシールナツト３７に閉塞部材支持ロッド固定座３５が被せてある。底板４７ｃに設けられたニップル５３では、ランプ保護管４９の場合と同様に、Ｏリング５５を押しつけた状態でシールナット５７が被せてある。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3,
このように、紫外線処理装置４５には、図３に示すように、上下方向に延在する複数本の紫外線ランプ５１に囲まれた状態で、空間照度測定装置１が設置されている。また、紫外線処理装置４５は、処理槽４７の下端部側と上端部側に、各々、被処理水を処理槽４７に流入させるための流入口部４７ｄ、被処理水を処理槽４７から流出させるための流出口部４７ｅを有し、さらに、天板４７ｂの外面側を覆うカバー４７ｆ、処理槽４７を支持する台座部５８、図示していない紫外線ランプ５１の点灯の制御部などを有している。また、本実施形態の紫外線処理装置４５は、図３及び図５に示すように、ランプ保護管４９及び空間照度測定装置１の保護管１３の外表面に汚れなどが付くことにより紫外線の照射能力や照度の測定精度が低下するのを防ぐため、図示していない駆動部により、処理槽４７内を上下動してランプ保護管４９及び空間照度測定装置１の保護管１３の外表面の汚れを払拭するワイパー５９を有するワイパー機構を備えている。
Thus, as shown in FIG. 3, the spatial
ワイパー機構のワイパー５９は、弾性を有すると共に紫外線耐性や防食性などを有するゴムなどの樹脂や合成樹脂などで形成されており、ランプ保護管４９及び空間照度測定装置１の保護管１３の外表面に接触する環状に形成されている。なお、ワイパー機構のワイパーは、ステンレスブラシなど適宜の材料で形成することができる。また、ワイパー機構のワイパー５９は、図示していない駆動部に連結されて処理槽４７内を上下動するワイパー保持フレーム６１によって保持されている。ワイパー機構のワイパー保持フレーム６１は、紫外線耐性や防食性などを有するステンレスなどの金属や合成樹脂などで形成されている。このように、本実施形態の空間照度測定装置１では、紫外線処理装置４５に設置されたランプ保護管４９に対応する形状の保護管１３を用いており、紫外線処理装置４５に空間照度測定装置１の保護管１３をランプ保護管４９と平行に設置している。このため、紫外線処理装置で一般的に用いられているワイパー機構を利用して、空間照度測定装置１の保護管１３の外表面の汚れなどを払拭することができる。
The
このような本実施形態の空間照度測定装置１の動作や校正方法、本発明の特徴部などについて説明する。紫外線処理装置４５の紫外線ランプ５１から照射される紫外線は、空間照度測定装置１の保護管１３そして容器５を透過し、容器５内の波長変換素子３の受光部３ａに入射する。波長変換素子３は、含有する蛍光材料の紫外線励起により発光し、可視光に変換される。波長変換素子３で発生した可視光は、光伝達部３ｂを介して光ファイバー７へ入射し、光ファイバーコード１６の光ファイバー７を通って光電変換アンプ１１へ伝達される。光電変換アンプ１１に伝達された可視光は、図示していない可視光受光素子によって可視光の照度、すなわち紫外線の照度に応じた電気信号として、図示していない紫外線照度指示計に出力される。本実施形態の光電変換アンプ１１は、紫外線処理装置４５が有する紫外線ランプ５１の紫外線照射による紫外線の空間照度に応じた値の電圧を電気信号として出力する。このとき、本実施形態の空間照度測定装置１は校正が行われているため、空間照度測定装置１が出力する電圧値は、紫外線の空間照度の絶対値に対応するものである。
The operation and calibration method of the spatial
ここで、紫外線殺菌装置や促進酸化装置などの紫外線処理装置における紫外線の照射量は、例えば紫外線処理装置４５の場合、処理槽４７内の体積平均照度（Ｗ／ｍ２）＊照射時間（秒）により算出される。体積平均照度は、空間照度を処理槽４７内の全体積で平均したものであるため、体積平均照度を求めるには、空間照度の絶対値を測定する必要がある。そして、空間照度の絶対値を測定するためには、空間照度測定装置を校正する必要がある。空間照度は、微小球体の表面積をｄＳとし、この表面積ｄＳに入射する紫外線光束をｄΦとすれば、空間照度＝ｄΦ／ｄＳで表されるため、空間照度測定装置を校正するには、微小球体へ入射する光量を測定する必要がある。
Here, the irradiation amount of ultraviolet rays in an ultraviolet treatment apparatus such as an ultraviolet sterilization apparatus or an accelerated oxidation apparatus is, for example, in the case of the
また、空間照度測定装置１の波長変換素子３の形成に用いたような蛍光ガラスは、紫外線を吸収して可視光を発するが、その総合変換率は、センサー部１２の構造や形態、さらに、波長変換素子３と光ファイバー７、光ファイバー７と光電変換アンプ１１などの接続損失のばらつきにより個体差が生じる。こような、個体差が存在しても、信頼がおける空間照度の絶対値を測定できるようにするためにも、校正の必要がある。
In addition, the fluorescent glass used for forming the
本実施形態の空間照度測定装置１では校正が可能であるが、その校正は以下のような方法で行われる。紫外線処理装置４５の構成と同様の複数本の校正用の紫外線ランプ、望ましくは４本以上の紫外線ランプを設置した校正用紫外線照射槽を準備する。この校正用紫外線照射槽に、紫外線処理装置４５への空間照度測定装置１の設置方法と同様に、保護管１３にセンサー部１２を挿入した空間照度測定装置１を、センサー部１２が複数本の紫外線ランプに囲まれた状態で設置する。そして、紫外線ランプの電力を４段階、例えば７２Ｗ、５７Ｗ、５０Ｗ、４２Ｗといったように変化させ、各電力に対応する空間照度測定装置１の光電変換アンプ１１での電圧値を測定する。
Although the spatial
続いて、空間照度測定装置１の閉塞部材支持ロッド固定座３５を取り外して保護管１３からセンサー部１２を取り出し、図６及び図７に示すように、センサー部１２から波長変換素子３と光ファイバーコード１６を取り外し、容器５内に紫外線の照射により壊変する光感受性化合物６３、例えばウリジン又はロ−ズベンガルなどを予め設定した量張り込んだセンサー部１２を、再び保護管１３に挿入して設置する。このとき、閉塞部材支持ロッド３３を介して閉塞部材支持ロッド固定座３５に連結されたセンサー部１２は、波長変換素子３と光ファイバーコード１６のあるなしに関わらず、保護管１３内の同じ位置つまり校正用紫外線照射槽内の同じ位置に来る。なお、ウリジン又はロ−ズベンガルなどの光感受性化合物６３を容器５内に張り込む量は、入射角７１度以下の紫外線が全量入射できる量として設定されたものである。
Subsequently, the blocking member support
この状態で、空間照度測定装置１のセンサー部１２に波長変換素子３と光ファイバーコード１６を取り付けていたときと同様に、校正用紫外線照射槽に設置した紫外線ランプを、４段階の電力、例えば７２Ｗ、５７Ｗ、５０Ｗ、４２Ｗと変化させて点灯し、各電力における照射時間を変化させて光感受性化合物６３の壊変量を測定する。そして、光感受性化合物６３がウリジンであるとすると、照射時間をｔ、照射時間ｔ＝０秒におけるウリジン濃度をＣ０、照射時間ｔ秒後のウリジン濃度をＣｔとしたとき、照射時間ｔを横軸に、ｌｏｇ（Ｃｔ／Ｃ０）を縦軸にプロットすると直線が得られるので、その勾配を求め、次式（１）により空間照度測定装置１の容器５表面での空間照度を算出する。
−ｌｏｇ（Ｃｔ／Ｃ０）＝φｕ・εｕ＊Ｉａｖ＊ｔ ・・・（１）
なお、φｕは、ウリジンの量子収率（４.０３４＊１０−８ｍｏｌウリジン／Ｊ）、εｕは、ウリジンのモル吸光係数（８４１ｍ２／ｍｏｌウリジン）、Ｉａｖは、容器５に占めるウリジン溶液内の空間照度の平均値である。
In this state, as in the case where the
-Log (C t / C 0 ) = φ u · ε u * I av * t (1)
Φ u is the uridine quantum yield (4.034 * 10 −8 mol uridine / J), ε u is the molar extinction coefficient of uridine (841 m 2 / mol uridine), and I av occupies the
容器５ヘの表面照度をＩ０、吸収されずに容器５を透過する照度をＩとすると、Ｉａｖは、Ｉ０とＩの対数平均照度として次式（２）より求めることができる。
Ｉａｖ＝（Ｉ０−Ｉ）／２.３０３ｌｏｇ（Ｉ０／Ｉ） ・・・（２）
さらに、Ｂｅｅｒ−Ｌａｍｂｅｒｔの法則より、Ｉ／Ｉ０＝１０−αｄ、Ｉ０−Ｉ＝Ｉ０（１−１０−αｄ）を式（２）に代入して、次式（３）が得られ、容器５ヘの表面照度Ｉ０を求めることができる。
Ｉ０／Ｉａｖ＝２.３０２αｄ／（１−１０−αｄ） ・・・（３）
If the surface illuminance on the
I av = (I 0 −I) /2.303 log (I 0 / I) (2)
Further, from Beer-Lambert's law, substituting I / I 0 = 10 −αd and I 0 −I = I 0 (1-10 −αd ) into equation (2), the following equation (3) is obtained: The surface illuminance I 0 to the
I 0 / I av = 2.302αd / (1-10 −αd ) (3)
このような校正方法によって、ウリジンにより測定した容器５の表面照度と光電変換アンプ１１で検出した電圧との関係を求めた結果の一例を図８に示す。本実施形態の空間照度測定装置１では、このような校正方法によって、図８のような容器５の表面照度と光電変換アンプ１１で検出した電圧のような検出部で検出した数値との関係が得られるため、光電変換アンプ１１のような検出部によって検出した数値から得られる空間照度の値を校正できる。
FIG. 8 shows an example of the result of determining the relationship between the surface illuminance of the
このように、本実施形態の空間照度測定装置１では、波長変換素子３を内包し、閉塞部材９で開口した側の端部が閉塞された容器５を備えている。さらに、波長変換素子３や光ファイバー７は、閉塞部材９に着脱可能に取り付けられている。このため、上記のような、容器５内に光感受性化合物６３を予め設定した量入れ、紫外線を照射したときのこの光感受性化合物の壊変量を測定することにより空間照度の校正を行うことが可能となり、空間照度の絶対値を測定できる。
As described above, the spatial
さらに、蛍光ガラスファイバーなどで形成された波長変換素子３は、多少の曲がりがあり、両端で支持すると折れて破損することがある。しかし、本実施形態の空間照度測定装置１では、波長変換素子３を、波長変換素子３の光伝達部３ｂ側に取り付けられたクランプ部材１９を閉塞部材９に取り付けることにより片持ち支持される。このため、波長変換素子３に曲がりがあっても、波長変換素子３が折れて破損するのを抑制できる。
加えて、本実施形態の空間照度測定装置１では、波長変換素子３を内包する容器５が、紫外線ランプ５１を挿入したランプ保護管４９に対応する形状の保護管１３に挿入されている。このため、紫外線ランプ５１のランプ保護管４９の外表面に付着した汚れを除去するワイパー５９を有するワイパー機構を利用して、保護管１３の外表面に付着した汚れを除去できる。したがって、保護管１３が容器５の外表面への汚れ付着を防ぎ、また、保護管１３の外表面に付着した汚れをワイパー機構により除去できる。これにより、空間照度の絶対値の測定精度の低下を抑制できる。ただし、紫外線を照射する処理対象が汚れの付着などが起こる物でない場合などは、保護管１３を設けていない構成にすることもできる。
Furthermore, the
In addition, in the spatial
さらに、波長変換素子と光ファイバーの光学的な接続においては、光パワーの損失ができるだけ小さいこと、着脱が容易なこと、着脱を繰り返しても損失がほとんど変化しないことなどが要求される。これに対して、本実施形態の空間照度測定装置１では、容器５を閉塞するための閉塞部材９に形成された有底穴９ｄ、９ｅに、各々、波長変換素子３の取り付けたクランプ部材１９の突起１９ａ、光ファイバーコード１６に設けられたねじ部３１を螺合させることで、波長変換素子３と光ファイバー７を、光パワーの損失ができるだけ小さい状態で光学的に接続することができる。また、波長変換素子３と光ファイバー７の着脱を容易にでき、着脱を繰り返しても損失がほとんど変化しない。
Further, in the optical connection between the wavelength conversion element and the optical fiber, it is required that the optical power loss is as small as possible, the attachment / detachment is easy, and the loss hardly changes even when the attachment / detachment is repeated. On the other hand, in the spatial
加えて、校正を行うためにセンサー部１２を着脱したとき、着脱によってセンサー部１２の位置が変わらないようにできることも、校正の精度を向上する上で重要である。これに対して、本実施形態の空間照度測定装置１では、センサー部１２は、閉塞部材９によって閉塞部材支持ロッド３３の一方の端部に取り付けられている。そして、閉塞部材支持ロッド３３の他方の端部には、閉塞部材支持ロッド固定座３５が取り付けられている。この閉塞部材支持ロッド固定座３５は、位置が変化することがない紫外線処理装置４５の天板４７ｂといったような位置が変化することがない部材に固定されたニップル５３といった部材に、本実施形態では保護管スリーブシールナツト３７などを介して取り付けられている。したがって、校正を行うためにセンサー部１２を着脱しても、センサー部１２の位置は変わることがなく、校正の精度を向上できる。
In addition, when the
ところで、本発明を適用してなる空間照度測定装置では、本実施形態の空間照度測定装置１のように波長変換素子３を容器５内に内包したような構成となる。しかし、この波長変換素子３を内包する容器５内が空気の場合、紫外線は密な媒質、例えば石英などで形成された容器５の壁から粗な媒質である容器５内の空気に進むことになる。このため、容器５の壁の面に対する入射角が４９度以上では全反射が起こり、入射角４９度以上の紫外線は、容器５内に入射しないことになる。このため、波長変換素子３で受光する紫外線は、実際の紫外線の照射量よりも少なくなり、測定した紫外線の空間照度も実際よりも小さくなる。
By the way, the spatial illuminance measurement apparatus to which the present invention is applied has a configuration in which the
このように測定した空間照度が真の空間照度より小さくなるのを防ぐため、波長変換素子３を内包する容器５のような容器内に、屈折率が空気より大きく、かつ、紫外線感受性のない媒質、例えば純水や石英の粉などを充填する。これにより、紫外線の全反射が抑制され、ほとんどの紫外線が容器内に進入できるようになるため、空間照度の絶対値の測定精度を向上できる。
In order to prevent the spatial illuminance measured in this way from becoming smaller than the true spatial illuminance, a medium having a refractive index larger than air and not sensitive to ultraviolet rays in a container such as the
同様に、本実施形態の空間照度測定装置１のようにセンサー部１２が保護管１３内に挿入されているとき、保護管１３内が空気の場合、紫外線は密な媒質である石英などで形成された保護管１３の壁から粗な媒質である保護管１３内の空気に進む。このため、紫外線の保護管１３の壁の面に対する入射角が４９度以上では全反射が起こり、入射角４９度以上の紫外線は、保護管１３内に入射しないため、容器５内へも入射しないことになる。これを防ぐためには、保護管内にも屈折率が空気より大きく、かつ、紫外線感受性のない媒質、例えば純水とか石英の粉を充填する。これにより、空間照度の絶対値の測定精度を向上できる。
Similarly, when the
さらに、例えば紫外線処理装置４５のような、通流する被処理水３１中の微生物の殺滅や有機物の酸化などを行なう流水型の紫外線処理装置などでは、運転管理指標として、複数の紫外線ランプ５１から照射される紫外線の総合照度つまり空間照度の絶対値を計測することが重要である。しかし、従来の紫外線照度計では、紫外線受光素子の受光面にほぼ垂直に紫外線を入射させる必要があるため、各紫外線ランプ毎に紫外線受光素子を設置しなければならず、紫外線の空間照度の絶対値を計測することはできない。
Furthermore, in a flowing water type ultraviolet treatment apparatus that kills microorganisms in the flowing
これに対して、本実施形態の紫外線処理装置４５は、複数の紫外線ランプ５１に囲まれた位置に空間照度測定装置１を備えている。このため、空間照度測定装置１によって紫外線処理装置４５に設置された複数の紫外線ランプ５１から照射される紫外線の空間照度の絶対値を計測できる。したがって、空間照度の絶対値を測定して監視することができ、紫外線処理装置の紫外線の照射処理の精度を向上できる。
On the other hand, the
また、本実施形態では、一方の端部が球状の受光部３ａとなっている波長変換素子３を用いているが、波長変換素子としては、図９に示すように、棒状の波長変換素子６５など様々な形状のものを用いることもできる。また、波長変換素子を内包する容器を閉塞するための閉塞部材の形状や、波長変換素子や光ファイバーを閉塞部材に取り付けるための構造なども、本実施形態の閉塞部材９のような形状や、クランプ部材１９などを用いた構造に限らず、波長変換素子や光ファイバーを光学的に接続した状態で取り付けることができ、容器の開口を閉塞できれば様々な形状や構造にできる。
Further, in the present embodiment, the
例えば、図９に示す空間照度測定装置６７のように、一方の端面に突起６９ａを、他方の端面に２段階に径が小さな同軸に形成された突起６９ｂ、６９ｃを設けた円柱状の閉塞部材６９を用いることもできる。閉塞部材６９は、突起６９ａの端面から突起６９ｃの端面にかけて貫通穴６９ｄが形成されており、貫通穴６９ｄの突起６９ｃの端面での開口部分は、波長変換素子６５と同じ径に縮径しており、波長変換素子６５を挿入可能になっている。閉塞部材６９の貫通穴６９ｄ内には、突起６９ｃ側から、円筒状のバイトン製クランプ部材７１、Ｏリング７３、円筒状のアルミニウム製クランプ部材７５の順に設置されている。波長変換素子６５は、波長変換素子６５の一方の端部の端面が、閉塞部材６９の貫通穴６９ｄに挿入されたアルミニウム製クランプ部材７５の突起６９ａ側の端面と同じ位置に来るように突起６９ｃの端面の貫通穴６９ｄの開口から挿入されている。
For example, as in the spatial
光ファイバーコード１６は、ねじ部３１が、閉塞部材６９の貫通穴６９ｄの突起６９ａ側から内周面に切られたねじに螺合されることで、閉塞部材６９に取り付けられている。このとき、光ファイバーコード１６の光ファイバー７の端面は、閉塞部材６９の貫通穴６９ｄに挿入されたアルミニウム製クランプ部材７５の突起６９ａ側の端面と同じ位置に来る。これにより、波長変換素子６５と光ファイバー７が光学的に接続される。閉塞部材６９の突起６９ｃは、容器５の内径と同じ径に形成されており、容器５の開口に挿入可能になっている。容器５の開口側の端部には略筒状のシールナット７７が取り付けられており、シールナット７７の容器５が取り付けられた側と反対側の開口の内径は、閉塞部材６９の突起６９ｂの径に対応する径に形成されている。
The
そして、シールナット７７の容器５が取り付けられた側と反対側の開口の内周面と、閉塞部材６９の突起６９ｂの外周面には、対応するねじが切られており、容器５の開口側の端面と閉塞部材６９の突起６９ｂの突起６９ｃ周囲の面との間にＯリング７９を挟んだ状態で、シールナット７７を閉塞部材６９の突起６９ｂに螺合させることで、容器５内が気密な状態で、容器５が閉塞部材６９に取り付けられる。なお、空間照度測定装置６７では、閉塞部材６９の突起６９ａに、閉塞部材支持ロッド３３の端部の内周面に切られたねじに対応するねじが切られており、閉塞部材６９の突起６９ａに閉塞部材支持ロッド３３が螺合され、閉塞部材６９の突起６９ａに閉塞部材支持ロッド３３が取り付けられる。
Corresponding screws are cut on the inner peripheral surface of the opening of the
このように、本発明を適用してなる空間照度測定装置は、波長変換素子を内包する容器を備え、容器の開口側の端部に閉塞部材が設けられ、この閉塞部材に取り付けられた波長変換素子と光ファイバーとが光学的に接続されていれば、様々な構成にできる。 As described above, the spatial illuminance measuring apparatus to which the present invention is applied includes a container that includes the wavelength conversion element, and a wavelength conversion unit that is provided with a closing member at the opening-side end of the container and attached to the blocking member. If the element and the optical fiber are optically connected, various configurations can be made.
また、本実施形態では、被処理水中の微生物の殺滅や有機物の酸化処理を行なう縦型の紫外線処理装置４５に本実施形態の照度測定装置１を設置した場合を例として説明した。しかし、本発明はこれに限らず、気体中や物品に付着している微生物の殺滅処理、半導体の製造工程などにおける紫外線感光処理、紫外線を光源とする光触媒処理など、様々な用途、様々な構成の紫外線ランプを備えた紫外線処理装置や、様々な用途、様々な構成の紫外線ランプを備えた紫外線処理装置、また、横型の紫外線処理装置といったように様々な構成の紫外線処理装置における紫外線の空間照度の測定を行う空間照度測定装置に適用できる。
Moreover, in this embodiment, the case where the illumination
１ 空間照度測定装置
３ 波長変換素子
３ａ 受光部
３ｂ 光伝達部
５ 容器
７ 光ファイバー
９ 閉塞部材
１２ センサー部
１５ 保護チューブ
１６ 光ファイバーコード
１９ クランプ部材
２１、２９ Ｏリング
２３ Ｏリング押さえ
２５ クランプシールナット
２７ シールグラウンド
DESCRIPTION OF
16
Claims (2)
前記各紫外線ランプは、前記処理槽に上下端を固定して一又は二重の円状に配置された紫外線透過性を有する複数本のランプ保護管内にそれぞれ挿入され、前記複数本の紫外線ランプが配置された円の中心に紫外線透過性を有する保護管が前記処理槽に上下端を固定して配置され、前記保護管内に前記波長変換素子が挿入されてなり、
前記各ランプ保護管は、前記一又は二重の円のそれぞれに３本以上配置され、前記波長変換素子から各紫外線ランプを見通せる位置に互いに周方向に等間隔で配置されてなることを特徴とする紫外線処理装置。 Based on visible light converted by a vertical processing tank, a plurality of ultraviolet lamps provided in the processing tank, and a wavelength conversion element formed in a rod shape that converts ultraviolet light into visible light. A UV illuminance measuring device that measures the illuminance of ultraviolet rays of the ultraviolet ray processing apparatus for treating the water to be treated flowing from the lower part of the treatment tank and discharging it from the upper part of the treatment tank.
Wherein each ultraviolet lamp is inserted in each of a plurality of lamps protective tube having arranged UV transparent upper and lower ends to fixedly one or double circular in the processing bath, the plurality of ultraviolet lamps A protective tube having ultraviolet transparency at the center of the arranged circle is arranged with the upper and lower ends fixed to the treatment tank, and the wavelength conversion element is inserted into the protective tube,
Three or more of each of the lamp protection tubes are arranged in each of the one or double circles, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction at positions where the ultraviolet ray lamps can be seen from the wavelength conversion element. UV treatment equipment.
該筒状の容器内及び前記保護管内に、空気よりも屈折率の大きい媒質が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線処理装置。 The wavelength conversion element is contained in a cylindrical container having ultraviolet transparency,
The ultraviolet processing apparatus according to claim 1, wherein the cylindrical container and the protective tube are filled with a medium having a refractive index larger than that of air.
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