JP2014200731A - 水処理用紫外線照射装置およびバラスト水処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンススペースが小さい水処理用紫外線照射装置およびこれを用いたバラスト水処理装置を提供する。【解決手段】紫外線ランプユニットと、前記紫外線ランプユニットを内部に備え被処理水に紫外線を照射するための複数の筒状のチャンバーとを備え、前記チャンバーは、その筒状の端部の少なくとも一方に前記紫外線ランプユニットの着脱開口部を有し、かつ複数の前記チャンバー内部を被処理水が連続して流れるように直列に接続されており、前記紫外線ランプユニットは前記着脱開口部により着脱可能に構成されている水処理用紫外線照射装置を用いる。【選択図】 図２

Description

本発明は、液体中の微生物を死滅させるための水処理用紫外線照射装置に関するものである。特に、船舶に貯留されるバラスト水の処理システムに用いられバラスト水中の微生物を死滅させるための水処理用紫外線照射装置およびこれを用いたバラスト水処理装置に関する。

近年、船舶に積載するバラスト水の処理が問題となっている。バラスト水は空荷状態でも安全に航行するために船舶に積載される海水であり、バラスト水は出港時に付近の海域から取水し、入港時の積荷の積載時に海洋へ排水される。即ち、出港地の海水からなるバラスト水が入港地（積荷港）で排水されることになる。例えば、日本から出港したオイルタンカーがオイル産油国のクエート等の中近東へ航行してオイルを搭載する場合、日本海域の海水がバラスト水として積載され、中近東の海域で洋上に排水されることとなる。このようにバラスト水が取水した海域と異なる海域に排水されると、海水中の生物が本来の生息地でない海域に移動させられることとなり、海洋の生態系に大きな影響を及ぼすこととなる。

このため、バラスト水を浄化処理して微生物を除去あるいは死滅、不活性化する方法が種々検討されている。例えば、特許文献１および特許文献２には濾過膜を用いたバラスト水の処理装置が記載されている。特許文献１および特許文献２のバラスト水処理装置は、濾過水に紫外線を照射する紫外線ランプを備えており、紫外線ランプにより微生物の死滅化をおこなうことができる。また、特許文献３には内部を被処理流体が通流するように構成され、紫外線放射形の低圧水銀蒸気放電ランプを備える流体殺菌装置が開示されている。

特開２０１１−１９４３９６号公報 特開２０１０−２０７７９６号公報 特開平１１−２６５６８４号公報

紫外線ランプは紫外線ランプ保護管に収納されて、紫外線ランプユニットとしてバラスト水を紫外線照射処理するチャンバー内に設置されている。しかし、紫外線ランプの交換や修理を行うためには、紫外線ランプユニットをチャンバーに取り付ける作業やチャンバーから取り外す作業（着脱作業）が必要である。バラスト水中の微生物の死滅化処理に使用される紫外線ランプユニットは通常０．２５ｍ〜１ｍ程度であり、２ｍ程度の長いものもある。そのため、紫外線ランプの交換や修理のために、紫外線ランプユニットをチャンバーに着脱する空間、すなわち紫外線ランプ交換スペースを必要とする。紫外線ランプ交換スペースは、チャンバーの開口部から紫外線ランプユニットの長さにおおよそ相当する幅を有する。

また、チャンバーの開口部付近には、チャンバーの蓋となるフランジをチャンバーに取り付ける作業やチャンバーから取り外す作業（着脱作業）などをするための空間、すなわち着脱作業スペースも必要である。

バラスト水処理装置は船舶内に設置されるものであるため、船舶内の空間を効率よく使用するために、紫外線ランプ交換スペースと着脱作業スペースの実質的な合計の空間、すなわちメンテナンススペースをできるだけ小さくすることが望ましい。つまり、できるだけ小さい配置スペースにおいて紫外線照射による処理効果を向上させ、装置全体としてコストを低減することが課題である。

本願発明者らは、鋭意検討の結果、紫外線照射装置の構成、紫外線ランプ交換スペースの配置、着脱作業スペース配置が、メンテナンススペースの大きさと関係していることを確認し、本願発明に至った。

すなわち、本願発明は、紫外線ランプユニットと、前記紫外線ランプユニットを内部に備え被処理水に紫外線を照射するための複数の筒状のチャンバーとを備え、前記チャンバーは、その筒状の端部の少なくとも一方に前記紫外線ランプユニットの着脱開口部を有し、かつ複数の前記チャンバー内部を被処理水が連続して流れるように直列に接続されており、前記紫外線ランプユニットは前記着脱開口部により着脱可能に構成されている水処理用紫外線照射装置である。

また、本願は上記水処理用紫外線照射装置を備えるバラスト水処理装置を提供する。

上記発明によれば、メンテナンススペースが小さい水処理用紫外線照射装置およびこれを用いたバラスト水処理装置を提供することが可能となる。したがって、できるだけ小さい配置スペースにおいて、紫外線照射による処理効果を向上させ、装置全体としてコストを低減することができる。

水処理用紫外線照射装置の一例を示す図であって、垂直断面の構成を模式的に示す図である。 本発明による水処理用紫外線照射装置の一例を示す図であって、垂直断面の構成を模式的に示す図である。 本発明による水処理用紫外線照射装置の一例を示す図であって、垂直断面の構成を模式的に示す図である。 本発明による水処理用紫外線照射装置の一例を示す図であって、垂直断面の構成を模式的に示す図である。 図２におけるＡ−Ａ断面の構成を模式的に示す図である。 本発明による水処理用紫外線照射装置の一例を示す図であって、接続管内部に整流板を備えた構成を模式的に示す図である。 図６における整流板のＢ−Ｂ断面の構成を模式的に示す図である。 本発明による水処理用紫外線照射装置の一例を示す図であって、チャンバー内部に整流板を備えた構成を模式的に示す図である。 本発明による水処理用紫外線照射装置の一例を示す図であって、チャンバー内部に整流板を備えた構成を模式的に示す図である。 図８および図９における整流板のＣ−Ｃ断面の構成を模式的に示す図である。 バラスト水処理装置を用いたバラスト水処理システムの全体構成例を説明する図である。 バラスト水処理装置の濾過装置部分の構成例を示す縦断面模式図である。 図１２のＤ−Ｄ断面を模式的に示す図である。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施形態を列記して説明する。（１）紫外線ランプユニットと、前記紫外線ランプユニットを内部に備え被処理水に紫外線を照射するための複数の筒状のチャンバーとを備え、前記チャンバーは、その筒状の端部の少なくとも一方に前記紫外線ランプユニットの着脱開口部を有し、かつ複数の前記チャンバー内部を被処理水が連続して流れるように直列に接続されており、前記紫外線ランプユニットは前記着脱開口部により着脱可能に構成されている水処理用紫外線照射装置である。

本願発明の実施態様としての水処理用紫外線照射装置では、チャンバー内部で被処理水を紫外線ランプの長手方向に沿って流している。したがって、被処理水は紫外線ランプの長手方向が長いほど、長い時間で紫外線照射処理されることになる。つまり、紫外線ランプが長い方が、被処理水をより長時間の紫外線照射処理をすることができる。一方、紫外線ランプの交換や修理を行うためには、紫外線ランプユニットをチャンバーに着脱する必要がある。そのため、紫外線ランプユニットを着脱するための空間、すなわち紫外線ランプ交換スペースが必要である。したがって、被処理水を長い時間で紫外線照射処理するために紫外線ランプユニットを長くすると、この紫外線ランプ交換スペースが大きくなってしまう。

また、チャンバーの開口部付近では、チャンバーの蓋となるフランジの着脱作業や紫外線ランプの電極配線の修理作業などの作業をおこなう。この作業のための空間、すなわち着脱作業スペースも必要となる。

しかし、水処理用紫外線照射装置を上記構成にすることにより、紫外線ランプの合計長さが同じでも、紫外線ランプユニット１つあたりの長さを短くすることができ、また紫外線ランプ交換スペースと着脱作業スペースを効率的に配置することができる。この結果、紫外線照射による微生物死滅化処理能力は同じでありながら、紫外線ランプ交換スペースと着脱作業スペースの実質的な合計の空間、すなわちメンテナンススペースを小さくすることができる。

なお、着脱作業スペースの大きさは紫外線ランプの長さとは関係がない。したがって、本願は、主として紫外線ランプの合計長さが１つの着脱作業スペースの幅よりも大きい場合に有効な発明である。

（２）２つの前記チャンバーと、２つの前記紫外線ランプユニットとを備え、前記チャンバーの一方の前記端部に前記着脱開口部を有し、前記チャンバー間は他方の前記端部において接続されており、前記紫外線ランプユニットは、同一軸上に配置されていると良い。紫外線ランプユニットが同一軸上に配置されていることにより、被処理水を２つのチャンバー内で一貫して同一方向に流すことができる。このため、被処理水の流れの方向を変えることによって生じる流れの乱れを抑制することができる。

（３）また、前記チャンバー間に前記被処理水を流すための接続管を備え、前記チャンバーはその筒状の軸を平行にして並列配置すると良い。チャンバーはその筒状の軸を平行にして並列配置されているので、各紫外線ランプユニットを互いに平行方向に移動させてチャンバーに着脱することが可能である。したがって、紫外線ランプユニットが交差することによって紫外線ランプ交換スペースが広がることはない。さらに、チャンバー内部を被処理水が連続して流れるように、接続管によってチャンバーが直列に接続されているので、被処理水が紫外線照射処理される空間の合計長さは、チャンバーが１つの場合と同じにすることができる。

（４）前記チャンバーは一方の前記端部にのみ前記着脱開口部を有し、前記着脱開口部は同一方向に開口しているとよい。すべての紫外線ランプユニットを同じ方向でチャンバーに着脱することが可能であり、作業性が向上するとともに、メンテナンススペースがさらに小さくなる。

（５）前記接続管内部に整流板をさらに備えると良い。整流板は流体の流れを整えるための板である。複数のチャンバーが接続されていることにより、チャンバー内部での被処理水の流れが不均一になることがあるが、整流板により被処理水の流れを一様にすることができる。

被処理水は、接続管から下流側のチャンバーへ流れ込むが、流入方向とチャンバー内部で流れる方向が異なる場合、被処理水はチャンバーにおいて流入口の反対側の領域に偏って速く流れ、流入口側の領域では被処理水の流量が少なくなる傾向にある。被処理水の流量が少ない部分があると、被処理水に効率的に紫外線が照射されない可能性がある。また、流れが速い被処理水に十分に紫外線が照射されない可能性がある。したがって、チャンバー内部では、被処理水はできるだけ一様に流れるようにすることが望ましい。

そこで、接続管に整流板を設置して被処理水の流れを整えておけば、下流側のチャンバーにおいて被処理水の流量の偏りを抑制することができ、したがって効率的に被処理水に紫外線照射をおこなうことができる。また、チャンバーの内部ではなく接続管の内部に整流板を設けているので、紫外線ランプから発せられた紫外線がこの整流板によってチャンバー内部で遮られることはなく、被処理水に紫外線が効率的に照射されることが期待できる。

整流板には種々のものが利用できる。例えば、接続管内部の断面形状に沿った形状の板で、多数の貫通孔を有するものなどが利用できる。

（６）前記チャンバー内部に整流板をさらに備えると良い。上述のように、複数のチャンバーが接続されていることにより、チャンバー内部での被処理水の流れが不均一になることがあるが、チャンバー内部に整流板を設けることによって、より効果的にチャンバー内部での水の流れを整えることができる。さらに、被処理水流路から最上流のチャンバーへの流入方向と最上流のチャンバー内部で流れる方向が異なる場合でも、最上流のチャンバー内部に整流板を設けることによって、より効果的にチャンバー内部での水の流れを整えることができる。

チャンバー内部に備える整流板は、接続管内部に備える整流板と類似のものが利用できる。ただし、チャンバー内部には紫外線ランプユニットがあるので、チャンバー内部に備える整流板は、紫外線ランプユニットを挿入するための貫通孔を有している。

（７）前記紫外線ランプユニットを洗浄する洗浄機構をさらに備えると良い。紫外線ランプ保護管表面に汚れが付着すると、ランプ保護管の紫外線透過率が下がって、被処理水への紫外線照射量が低下する。そこで、紫外線ランプ保護管を洗浄する洗浄機構によって紫外線ランプ保護管表面を定期的に洗浄すれば、紫外線照射量の低下を防止することができる。このため、紫外線照射量一定モードで運転させた場合でも、消費電力の増加を抑制することができる。

また、チャンバーが複数になると洗浄工程が増えるが、洗浄機構を備えることにより、チャンバーが複数の場合でも効率的に洗浄することができる。

（８）１つの前記チャンバーは１つの前記紫外線ランプユニットを備えると良い。１つのチャンバーに紫外線ランプユニットの２つ以上を並列して設置する場合、紫外線ランプユニットを１つだけ設置する場合に比べてチャンバーの内径が大きくなることが多く、チャンバー内で紫外線の強度がかえって弱くなる領域が生じる場合があるためである。

さらに、１つのチャンバーに紫外線ランプユニットを１つだけ備える構成は、特に、紫外線ランプ保護管を洗浄する洗浄機構を備える場合に好ましい構成である。１つのチャンバーには紫外線ランプユニットを１つだけ備えるようにすれば、紫外線ランプユニットの取り付け精度や洗浄機構の洗浄部分の寸法精度に高い精度は要求されない。したがって、紫外線ランプユニット取り付けの煩雑さ軽減や洗浄機構のコスト低減を図ることができる。

（９）本願は、上述の水処理用紫外線照射装置を備えるバラスト水処理装置を提供する。上述の水処理用紫外線照射装置はメンテナンススペースが小さいので、これを備えるバラスト水処理装置が船舶内に設置された場合でも、船舶内の空間を効率よく使用することができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施態様としての水処理用紫外線照射装置およびバラスト水処理装置の構成例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

（バラスト水処理システム）
まず、図１１にてバラスト水処理装置を用いたバラスト水処理システムの全体構成例を説明する。バラスト水処理装置は、濾過装置と紫外線照射装置および付随する配管類から構成される。このシステムは配管３１からポンプ４１によって取水した海水を処理し、バラスト水としてタンク１３に貯留する。配管３２を経て濾過装置１１に送られた被濾過水としての海水は、濾過装置１１により濾過される。濾過された被濾過水は配管３３を経て、紫外線照射装置１２などの微生物死滅化手段に送られる。濾過された被濾過水すなわち被処理水は、紫外線照射装置１２にて微生物の死滅化処理が行われる。また、濾過装置１１において濾過されなかった排出水は、配管３５を経て装置外部へ導出される。微生物の死滅化処理を経た海水は、配管３４、配管３６を経てタンク１３に送られる。

濾過装置の具体的構成例を図１２および図１３を参照して説明する。図１２および図１３は船舶用のバラスト水処理装置の一部を例示する。図１２は軸線を含む垂直断面の構成、図１３は図１２における水平Ｄ−Ｄ断面の構成をそれぞれ模式的に示す図である。円筒形状のプリーツフィルター１０１は回転中心となる軸線Ｅを囲むように配置されており、中心に配置された中心配管１４０（配管は回転しない）の周囲を回転自在に取り付けられている。プリーツフィルターの円筒上下面は水密に塞がれている。回転自在な取り付け構造は、同じく水密構造とする必要があるが、特に限定されることなく既知の構造が用いられる。フィルター全体を覆うようにケース１０３が設けられる。ケース１０３は外筒部１３１、蓋部１３２、底部１３３で構成され、底部１３３には排出流路１０８が設けられる。ケース１０３内に被濾過水としての海水を導入するため被濾過水流路１０６と被濾過水ノズル１０２が設けられる。被濾過水ノズル１０２は、そのノズル口１２１をケース１０３の外筒部１３１内に備えるように被濾過水流路１０６から延設され、被濾過水がプリーツフィルターの外周面に向かって流出するように構成されている。また、プリーツフィルターの回転のためにモーター１９０がプリーツフィルターの中心軸に備えられている。モーター１９０はモーターカバー１９１で覆われて収納され、駆動制御部（図示せず）からの電力により駆動される。

本例の場合、被濾過水ノズルから噴出した被濾過水はプリーツフィルターのプリーツ外周面に当たり、その圧力によってプリーツフィルターの洗浄効果が得られる。濾過されない被濾過水およびケース１０３内に沈殿した濁質分は、ケース底部１３３の排出流路１０８から順次排出される。このように濁質分や残った被濾過水が連続的に常に排出されつつ濾過が進行される点もこの装置の特徴であり、バラスト水に求められる１０〜２０ｔｏｎ／時間やさらには１００ｔｏｎ／時間という処理量を確保するために効果がある。なお、図では排出流路１０８にバルブなどを記載していないが、保守用や流量調節用に必要な機器を設けることはできる。一方、プリーツフィルター１０１により濾過された被濾過水はフィルター内部にて中心配管１４０に設けられた取水穴１４１を通して被処理水流路１０７に導かれ、ケース１０３の外部に流出される。

ケース１０３にはその蓋部１３２に薬液用の薬液注入口１７０が設けられている。機械的な洗浄では落とすことができずにフィルター表面に徐々に堆積してゆく物質があり得る。フィルターの利用時間である寿命を延ばすために、薬液による洗浄を併用することが望ましい。

１００ｔｏｎ／時間の処理を行う装置の一例として、プリーツフィルターの外径は７００ｍｍ、軸方向長さ３２０ｍｍ、有効面積としての高さ２８０ｍｍ、プリーツ深さ７０ｍｍ、プリーツ数４２０折、が挙げられる。被濾過水ノズル１０２はノズル口１２１が矩形開口であるとよい。

本願の水処理用紫外線照射装置は、図１１における紫外線照射装置１２として、被処理水の中の微生物の死滅化に利用される。

（図１の水処理用紫外線照射装置）
図１は水処理用紫外線照射装置の一例を示す図であって、垂直断面の構成を模式的に示す図である。筒状のチャンバー１は、内部に紫外線ランプユニット２を備えている。紫外線ランプユニット２は、紫外線ランプ保護管２２の中に紫外線ランプ２１が収納されて構成されている。紫外線ランプ保護管２２は石英ガラスなどを用いて作製されている。紫外線ランプ２１の電極配線２３は外部の電源へ接続されている。

被処理水流路５を流れてきた被処理水（濾過された水）は、図１に示す矢印のようにチャンバー１の内部を流れる。被処理水はチャンバー１の内部では紫外線ランプユニット２に沿って流れる。流れている間に紫外線ランプ２１から照射される紫外線によって被処理水中の微生物の死滅化が行われる。紫外線照射処理された被処理水は処理水流路６へ排出される。

紫外線ランプ２１が故障したときや消耗した場合には、紫外線ランプ２１の交換や修理を行うために、チャンバー１の両端の開口部すなわち紫外線ランプユニットの着脱開口部１０で紫外線ランプユニット２を着脱する必要がある。着脱開口部１０は、被処理水を流す時には、フランジ４によって水密性を保つように封止されている。

紫外線ランプユニット２をチャンバー１に着脱するためには、チャンバー１の着脱開口部１０付近に紫外線ランプユニット２の長さ以上の幅の空間、すなわち紫外線ランプ交換スペース２００を必要とする。長さが１ｍの紫外線ランプユニットを使用した場合には、紫外線ランプ交換スペース２００の幅Ｌ_Ａ１は１ｍ程度となる。

さらに、チャンバー１の着脱開口部１０付近には、フランジ４のチャンバー１への着脱作業や紫外線ランプの電極配線の修理作業などの作業のための空間、すなわち着脱作業スペース２０２も必要となる。この着脱作業スペース２０２の幅Ｌ_Ｂは通常０．２ｍ〜０．５ｍ程度である。

チャンバー１の被処理水の下流側の着脱開口部１０において紫外線ランプユニット２を着脱する場合、被処理水の下流側の着脱開口部１０側に紫外線ランプ交換スペース２００の幅Ｌ_Ａ１が必要となる。一方、チャンバー１の被処理水の上流側の着脱開口部１０側では、着脱作業スペース２０２の幅Ｌ_Ｂが必要となる。被処理水の下流側の着脱開口部１０側の着脱作業スペース２０２は紫外線ランプ交換スペース２００に含まれるため、図１は水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースの幅は、Ｌ_Ａ１＋Ｌ_Ｂとなる。

したがって、長さが２ｍ程度の紫外線ランプユニットを使用し、着脱作業スペース２０２の幅Ｌ_Ｂを０．４ｍとすると、メンテナンススペースの幅は２．４ｍ程度になる。また、長さが０．６ｍ程度の比較的短い紫外線ランプユニットを使用した場合、着脱作業スペース２０２の幅Ｌ_Ｂを同様に０．４ｍとすると、メンテナンススペースの幅は１ｍ程度になる。

（図２の水処理用紫外線照射装置）
図２は、本発明の実施形態として、水処理用紫外線照射装置の一例を示す図であって、垂直断面の構成を模式的に示す図である。筒状のチャンバー１の内部には、２つの紫外線ランプユニット２が同一軸上に配置されている。紫外線ランプユニット２は、紫外線ランプ保護管２２の中に紫外線ランプ２１が収納されて構成されている。紫外線ランプ保護管２２は石英ガラスなどを用いて作製されている。紫外線ランプ２１の電極配線２３は外部の電源へ接続されている。

被処理水流路５を流れてきた被処理水は、図２に示す矢印のようにチャンバー１の内部を流れる。被処理水はチャンバー１の内部では紫外線ランプユニット２に沿って流れており、流れている間に紫外線ランプ２１から照射される紫外線によって被処理水中の微生物の死滅化が行われる。紫外線照射処理された被処理水は処理水流路６へ排出される。

チャンバー１の長さはここでは２ｍである。チャンバー１の長さは、水処理用装置全体の仕様等に合わせて適宜変更可能である。チャンバー１の内径は通常１００ｍｍ〜３００ｍｍ程度であるが、ここでは２００ｍｍである。チャンバー１の長さや内径は、水処理用紫外線照射装置の仕様に合わせて適宜変更可能である。

図５は、図２におけるＡ−Ａ断面図の構成を模式的に示す図である。チャンバー１はここでは円筒状となっており、断面は円である。チャンバー１の形状は四角柱状、六角柱状、八角柱状などの筒形状にしてもかまわない。

紫外線ランプユニット２は、フランジ４によって固定され、チャンバーの中心軸付近に保持されている。紫外線ランプ２１および紫外線ランプ保護管２２はここでは円柱状になっている。ここでは、紫外線ランプ２１の長さは６００ｍｍ、ランプ部分の直径は２２ｍｍであり、紫外線ランプ保護管の長さは１ｍ、直径は３０ｍｍである。

ここで、チャンバー１は１つのチャンバーではなく、図２の点線 ａ−ａの部分で２つの筒状チャンバーの端部同士が接続されているものとみなすことができる。そして、チャンバー内部を被処理水が連続して流れるようになっており、各チャンバーはチャンバー同士が接続されていない方の端部に着脱開口部を有する構成であるものとみなすことができる。

したがって、図２の水処理用紫外線照射装置は、紫外線ランプユニットと紫外線ランプユニットを内部に備え被処理水に紫外線を照射するための複数の筒状のチャンバーとを備えており、チャンバーはその筒状の端部の少なくとも一方に紫外線ランプユニットの着脱開口部を有しかつ複数のチャンバー内部を被処理水が連続して流れるように直列に接続されており、紫外線ランプユニットは着脱開口部により着脱可能に構成されている水処理用紫外線照射装置であるといえる。また、図２の水処理用紫外線照射装置において、２つチャンバーが接続管を介して接続されている構成とすることもできる。

図２の水処理用紫外線照射装置は、チャンバー１の内部を被処理水が連続して流れるように構成されている。したがって、被処理水が紫外線照射処理される空間の合計長さは紫外線ランプ２１の合計長さと等しくなり、被処理水を効率的に紫外線照射処理することができる。また、紫外線ランプユニットが同一軸上に配置されていることにより、被処理水を２つのチャンバー内で一貫して同一方向に流すことができる。このため、被処理水の流れの方向を変えることによって生じる流れの乱れを抑制することができる。

紫外線ランプ２１が故障したときや消耗した場合には、紫外線ランプ２１の交換や修理を行うために、チャンバー１の両端の開口部すなわち紫外線ランプユニットの着脱開口部１０に紫外線ランプユニット２を着脱する必要がある。着脱開口部１０は、被処理水を流す時には、フランジ４によって水密性を保つように封止されている。

図２の水処理用紫外線照射装置においても、図１の水処理用紫外線照射装置と同様に、チャンバー１の着脱開口部１０付近に紫外線ランプ交換スペースと着脱作業スペースを必要とする。図２の水処理用紫外線照射装置では、チャンバー１の両端で紫外線ランプユニットを着脱するため、チャンバー１の両端付近に紫外線ランプ交換スペースが必要である。

図２の水処理用紫外線照射装置の紫外線ランプの合計長さは、図１の水処理用紫外線照射装置の紫外線ランプの合計長さと同じである。しかし、図２では紫外線ランプユニット２は２つになっていることにより、図２の紫外線ランプユニット１つあたりの長さは図１の紫外線ランプユニット１つあたりの長さの半分になっている。したがって、図２における紫外線ランプ交換スペース２０１の幅Ｌ_Ａ２は、図１における紫外線ランプ交換スペース２００の幅Ｌ_Ａ１の半分となる。一方、着脱作業スペース２０２の幅Ｌ_Ｂは図１の水処理用紫外線照射装置と図２の水処理用紫外線照射装置で同じである。

図２は、紫外線ランプ交換スペース２０１と着脱作業スペース２０２についてＬ_Ａ２＞Ｌ_Ｂの場合を一例として模式的に示す図となっている。

Ｌ_Ａ２≧Ｌ_Ｂの場合、着脱作業スペース２０２は紫外線ランプ交換スペース２０１に含まれるため、図２の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースの幅は２×Ｌ_Ａ２となる。図１の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースの幅はＬ_Ａ１＋Ｌ_Ｂ＝２×Ｌ_Ａ２＋Ｌ_Ｂであり、２×Ｌ_Ａよりも大きい。

例えば、Ｌ_Ｂを０．４ｍとし、図１の水処理用紫外線照射装置でＬ_Ａ１を２ｍとすると、図２の水処理用紫外線照射装置の構成にすることによりＬ_Ａ２は１ｍになる（Ｌ_Ａ２≧Ｌ_Ｂの場合である）。メンテナンススペースの幅は、図１の水処理用紫外線照射装置では２．４ｍとなるのに対して、図２の水処理用紫外線照射装置では２ｍとなる。

また、Ｌ_Ａ２＜Ｌ_Ｂの場合、紫外線ランプ交換スペース２０１は着脱作業スペース２０２に含まれるため、メンテナンススペースの幅は２×Ｌ_Ｂとなる。本願では、紫外線ランプの合計長さが１つの着脱作業スペースの幅よりも大きい場合、すなわちＬ_Ａ１＞Ｌ_Ｂの場合を対象としているので、Ｌ_Ａ１＋Ｌ_Ｂ＞２×Ｌ_Ｂとなる。

例えば、Ｌ_Ｂを０．４ｍとし、図１の水処理用紫外線照射装置でＬ_Ａ１を０．６ｍとすると、図２の水処理用紫外線照射装置の構成にすることによりＬ_Ａ２は０．３ｍになる（Ｌ_Ａ２＜Ｌ_Ｂの場合である）。メンテナンススペースの幅は、図１の水処理用紫外線照射装置では１ｍとなるのに対して、図２の水処理用紫外線照射装置では０．６ｍとなる。

以上のことから、図２の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースは、図１の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースよりも小さい。よって、図２の水処理用紫外線照射装置で必要とされるメンテナンススペースの床面積は、図１の水処理用紫外線照射装置で必要とされるメンテナンススペース床面積よりも小さくなる。

（図３の水処理用紫外線照射装置）
図３は、本発明の実施形態として、水処理用紫外線照射装置の一例を示す図であって、垂直断面の構成を模式的に示す図である。ここでは、２つの筒状のチャンバー１は、チャンバー１間に被処理水を連続して流すために、接続管３によって直列に接続されている。また、２つの筒状のチャンバー１はその筒状の軸を平行にして並列配置されている。

２つの筒状のチャンバー１は、内部にそれぞれ１つの紫外線ランプユニット２を備えている。チャンバー１の断面形状や内径、紫外線ランプユニット２の構成は、図２の水処理用紫外線照射装置のチャンバー１の断面形状や内径、紫外線ランプユニット２の構成とそれぞれと同じである。チャンバー１の長さはここでは１ｍである。

被処理水流路５を流れてきた被処理水は、図３に示す矢印のようにチャンバー１の内部および接続管３の内部を流れる。被処理水はチャンバー１の内部では紫外線ランプユニット２に沿って流れており、流れている間に紫外線ランプ２１から照射される紫外線によって被処理水中の微生物の死滅化が行われる。紫外線照射処理された被処理水は処理水流路６へ排出される。

各チャンバー１の両端には紫外線ランプユニットの着脱開口部１０がある。図１や図２の水処理用紫外線照射装置と同様に、着脱開口部１０は、被処理水を流す時には、フランジ４によって水密性を保つように封止されている。

また、２つのチャンバー１はその筒状の軸を平行にして並列配置されているので、紫外線ランプユニット２を互いに平行方向に移動させてチャンバー１に着脱することが可能である。２つのチャンバー１がその筒状の軸を交差して配置された場合、２つの紫外線ランプユニット２が交差する方向で着脱されることとなり、紫外線ランプユニット２の直径以上の幅の空間が必要となる。したがって、２つのチャンバー１がその筒状の軸を平行にして並列配置されていることにより、紫外線ランプ交換スペースを小さくすることができる。

さらに、２つのチャンバー１は、接続管３によって、チャンバー１の内部を被処理水が連続して流れるように直列に接続されている。したがって、被処理水が紫外線照射処理される空間の合計長さは紫外線ランプ２１の合計長さと等しくなり、被処理水に効率的に紫外線照射することができる。

図３の水処理用紫外線照射装置においても、図１や図２の水処理用紫外線照射装置と同様に、チャンバー１の着脱開口部１０付近に紫外線ランプ交換スペースと着脱作業スペースを必要とする。

図３の水処理用紫外線照射装置においては、紫外線ランプユニット２を逆方向の着脱開口部１０において着脱する場合と、紫外線ランプユニット２を同じ方向の着脱開口部１０において着脱する場合がある。水処理用紫外線照射装置の周囲の装置の配置状況などを考慮して、作業性の良い方を選択することができる。

まず、図３の水処理用紫外線照射装置において、上流側のチャンバー１と下流側のチャンバー１で、紫外線ランプユニット２を逆方向の着脱開口部１０において着脱する場合（ここでは、上流側のチャンバー１の上流側の着脱開口部１０と下流側のチャンバー１の上流側の着脱開口部１０において、紫外線ランプユニット２を着脱する場合）について、メンテナンススペースがどうなるかを説明する。

この場合、上流側のチャンバー１の上流側の着脱開口部１０付近および下流側のチャンバー１の下流側の着脱開口部１０付近の両方に紫外線ランプ交換スペースが必要となる。

ここで、図３の水処理用紫外線照射装置の紫外線ランプの合計長さは、図１や図２の水処理用紫外線照射装置の紫外線ランプの合計長さと同じである。しかし、図３の紫外線ランプユニット２は２つになっていることにより、図１の紫外線ランプユニット１つあたりの長さの半分になっている。つまり、図３の紫外線ランプユニット１つあたりの長さは図２の紫外線ランプユニット１つあたりの長さと同じである。よって、図３における紫外線ランプ交換スペース２０１の幅Ｌ_Ａ２は、図１における紫外線ランプ交換スペース２００の幅Ｌ_Ａ１の半分である。また、着脱作業スペース２０２の幅Ｌ_Ｂは図１や図２の水処理用紫外線照射装置の着脱作業スペース２０２の幅Ｌ_Ｂと同じである。

図２の水処理用紫外線照射装置と同様な議論により、図３の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースの幅は、Ｌ_Ａ２≧Ｌ_Ｂの場合は２×Ｌ_Ａ２となり、Ｌ_Ａ２＜Ｌ_Ｂの場合は２×Ｌ_Ｂとなる。図３の水処理用紫外線照射装置の紫外線ランプ交換スペース２０１の幅Ｌ_Ａ２は、図１における紫外線ランプ交換スペース２００の幅Ｌ_Ａ１の半分である。一方、図１の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースの幅はＬ_Ａ１＋Ｌ_Ｂ＝２×Ｌ_Ａ２＋Ｌ_Ｂである。したがって、この場合の図３の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースは、図１の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースよりも小さくなる。

図３は、紫外線ランプ交換スペース２０１と着脱作業スペース２０２について、紫外線ランプユニット２を逆方向の着脱開口部１０において着脱する場合であってＬ_Ａ２＞Ｌ_Ｂの場合を、一例として模式的に示す図となっている。

例えば、Ｌ_Ｂを０．４ｍとし、図１の水処理用紫外線照射装置でＬ_Ａ１を２ｍとすると、図３の水処理用紫外線照射装置の構成にすることによりＬ_Ａ２は１ｍになる（Ｌ_Ａ２≧Ｌ_Ｂの場合である）。メンテナンススペースの幅は、図１の水処理用紫外線照射装置では２．４ｍとなるのに対して、図３の水処理用紫外線照射装置では２ｍとなる。

また、例えば、Ｌ_Ｂを０．４ｍとし、図１の水処理用紫外線照射装置でＬ_Ａ１を０．６ｍとすると、図３の水処理用紫外線照射装置の構成にすることによりＬ_Ａ２は０．３ｍになる（Ｌ_Ａ２＜Ｌ_Ｂの場合である）。メンテナンススペースの幅は、図１の水処理用紫外線照射装置では１ｍとなるのに対して、図３の水処理用紫外線照射装置では０．８ｍとなる。

次に、図３の水処理用紫外線照射装置において、上流側のチャンバー１と下流側のチャンバー１で、紫外線ランプユニット２を同じ方向の着脱開口部１０において着脱する場合（ここでは、上流側のチャンバー１の上流側の着脱開口部１０と下流側のチャンバー１の下流側の着脱開口部１０において、紫外線ランプユニット２を着脱する場合）について、メンテナンススペースがどうなるかを説明する。

上述の上流側のチャンバー１と下流側のチャンバー１で逆方向の着脱開口部１０において紫外線ランプユニット２を着脱する場合と異なる点は、一方の着脱開口部１０側では紫外線ランプ交換スペースが必要となり、他方の着脱開口部１０側では着脱作業スペースのみが必要となることである。

上述の議論と同様な議論により、図３の水処理用紫外線照射装置では、Ｌ_Ａ２≧Ｌ_Ｂの場合はメンテナンススペースの幅はＬ_Ａ２＋Ｌ_Ｂとなり、Ｌ_Ａ２＜Ｌ_Ｂの場合はメンテナンススペースの幅は２×Ｌ_Ｂとなる。図１の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースの幅はＬ_Ａ１＋Ｌ_Ｂ＝２×Ｌ_Ａ２＋Ｌ_Ｂであるので、この場合の図３の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースも、図１の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースよりも小さくなる。

例えば、Ｌ_Ｂを０．４ｍとし、図１の水処理用紫外線照射装置でＬ_Ａ１を２ｍとすると、図３の水処理用紫外線照射装置の構成にすることによりＬ_Ａ２は１ｍになる（Ｌ_Ａ２≧Ｌ_Ｂの場合である）。メンテナンススペースの幅は、図１の水処理用紫外線照射装置では２．４ｍとなるのに対して、図３の水処理用紫外線照射装置では１．４ｍとなる。

また、例えば、Ｌ_Ｂを０．４ｍとし、図１の水処理用紫外線照射装置でＬ_Ａ１を０．６ｍとすると、図３の水処理用紫外線照射装置の構成にすることによりＬ_Ａ２は０．３ｍになる（Ｌ_Ａ２＜Ｌ_Ｂの場合である）。メンテナンススペースの幅は、図１の水処理用紫外線照射装置では１ｍとなるのに対して、図３の水処理用紫外線照射装置では０．８ｍとなる。

以上のことから、図３の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースは、図１の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースよりも小さい。よって、図３の水処理用紫外線照射装置で必要とされるメンテナンススペースの床面積は、図１の水処理用紫外線照射装置で必要とされるメンテナンススペース床面積よりも小さくなる。

（図４の水処理用紫外線照射装置）
図４は、本発明の実施形態として、水処理用紫外線照射装置の一例を示す図であって、垂直断面の構成を模式的に示す図である。図４の水処理用紫外線照射装置は図３の水処理用紫外線照射装置と同様な構成になっているが、図４の水処理用紫外線照射装置は同じ方向にのみ紫外線ランプユニット２をチャンバー１から着脱できるようになっていることが、図３の水処理用紫外線照射装置と異なる。すなわち、図４の水処理用紫外線照射装置では各チャンバー１は同じ側に紫外線ランプユニットの着脱開口部１０が備えている。具体的には、上流側のチャンバー１の上流側および下流側のチャンバー１の下流側に着脱開口部がある。他の着脱開口部１０の配置として、上流側のチャンバー１の下流側および下流側のチャンバー１の上流側に着脱開口部１０があるようにしてもよい。

図１〜図３の水処理用紫外線照射装置と同様に、図４の水処理用紫外線照射装置でも着脱開口部１０付近に紫外線ランプ交換スペースと着脱作業スペースを必要とする。

図４の水処理用紫外線照射装置の紫外線ランプの合計長さは、図１〜図３の水処理用紫外線照射装置の紫外線ランプ長さと同じである。しかし、図３の紫外線ランプユニット２は２つになっていることにより、図１の紫外線ランプユニット１つあたりの長さの約半分になっている。つまり、図４の紫外線ランプユニット１つあたりの長さは図２や図３の紫外線ランプユニット１つあたりの長さとほぼ同じである。よって、図４における紫外線ランプ交換スペース２０１の幅Ｌ_Ａ２は、図１における紫外線ランプ交換スペース２００の幅Ｌ_Ａ１の約半分であり、図２や図３における紫外線ランプ交換スペース２０１の幅Ｌ_Ａ２とほぼ同じである。また、着脱作業スペース２０２の幅Ｌ_Ｂは図１や図２の水処理用紫外線照射装置の着脱作業スペース２０２の幅Ｌ_Ｂと同じである。

各チャンバー１の同じ側にのみ、紫外線ランプ交換スペースと着脱作業スペースがあることに注意する。図３の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースについての議論と同様に、図４の水処理用紫外線照射装置では、Ｌ_Ａ２≧Ｌ_Ｂの場合はメンテナンススペースの幅はＬ_Ａ２となり、Ｌ_Ａ２＜Ｌ_Ｂの場合はメンテナンススペースの幅はＬ_Ｂとなる。図１の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースの幅はＬ_Ａ１＋Ｌ_Ｂ≒２×Ｌ_Ａ２＋Ｌ_Ｂであるので、図４の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースも、図１の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースよりも小さい。

図４は、紫外線ランプ交換スペース２０１と着脱作業スペース２０２についてＬ_Ａ２＞Ｌ_Ｂの場合を、一例として模式的に示す図となっている。

例えば、Ｌ_Ｂを０．４ｍとし、図１の水処理用紫外線照射装置でＬ_Ａ１を２ｍとすると、図４の水処理用紫外線照射装置の構成にすることによりＬ_Ａ２は約１ｍになる（Ｌ_Ａ２≧Ｌ_Ｂの場合である）。メンテナンススペースの幅は、図１の水処理用紫外線照射装置では２．４ｍとなるのに対して、図４の水処理用紫外線照射装置では約１ｍとなる。

また、例えば、Ｌ_Ｂを０．４ｍとし、図１の水処理用紫外線照射装置でＬ_Ａ１を０．６ｍとすると、図３の水処理用紫外線照射装置の構成にすることによりＬ_Ａ２は約０．３ｍになる（Ｌ_Ａ２＜Ｌ_Ｂの場合である）。メンテナンススペースの幅は、図１の水処理用紫外線照射装置では１ｍとなるのに対して、図４の水処理用紫外線照射装置では０．４ｍとなる。

以上のことから、図４の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースは、図１の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースよりも小さい。よって、図４の水処理用紫外線照射装置で必要とされるメンテナンススペースの床面積は、図１の水処理用紫外線照射装置で必要とされるメンテナンススペース床面積よりも小さくなる。

（着脱作業スペースがきわめて小さい場合について）
フランジを遠隔操作で着脱できる場合など、着脱作業スペースの幅Ｌ_Ｂがきわめて小さい場合（Ｌ_Ｂ≒０ｍ）も想定される。この場合、図１の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースの幅はＬ_Ａ１となる。

Ｌ_Ｂ≒０ｍの場合について、図３の水処理用紫外線照射装置で、紫外線ランプユニット２を上流側のチャンバー１と下流側のチャンバー１の同じ方向の着脱開口部１０において着脱する場合のメンテナンススペース、および図４の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースを検討する。この場合、メンテナンススペースの幅は、紫外線ランプ交換スペース幅Ｌ_Ａ２とほぼ等しくなる。図１の水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースの幅はＬ_Ａ１＋Ｌ_Ｂ≒Ｌ_Ａ１＝２×Ｌ_Ａ２となるので、いずれの水処理用紫外線照射装置のメンテナンススペースも、図１の水処理用＋紫外線照射装置のメンテナンススペースの約半分となる。つまり、Ｌ_Ｂ≒０ｍの場合においても、この２つの装置構成では、メンテナンススペースが小さいという効果がある。

（図６の水処理用紫外線照射装置：整流板）
図６は、本発明の実施形態として、水処理用紫外線照射装置の一例を示す図であって、接続管内部に整流板を備えた構成を模式的に示す図である。接続管３には整流板７が取り付けられている。図６の水処理用紫外線照射装置の構成は、整流板を備えていること以外は、図３の水処理用紫外線照射装置の構成と同じである。なお、同様に、図４の水処理用紫外線照射装置を、接続管内部に整流板を備える構成とすることもできる。

接続管３に取り付けられている整流板８の、図６におけるＢ−Ｂ断面の構成の模式図を図７に示す。整流板７は、接続管３の内部の形状に沿った円板状であり、多数の貫通孔９を有している。

図６の水処理用紫外線照射装置では、複数のチャンバーがその筒状の軸を平行にして並列配置されて、チャンバー内部を被処理水が連続して流れるように直列に接続されている。そのため、接続管３から下流側へのチャンバー１への被処理水の流入方向とチャンバー１内部で被処理水が流れる方向が直交している。このように複数のチャンバーが接続された構成では、被処理水は下流側のチャンバー１において流入口の反対側の領域に偏って速く流れ、流入口側の領域では被処理水の流量が少なくなる傾向にある。被処理水の流量が少ない部分があると、被処理水に効率的に紫外線が照射されない可能性がある。また、流れが速い被処理水に十分に紫外線が照射されない可能性がある。したがって、チャンバー内部では、被処理水はできるだけ一様に流れるようにすることが望ましい。

そこで、接続管３に整流板７を設置して被処理水の流れを整えておけば、下流側のチャンバー１において被処理水の流量の偏りを抑制することができ、したがって効率的に紫外線を被処理水に照射することができる。また、チャンバー１の内部ではなく接続管３の内部に整流板７を設けているので、紫外線ランプ２１から発せられた紫外線がこの整流板７によってチャンバー１内部で遮られることはなく、紫外線が効率的に照射されることが期待できる。

（図８および図９の水処理用紫外線照射装置：整流板）
図８および図９は、本発明の実施形態として、水処理用紫外線照射装置の一例を示す図であって、チャンバー内部に整流板を備えた構成を模式的に示す図である。図８および図９の水処理用紫外線照射装置のチャンバー１には整流板８が取り付けられている。図８および図９の水処理用紫外線照射装置の構成は、整流板を備えていること以外は、図２および図３の水処理用紫外線照射装置の構成とそれぞれ同じである。なお、同様に、図４の水処理用紫外線照射装置を、チャンバー内部に整流板を備える構成とすることもできる。

図８の水処理用紫外線照射装置では、被処理水は被処理水流路５からチャンバー１へ流れ込んでいる。図９の水処理用紫外線照射装置では、被処理水は被処理水流路５および接続管３からチャンバー１へ流れ込んでいる。いずれも、流入方向とチャンバー１内部で流れる方向が直交している。このような構成では、被処理水はチャンバー１において流入口の反対側の領域に偏って速く流れ、流入口側の領域では被処理水の流量が少なくなる傾向にある。被処理水の流量が少ない部分があると、被処理水に効率的に紫外線が照射されない可能性がある。また、流れが速い被処理水に十分に紫外線が照射されない可能性がある。したがって、チャンバー内部では、被処理水はできるだけ一様に流れるようにすることが望ましい。

整流板の設置位置は、チャンバー１の長手方向中央部よりチャンバーの被処理水の流入口側に設置している。すなわち、整流板の設置位置はチャンバー１の上流側にある。この設置位置の方が、チャンバー１の長手方向中央部よりチャンバーの被処理水の流出口側に設置する場合に比べて、チャンバー１のより多くの部分で被処理水の流れを一様にすることができる。もちろん、チャンバー１の長手方向中央部付近に整流板を設置してもよい。

図８の水処理用紫外線照射装置は、図２の水処理用紫外線照射装置と同様に、２つの筒状チャンバーの端部同士が直列に接続されているものとみなすことができる。この場合、その接続部に相当する部分すなわち２つの紫外線ランプユニット２が対向している付近で、不連続性のために、被処理水の流れが乱れる場合がある。つまり、複数のチャンバーが接続されているため、チャンバー内部での被処理水の流れが不均一になることがある。そこで、チャンバー内部に整流板を設けることにより、被処理水の流れを一様にすることができる。この場合、接続部に相当する部分より下流側に整流板を設けると効果的である。

チャンバー１に取り付けられている整流板８の、図８および図９におけるＣ−Ｃ断面の構成の模式図を図１０に示す。整流板８は、チャンバー１の内部の形状に沿った円板状であり、整流板７と同様に多数の貫通孔９を有している。整流板８が整流板７と異なる点は、中央部に紫外線ランプユニット２が貫通する穴を有していることである。この整流板８により、チャンバー１を流れる被処理水の流れを整えて、被処理水の流量の偏りを抑制することができる。したがって、より効果的に被処理水に紫外線を照射することができることが期待できる。

（整流板の配置方法）
図６の水処理用紫外線照射装置では接続管３にのみ整流板７を備える構成となっている。また、図８および図９の水処理用紫外線照射装置ではチャンバー１にのみ整流板７を備える構成となっている。しかし、整流板の配置の仕方はこれらに限定されるものではない。例えば、接続管とチャンバーの両方に整流板を設けること、特定のチャンバーのみに整流板を設けること、各チャンバーに１つまたは複数の整流板を設けること、なども可能である。また、チャンバーに整流板を備える構成の場合、チャンバーの上流側に整流板を配置することが好ましいが、チャンバー中央部や下流側に設けてもかまわない。

（洗浄機構）
図２〜図４、図６、図８、図９では図示していないが、紫外線ランプ保護管２２を洗浄する洗浄機構をさらに備えることができる。洗浄機構により、紫外線ランプ保護管表面を定期的に洗浄すれば、紫外線照射量の低下を防止することができる。したがって、紫外線照射量一定モードで運転させた場合でも、消費電力の増加を抑制することができる。洗浄機構としては、例えば、紫外線ランプ保護管表面に接触する樹脂製のリングを紫外線ランプ保護管の長手方向に沿って、モーター等を用いて往復させる機構とすることができる。

チャンバー内部に整流板と洗浄機構の両方を設ける場合は、洗浄機構の動作によって、整流板の位置がずれないような構成および整流板が破損等しないような構成とすることが必要である。例えば、洗浄機構の樹脂製のリングは整流板でチャンバーを仕切る空間のうち広い方の空間でのみ整流板に接触しないように作動する、整流板に洗浄機構が貫通する孔を設けておく、などの構成が考えられる。

また、チャンバーが複数になると洗浄工程が増えるが、洗浄機構を備えることにより、チャンバーが複数の場合でも効率的に洗浄することができる。

（チャンバー内の紫外線ランプユニットの数）
図３、図４、図６および図９の水処理用紫外線照射装置では、チャンバー１それぞれの内部に１つの紫外線ランプユニット２を備えている。また、図２および図８の水処理用紫外線照射装置でも、２つのチャンバーの端部同士が直列に接続されているものとみなせば、１つチャンバーの内部に１つの紫外線ランプユニットを備えている。しかし、各チャンバーの内部に収納する紫外線ランプユニットの数量は１つに限られず、２つ以上紫外線ランプユニットを並列に配置することも可能である。紫外線ランプユニットの数量を増やして並列に配置すると、それだけ各チャンバーでの紫外線照射量を高めることができる。

しかし、１つのチャンバーに複数の紫外線ランプユニットが並列して配置されている場合は、紫外線ランプユニットを１つだけ設置する場合に比べてチャンバーの内径が大きくなることが多く、そのためチャンバー内で紫外線の強度がかえって弱くなる領域が生じてしまう場合がある。チャンバー内で紫外線の強度が弱い領域があると、紫外線照射によるバラスト水中の微生物の死滅化処理の効率が悪くなる。したがって、１つのチャンバーに紫外線ランプユニットを１つだけ備える構成が好ましい。

また、１つのチャンバーに紫外線ランプユニットを１つだけ備える構成は、紫外線ランプ保護管を洗浄する洗浄機構を備える場合に特に好ましい構成である。１つのチャンバーに複数の紫外線ランプユニットが備わっている場合は、紫外線ランプ保護管が破損することを防止するため、および洗浄機構がスムーズに動作するようにするために、紫外線ランプユニット間の間隔を高い精度で制御して紫外線ランプユニットを取り付けることや洗浄機構の洗浄部分を高い寸法精度で作製することが要求される。そこで、１つのチャンバーには紫外線ランプユニットを１つだけ備えるようにすれば、紫外線ランプユニットの取り付け精度や洗浄機構の洗浄部分の寸法精度にそれほど高い精度は要求されず、紫外線ランプユニット取り付けの煩雑さ軽減や洗浄機構のコスト低減を図ることができる。

（チャンバーの長さおよび紫外線ランプユニットの長さ）
図３、図４、図６および図９のそれぞれの水処理用紫外線照射装置において、各チャンバー１の長さは同じであり、各紫外線ランプユニット２の長さも同じである。また、図２および図８のそれぞれの水処理用紫外線照射装置でも、２つのチャンバーの端部同士が直列に接続されているものとみなせば、各チャンバー１の長さは同じであり、各紫外線ランプユニット２の長さも同じである。しかし、それぞれの水処理用紫外線照射装置において、チャンバーの長さが異なるようにすることも可能であり、紫外線ランプユニットの長さが異なるようにすることも可能である。

図４の水処理用紫外線照射装置および図３と図９の水処理用紫外線照射装置の上流側のチャンバー１と下流側のチャンバー１で、紫外線ランプユニット２を同じ方向の着脱開口部１０において着脱する場合では、それぞれの水処理用紫外線照射装置において、紫外線ランプユニット２の長さをすべて等しくすることが好ましい。Ｌ_Ａ２≧Ｌ_Ｂの場合、紫外線ランプユニット２の長さを同じにする方が、紫外線ランプユニット２の長さを異ならせるよりも、紫外線ランプ交換スペースを小さくできるためである。

（チャンバーの数）
図３、図４、図６および図９の水処理用紫外線照射装置では、チャンバーは２つである。しかし、チャンバーの数は２つに限られず、３つ以上でもかまわない。紫外線ランプの合計長さを一定にする場合、チャンバーの数を増やすと、紫外線ランプユニットの長さは小さくなり、紫外線ランプ交換スペースの幅は小さくなる。したがって、すべての紫外線ランプ交換スペースの幅が着脱作業スペースの幅より小さくなるまでは、チャンバーの数を増やすことにより、メンテナンススペースを小さくすることができる。

他方、チャンバーの数が増えると、図３、図４、図６および図９の水処理用紫外線照射装置では、チャンバーを接続する接続管の数が増えて装置が複雑になる。また、チャンバーの数が増えると、紫外線ランプの交換作業の回数が増えることになる。１つの紫外線ランプの交換には５分〜１０分程度の時間がかかり、交換作業の回数が増えると、水処理用紫外線照射装置の全部の紫外線ランプの交換に要する時間が長くなってしまう。したがって、メンテナンススペースを小さくすることと、装置の複雑化の抑制および紫外線ランプ交換等の煩雑化の抑制とのバランスを考慮して、チャンバーの数は５つ以下にすることが好ましい。特に、装置の複雑化の抑制および紫外線ランプ交換等の煩雑化の抑制を重視する場合には、チャンバーの数は２つまたは３つにすることがさらに好ましい。装置の複雑化および紫外線ランプ交換等の煩雑化を最小限に抑え、かつメンテナンススペースを小さくする効果を発揮するには、チャンバーを２つにするとよい。

なお、すべての紫外線ランプ交換スペースの幅が着脱作業スペースの幅より小さくなっている場合は、メンテナンススペースの幅は着脱作業スペースの幅で決まってしまうため、チャンバーの数をそれ以上増やしてもメンテナンススペースは小さくならないことになる。

（バラスト水処理装置）
図２〜図４、図６、図８および図９の水処理用紫外線照射装置はメンテナンススペースが小さいので、これらを備えるバラスト水処理装置はその設置場所の空間を効率よく使用することができる。図２〜図４、図６、図８および図９の水処理用紫外線照射装置を備えるバラスト水処理装置が、例えば船舶内に設置された場合、図１の水処理用紫外線照射装置を備えるバラスト水処理装置よりも船舶内の空間を効率よく使用することができる。したがって、本願に記載の水処理用紫外線照射装置を備えるバラスト水処理装置は船舶内の空間を効率よく使用することができる。

本発明の水処理用紫外線照射装置はメンテナンススペースが小さいので、海水淡水化やバラスト水などの汽水・海水利用の際に、あるいは下水、生活排水、工業排水などの水処理の際に、微生物の死滅化処理装置として好適に利用できる。

１ チャンバー
２ 紫外線ランプユニット
２１ 紫外線ランプ
２２ 紫外線ランプ保護管
２３ 電極配線
３ 接続管
４ フランジ
５ 被処理水流路
６ 処理水流路
７、８ 整流板
９ 貫通孔
１０ 着脱開口部
１１ 濾過装置
１２ 紫外線照射装置
１３ タンク
３１、３２、３３、３４、３５、３６ 配管
４１ ポンプ
１０１ プリーツフィルター
１０２ 被濾過水ノズル
１０３ ケース
１０６ 被濾過水流路
１０７ 被処理水流路
１０８ 排出流路
１２１ ノズル口
１３１ 外筒部
１３２ 蓋部
１３３ 底部
１４０ 中心配管
１４１ 取水穴
１７０ 薬液注入口
１９０ モーター
１９１ モーターカバー
２００、２０１ 紫外線ランプ交換スペース
２０２ 着脱作業スペース

Claims (9)

1. 紫外線ランプユニットと、前記紫外線ランプユニットを内部に備え被処理水に紫外線を照射するための複数の筒状のチャンバーとを備え、
   前記チャンバーは、その筒状の端部の少なくとも一方に前記紫外線ランプユニットの着脱開口部を有し、かつ複数の前記チャンバー内部を被処理水が連続して流れるように直列に接続されており、
   前記紫外線ランプユニットは前記着脱開口部により着脱可能に構成されている水処理用紫外線照射装置。
2. ２つの前記チャンバーと、２つの前記紫外線ランプユニットとを備え、
   前記チャンバーの一方の前記端部に前記着脱開口部を有し、前記チャンバー間は他方の前記端部において接続されており、
   前記紫外線ランプユニットは、同一軸上に配置されている請求項１に記載の水処理用紫外線照射装置。
3. 前記チャンバー間に前記被処理水を流すための接続管を備え、
   前記チャンバーはその筒状の軸を平行にして並列配置されている請求項１に記載の水処理用紫外線照射装置。
4. 前記チャンバーは一方の前記端部にのみ前記着脱開口部を有し、
   前記着脱開口部は同一方向に開口している請求項３に記載の水処理用紫外線照射装置。
5. 前記接続管内部に整流板をさらに備える請求項３または請求項４に記載の水処理用紫外線照射装置。
6. 前記チャンバー内部に整流板をさらに備える請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の水処理用紫外線照射装置。
7. 前記紫外線ランプユニットを洗浄する洗浄機構をさらに備える請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の水処理用紫外線照射装置。
8. １つの前記チャンバーは１つの前記紫外線ランプユニットを備える請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の水処理用紫外線照射装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の水処理用紫外線照射装置を備えるバラスト水処理装置。

Images