水の浄化方法及び浄化装置
【課題】光触媒を用いて効率良く水の浄化が行える水の浄化方法及び浄化装置を提供する。
【解決手段】水の浄化装置１には、ハニカム形状に形成される複数の貫通孔を有し、表面に光触媒膜が形成される浄化体８が備えられる。この浄化体８は被処理水に浸漬された状態となっており、浄化体８は、紫外線ＬＥＤチップ１０から照射される光が光触媒に照射されることにより、水中に溶解する有機物や無機物を分解して浄化する。紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光は、浄化体８に形成される貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有しているために、貫通孔の下部側に形成される光触媒膜を含めて貫通孔に形成される全ての光触媒膜について光が照射され、光が照射されずに水の浄化に寄与しない光触媒の存在確率を低くできる。
【解決手段】水の浄化装置１には、ハニカム形状に形成される複数の貫通孔を有し、表面に光触媒膜が形成される浄化体８が備えられる。この浄化体８は被処理水に浸漬された状態となっており、浄化体８は、紫外線ＬＥＤチップ１０から照射される光が光触媒に照射されることにより、水中に溶解する有機物や無機物を分解して浄化する。紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光は、浄化体８に形成される貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有しているために、貫通孔の下部側に形成される光触媒膜を含めて貫通孔に形成される全ての光触媒膜について光が照射され、光が照射されずに水の浄化に寄与しない光触媒の存在確率を低くできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水の浄化方法及び浄化装置に関し、詳細には、飲料水、飼育魚用水槽水、風呂水、洗濯水等を、光触媒を用いて浄化する浄化方法及び浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水を浄化する手段としては、濾過、吸着剤による吸着除去、オゾン処理、生物処理、光触媒による酸化分解処理等の様々な手段が利用されている。この点、本出願人は、交換作業等の手間がかからないこと、人体に対する安全性、その分解能力等を考慮して、例えば特許文献１や特許文献２において、光触媒を用いた水の浄化方法や浄水装置を提案している。
【０００３】
特許文献１の水の浄化方法においては、水の中に光触媒を表面に形成した金属電極を設置し、前記電極に電圧を印加すると同時に光照射を行い、前記水の中のイオン化した物質を分解することを特徴としている。そして、これによれば、イオン化した状態で水中に溶解している物質を、電解により引寄せて濃縮し、光触媒で効率良く処理できるとされている。また、この場合において、前記金属電極を、表面に光触媒膜を形成したハニカム状の金属電極とすると、高効率で水の浄化を行うことができるとされている。
【０００４】
また、特許文献２においては、濾過フィルター上面に粒状の光触媒を散在し、紫外線ランプで光触媒を照射することで水の浄化を行う構成の浄水装置が紹介されているが、この特許文献２では、光触媒に紫外線ランプから紫外線を照射する場合と照射しない場合で、光触媒によるカルキの分解能力に大きな差が出る結果が示されており、光触媒を用いた浄水装置において紫外線ランプが必要であることがわかる。
【特許文献１】特開２００１−１４９９３５号公報
【特許文献２】特許３７５１１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に示されるような構成で、光触媒を用いて水を浄化する方式を採用する場合には、次のような問題点があることがわかった。
【０００６】
すなわち、特許文献１に示されるように、高効率で水の浄化を行うために、金属電極を、表面に光触媒膜を形成したハニカム状の金属電極とする場合、光触媒に光を照射する高圧水銀ランプやブラックライトといった光源１００からの光は、図６に示されるように拡散しながら光触媒膜が形成された金属電極１０１に到達するために、光源１００から離れた位置に形成される光触媒（詳細には、ハニカムのスリット１０２内部等の下部側に形成される光触媒膜）には光が届き難くなる。このため、金属電極１０１上に設けられる光触媒膜の中には、水の浄化に有効に作用していない部分があることがわかった。
【０００７】
なお、図６は、紫外線照射用のランプ（光源１００（高圧水銀ランプ等））からの光が、ハニカム状に形成される金属電極１０１の各スリット１０２に届く様子を模式的に示した図である。
【０００８】
上述の問題について、高圧水銀ランプやブラックライトから離れた位置にある光触媒に光が届き易いように、高圧水銀ランプ等の数を増やすことや、高圧水銀ランプ等と光触媒膜が形成された金属電極との距離を長くすることも考えられるが、この場合には水を浄化するための浄化装置が大型化する等の問題が発生する。
【０００９】
また、高圧水銀ランプやブラックライトからの光が、高圧水銀ランプ等から離れた位置にある光触媒にも届き易いように、図７に示す如く、ハニカム状の金属電極１０１について、ハニカムのスリット幅を広くすることも考えられるが、この場合には、装置が大型化したり、光触媒膜が形成される面積が減少して必ずしも効率良く水を浄化できなかったりするといった問題が発生する。
【００１０】
なお、図７は、紫外線照射用のランプ（光源１００（高圧水銀ランプ等））からの光が、ハニカム状に形成される金属電極１０１の各スリット１０２に届く様子を模式的に示した図で、図６の場合に比べてスリット１０２の幅が拡げられている。図６との比較により、光の届く位置が異なることがわかる。
【００１１】
また、例えば、飼育魚用の水槽水の浄化においては、水の浄化処理によって水の温度が上昇すると、魚の生活環境として適さなかったり、藻の発生量が増加したりする等の問題が発生するために、水の温度上昇は好ましくない。この点、特許文献１や特許文献２に示される構成の水の浄化方式を採用すると、高圧水銀ランプやブラックライト等の紫外線ランプを用いる構成であるために、紫外線ランプからの熱によって、浄水中に水の温度が上昇し、問題となる。
【００１２】
これについて、水の温度上昇を避けるために紫外線ランプを水面から離すと装置が大型化するという問題が発生する。また、水の温度上昇を抑制するために冷却用の機器を導入した場合には、コストの上昇やそのためのスペースが別途必要となるために、これまた問題となる。
【００１３】
以上の問題点を鑑みて、本発明の目的は、光触媒を用いて効率良く水の浄化が行える水の浄化方法及び浄化装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、水の浄化処理時に水の温度上昇を抑制できる水の浄化方法及び浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、水を浄化する方法であって、前記水の中に全体又は一部が浸漬されて、光触媒の層を有することにより前記水の浄化が可能な浄化体に、指向性を有する光を照射しながら水の浄化を行うことを特徴としている。
【００１５】
これによれば、光触媒の層を有する浄化体に指向性を有する光を照射することとしているために、従来用いていた、例えば高圧水銀ランプから出射される光のように、光が拡散してしまう場合には、浄化体が有する光触媒について、光が届き難く、水の浄化作用に寄与しない部分が生じて、水の浄化効率の低下を招いていたが、これを解消して、光触媒の層を効率良く活用できるようになり、水の浄化を効率良く行うことが可能となる。
【００１６】
また、本発明は、上記構成の水の浄化方法において、前記浄化体には、貫通孔が複数並べられており、前記貫通孔の内表面には、前記光触媒の層が形成されていることとしても良い。
【００１７】
これによれば、水の浄化効率を挙げるために貫通孔の内表面に光触媒の層を設ける構成とした場合に、貫通孔内に存在する光触媒には、光が照射され難い部分が生じ易いが、指向性を有する光を照射することとしているために、前述の光が照射され難い部分にも光を照射することが可能となり、水の浄化を効率良く行うことが可能となる。
【００１８】
また、本発明は、上記構成の水の浄化方法において、前記浄化体はハニカム状に形成されることとしても良い。
【００１９】
これによれば、水の浄化体に設けられる貫通孔がハニカム状であるために、光触媒が設けられる表面積を大きくすることができ、更に効率を高めて水の浄化を行うことが可能となる。
【００２０】
また、本発明は、上記構成の水の浄化方法において、前記指向性を有する光は、前記貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有するのが好ましい。
【００２１】
これによれば、水の浄化体に照射される光が、光触媒の層が形成される貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有するために、各貫通孔が有する光触媒の層全体に光を照射することが可能となる。そして、この場合、貫通孔の孔のサイズを小さくして、水の浄化体が有する貫通孔の数を増やしても、各貫通孔が有する光触媒の層全体に光を照射することが可能であるために、更に水の浄化効率を高めることが可能となる。
【００２２】
また、本発明は、上記構成の水の浄化方法において、前記指向性を有する光は、複数の位置から出射されることとしても良い。
【００２３】
これによれば、指向性を有する光が複数の位置から出射される構成であるために、浄化体に設けられる複数の貫通孔に設けられる光触媒の層の全てに確実に光を照射することが可能となり、水の浄化効率を高めることが可能となる。
【００２４】
また、本発明は、上記構成の水の浄化方法において、前記指向性を有する光は、紫外線ＬＥＤから出射される光であることが好ましい。なお、ＬＥＤは発光ダイオードのことであり、以下においても同一の意味で使用する。
【００２５】
これによれば、指向性を有する光を、紫外線ＬＥＤを用いて出射する構成であるために、水の浄化を効率良く行える構成を簡易な構成とできる。また、紫外線ＬＥＤは、発熱量が少ないために、水の浄化時における水温の上昇を抑制でき、更には、光源を水面に近づけてもことも可能で、水を浄化するための装置を小型化することもできる。
【００２６】
また、本発明は、上記構成の水の浄化方法において、前記浄化体は金属電極と成っており、前記電極に所定の電圧を印加することにより、水中にイオン化した物質を前記電極の周囲に濃縮し、前記光触媒によって前記濃縮された物質を分解することとしても良い。
【００２７】
これによれば、水中にイオン状態で溶解している物質を電極に引寄せることができるために、電極に形成される光触媒層の周りの被分解物濃度を高めることができるために、効率的に水の浄化を行うことが可能となる。
【００２８】
また、本発明は上記目的を達成するために、内表面に光触媒の層を有する貫通孔が複数並べられて、水の中にその全体又は一部を浸漬することにより、前記水の浄化が可能な浄化体と、前記浄化体に光を照射する光源と、を備える水の浄化装置であって、前記光源から出射されて前記浄化体に照射される光は、指向性を有することを特徴としている。
【００２９】
これによれば、水の浄化体の貫通孔の内表面に設けられる光触媒の層に対して、全体的に光を照射することが可能となるために、光が十分に届かない部分がある従来の構成に比べて、高効率で水の浄化を行うことが可能な水の浄化装置の提供が可能となる。
【００３０】
また、本発明は、上記構成の水の浄化装置において、前記浄化体をハニカム状に形成しても良い。
【００３１】
これによれば、水の浄化体に設けられる貫通孔がハニカム状であるために、光触媒が設けられる表面積を大きくすることができ、更に高効率で水の浄化を行うことが可能な水の浄化装置を提供できる。
【００３２】
また、本発明は、上記構成の水の浄化装置において、前記浄化体に照射される光は、前記貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有するのが好ましい。
【００３３】
これによれば、水の浄化体に照射される光が、光触媒の層が形成される貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有するために、各貫通孔が有する光触媒の層全体に光を照射することが可能となる。そして、この場合、貫通孔の孔のサイズを小さくして、水の浄化体が有する貫通孔の数を増やしても、各貫通孔が有する光触媒の層全体に光を照射することが可能であるために、更に水の浄化効率を高めた水の浄化装置の提供も可能となる。
【００３４】
また、本発明は、上記構成の水の浄化装置において、前記光源は、複数の紫外線ＬＥＤから成ることとするのが好ましい。
【００３５】
これによれば、指向性を有する光を、紫外線ＬＥＤを用いて出射する構成であるために、簡易な構成で水を高効率で浄化する浄化装置を提供可能となる。また、紫外線ＬＥＤは低消費電力であるために、発熱量が小さく、浄化装置によって水の浄化中に水温が上昇するのを抑制することが可能である。更に、紫外線ＬＥＤは小型であるために、水の浄化体が有する各貫通孔が有する光触媒に光が届くように複数配置することも可能であり、高効率で浄化する浄化装置を提供しやすい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の水の浄化方法及び浄化装置によれば、水の浄化を行うために用いる光触媒の働きを効率良く利用できるために、水の浄化効率がアップする。また、本発明の水の浄化方法及び浄化装置によれば、水の浄化時における水温の上昇を抑制することも可能となるために、水温制御のために別途冷却装置等を用意する必要がないという利点を有し、例えば魚の飼育に用いる浄化装置としても適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に本発明の水の浄化方法及び浄化装置について、実施形態を示して図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。また、図面中の各部材の大きさや厚みは理解を容易にする目的のためのものであり、実際の寸法と異なる。
【００３８】
図１は、本発明の水の浄化方法を用いて水槽の水を浄化する（又は本発明に係る）浄化装置の実施形態の構成を示す概略側面図である。この水の浄化装置１においては、水槽２の中に貯められた水槽水３は、ポンプ４によって汲み上げられて、入水パイプ５を通って貯水容器６に流入する。なお、貯水容器６には、側面に入水孔６ａが設けられており、入水パイプ５は入水孔６ａを貫通した状態で貯水容器６と接続されて、水槽水３の貯水容器６への流入を可能としている。
【００３９】
貯水容器６には、貯水容器６に流入した水の浄化を可能に設けられる浄化体８が、図示しない支持部材で支持されることによって、浄化体８の底面と貯水容器６の底面との間に空間が形成された状態で配置されている。また、貯水容器６には、その底面に排水孔６ｂが設けられており、この排水孔６ｂには排水パイプ７が接続されて、貯水容器６で浄化した水を水槽２に排水するように構成されている。なお、水槽水３が貯水容器６汲み上げられて浄化された後、水槽２に排水される様子は図１中に実線矢印で示している。
【００４０】
貯水容器６に流入する水の量と、貯水容器６から排水される水の量は、同一の量となるように調整（例えば、排水パイプ７の途中に設けられる排水弁（図示せず）を調整する）されており、浄化体８は、貯水容器６に流入する水を効率良く浄化できるように、その全体が貯水容器６に貯水される水に、常に浸漬された状態となっている。
【００４１】
図２は、浄化体８の構成を示す概略斜視図であり、図３は、図２に示す浄化体８の一部分を上面から見た場合の拡大図である。図２、図３に示されるように、浄化体８は、平板型金属板８ａと波型金属板８ｂとを交互に並べて一体化した構成となっており、浄化体８の形状は、ハニカム（正確には、コルゲートハニカム）形状となっている。すなわち、浄化体８は、その上下方向に延びる複数の貫通孔１１が形成されており、この複数存在する貫通孔１１を、被処理水が通過するようになっている。
【００４２】
なお、浄化体８に形成される貫通孔１１は本実施形態のようなハニカム構造でなくても構わず、貫通孔１１を、間隔を隔てて疎らに設けるような構成としても構わないが、本実施形態のようにハニカム形状とした方が、後述するように浄化体８の表面に設けられる光触媒膜と被処理水の接触面積を大きくすることが可能なために好ましい。
【００４３】
また、浄化体８の配置の仕方は、本実施形態の構成に限らず、種々の変更が可能であり、例えば、貫通孔１１の貫通方向が図１の左右方向となるように配置する構成とし、浄化体８が、貯水容器６の底面に取り付けられ、全体が浸漬せずに上部が水面から出ているような構成等しても良い。なお、この場合は、後述する紫外線ＬＥＤモジュール９の配置も変更する必要がある。
【００４４】
浄化体８を構成する平板型金属板８ａ及び波型金属板８ｂは、いずれも金属チタンから成っており、その表面は熱処理をすることで酸化されて、酸化チタン（ＴｉＯ2）の膜が形成されている。すなわち、平板型金属板８ａ及び波型金属板８ｂの表面には光触媒膜が形成された構成となっている。なお、光触媒膜の形成方法は、本実施形態の方法に限らず、その他の公知の方法で形成しても構わず、例えば、ゾルゲル法で形成する構成等としても構わない。ただし、耐水性の優れた光触媒膜を容易に形成することができる点で、本実施形態の方法が好ましい。
【００４５】
また、金属板８ａ、８ｂに酸化チタンの膜を形成する前に、例えばサンドブラスタやエッチングの手法を用いて金属チタンの表面を粗面化した後に、酸化チタンの膜を形成するようにしても構わない。このように形成した光触媒膜形成多孔質板は、水との接触面積が増加して、水の浄化効率を高めることができる点で好ましい。
【００４６】
上述のように浄化体８には光触媒膜が形成されており、本実施形態の水の浄化装置１は、光触媒膜によって水中に溶存する無機物や有機物を分解除去する構成となっている。そして、光触媒膜を用いて浄化を行う場合、紫外線を光触媒に照射しながら水の浄化を行うと効果的に水の除去ができることがわかっている。このため、本実施形態の水の浄化装置１においては、図１に示すように、貯水容器６上面に紫外線を照射できるように、紫外線を発光する発光素子を有する紫外線ＬＥＤモジュール９が装着されている。
【００４７】
この紫外線ＬＥＤモジュール９においては、複数の紫外線ＬＥＤチップ１０が図１の左右方向にライン状に並べられた構成となっている。また、図示しないが、図１の紙面方向にも紫外線ＬＥＤチップ１０が並べられた状態となっており、紫外線ＬＥＤモジュール９は、面光源として機能する。
【００４８】
浄化体８に光を照射する光源として本実施形態のように、紫外線ＬＥＤを用いると、従来用いられていた高圧水銀ランプ等の場合に比べて、消費電力が少ないために省エネルギー効果を期待できる。また、高圧水銀ランプ等の場合には、ランプからの発熱によって水温が上昇し、このように水槽水の温度が上昇した場合には、例えば、藻が大量発生したり、熱帯魚のように環境変化に弱い魚に重大な影響を及ぼしたりといった問題があったが、紫外線ＬＥＤを用いた場合には、紫外線ＬＥＤの発熱による水温の上昇を抑制できる。このために、前述の問題点を、例えば温度調整用の機器を導入する等しなくても解決可能であるといった利点を有している。更には、高圧水銀ランプ等に比べて、紫外線ＬＥＤは寿命が長いので、寿命による取り替え作業の負担を軽減できる。
【００４９】
また、本実施形態においては、紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光は、ハニカム形状に形成される浄化体８の貫通孔１１の貫通方向（本実施形態においては上下方向が該当する）と略平行な方向に指向性が高くなるように構成されている（図１の点線矢印参照）。通常、ＬＥＤから出射される光は指向性が高いために、紫外線ＬＥＤモジュール９を紫外線ＬＥＤチップ１０と浄化体８とが対向するように配置することにより、紫外線ＬＥＤから出射される光は、浄化体８の貫通孔１１の貫通方向に高い指向性を有することとなる。
【００５０】
なお、紫外線ＬＥＤを、紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光を所定の形状を有するミラーで反射させることにより、略平行な光として外部へ放射する構成とすれば、紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光を、所望の方向に指向性がより高くなるように制御できるために、紫外線ＬＥＤの構成をそのような構成としても構わない。
【００５１】
ここで、紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光について、浄化体８の貫通孔１１の貫通方向と略平行な方向に指向性を有するように構成して、紫外線ＬＥＤチップ１０からの光を浄化体８に照射して水を浄化する方法の利点について説明する。
【００５２】
従来のように、高圧水銀ランプやブラックライトを用いた場合には、上述したように光源から出射される光が拡散しながら浄化体８に照射されるために、高圧水銀ランプ等から離れるにつれて浄化体８の下部側（貫通孔１１内及び外周面）に形成される光触媒膜に光が届き難くなる。このため、浄化体８に形成される光触媒膜の全てが、水の浄化作用を十分に果たしていない状況にある。
【００５３】
この点、本実施形態のように、浄化体８の各貫通孔１１に対して、貫通孔１１の貫通方向と略平行な方向に指向性を有する光を照射すれば、浄化体８の下部側に形成される光触媒膜にも光が届くようになるために、浄化体８に形成される光触媒膜を浄化作用に効率良く活用できるようになる。
【００５４】
図４は、紫外線ＬＥＤモジュール９と浄化体８に形成される貫通孔１１との関係を模式的に示した模式図で、図４（ａ）と図４（ｂ）とでは貫通孔１１の幅を変更している。従来においては、高圧水銀ランプ等から出射される拡散光を貫通孔１１になるべく届き易くするために、浄化体８の貫通孔１１の孔の幅を広げるようにしていたが、この点、本実施形態の構成では、図４に示すように、紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光は、貫通孔１１の貫通方向に略平行な方向に指向性が高いために、貫通孔１１の幅を狭くしても貫通孔１１の下部側まで光を届かせることができる。
【００５５】
このため、貫通孔１１の数を従来と同一とする場合には、浄化体８の大きさを小さくでき、水の浄化装置１の小型化に寄与する。また、浄化体８の大きさを同一とする場合には、貫通孔１１の数を増やせるために浄化体８に形成される光触媒膜の面積を増やして、水の浄化を高効率で行うことができるという利点も有する。
【００５６】
また、従来の高圧水銀ランプ等の場合には、浄化体８の貫通孔１１の下部側にまで光を届かせる必要があったために、浄化体８と高圧水銀ランプ等の距離を離す構成としていたが、紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光は、貫通孔１１の貫通方向に略平行な方向に指向性が高いために、距離を離さなくても貫通孔１１の下部側まで光を届かせることができる。このため、光源と浄化体８との距離を縮めることが可能で、水の浄化装置１の小型化ができ、更に、本実施形態のように紫外線ＬＥＤを用いた場合には、その発熱量の少なさから、光源と浄化体８との距離を縮めたことによって被処理水の温度が上昇するという問題もない。
【００５７】
なお、本実施形態においては、指向性を有する光を、紫外線ＬＥＤを用いて得る構成としているが、これに限らず本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。すなわち、例えば、高圧水銀ランプ等の光源と浄化体８との間に、例えばコリメートレンズ等の平行光変換手段を配置して、指向性を有する光を得る構成等としても構わない。ただし、浄化処理中の温度上昇を抑制できる点、装置の小型化できる点、省エネルギー化、光源の寿命等の利点を考慮して、紫外線ＬＥＤを用いるのが好ましい。
【００５８】
また、図５に示すように、金属で形成される浄化体８を直流電源１２と電気的に接続し、浄化体８に紫外線ＬＥＤから光を照射しながら水の浄化を行う際に、浄化体８に一定の電圧を印加しながら水を浄化する構成としても構わない。このようにすることにより、浄化体８が金属水中のイオン化した溶解物を集め易くなるために、光触媒による分解、浄化の速度を高めることが可能となる。なお、図５は、浄化体８を金属電極として機能させる構成を模式的に示した模式図である。
【００５９】
その他、本発明の水の浄化方法は、水槽水の浄化に限らず、飲料水、洗濯水、風呂水等の浄化に使用でき、例えば、洗濯機、食器洗浄機等の電気機器等に応用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、水の浄化を効率良く行うことが可能となる。また、水の浄化処理にあたって、省エネルギー、被処理水の温度上昇の抑制も達成可能となる。このため、水の浄化方法及び浄化装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】は、本発明の水の浄化方法を用いて水槽の水を浄化する浄化装置の実施形態の構成を示す概略側面図である。
【図２】は、本実施形態の浄化体の構成を示す概略斜視図である。
【図３】は、図２に示す浄化体の一部を上面から見た場合の拡大図である。
【図４】は、紫外線ＬＥＤモジュールと浄化体に形成される貫通孔との関係を模式的に示した模式図である。
【図５】は、浄化体を金属電極として機能させる構成を模式的に示した模式図で、本発明の変形例である。
【図６】は、従来例で用いられる紫外線照射用のランプからの光が、ハニカム状に形成される金属電極の各スリットに届く様子を模式的に示した図である。
【図７】は、従来例で用いられる紫外線照射用のランプからの光が、ハニカム状に形成される金属電極の各スリットに届く様子を模式的に示した図で、図６との比較により、光の届く位置が異なることがわかるように示している。
【符号の説明】
【００６２】
１ 水の浄化装置
８ 浄化体
９ 紫外線ＬＥＤモジュール（光源）
１１ 貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水の浄化方法及び浄化装置に関し、詳細には、飲料水、飼育魚用水槽水、風呂水、洗濯水等を、光触媒を用いて浄化する浄化方法及び浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水を浄化する手段としては、濾過、吸着剤による吸着除去、オゾン処理、生物処理、光触媒による酸化分解処理等の様々な手段が利用されている。この点、本出願人は、交換作業等の手間がかからないこと、人体に対する安全性、その分解能力等を考慮して、例えば特許文献１や特許文献２において、光触媒を用いた水の浄化方法や浄水装置を提案している。
【０００３】
特許文献１の水の浄化方法においては、水の中に光触媒を表面に形成した金属電極を設置し、前記電極に電圧を印加すると同時に光照射を行い、前記水の中のイオン化した物質を分解することを特徴としている。そして、これによれば、イオン化した状態で水中に溶解している物質を、電解により引寄せて濃縮し、光触媒で効率良く処理できるとされている。また、この場合において、前記金属電極を、表面に光触媒膜を形成したハニカム状の金属電極とすると、高効率で水の浄化を行うことができるとされている。
【０００４】
また、特許文献２においては、濾過フィルター上面に粒状の光触媒を散在し、紫外線ランプで光触媒を照射することで水の浄化を行う構成の浄水装置が紹介されているが、この特許文献２では、光触媒に紫外線ランプから紫外線を照射する場合と照射しない場合で、光触媒によるカルキの分解能力に大きな差が出る結果が示されており、光触媒を用いた浄水装置において紫外線ランプが必要であることがわかる。
【特許文献１】特開２００１−１４９９３５号公報
【特許文献２】特許３７５１１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に示されるような構成で、光触媒を用いて水を浄化する方式を採用する場合には、次のような問題点があることがわかった。
【０００６】
すなわち、特許文献１に示されるように、高効率で水の浄化を行うために、金属電極を、表面に光触媒膜を形成したハニカム状の金属電極とする場合、光触媒に光を照射する高圧水銀ランプやブラックライトといった光源１００からの光は、図６に示されるように拡散しながら光触媒膜が形成された金属電極１０１に到達するために、光源１００から離れた位置に形成される光触媒（詳細には、ハニカムのスリット１０２内部等の下部側に形成される光触媒膜）には光が届き難くなる。このため、金属電極１０１上に設けられる光触媒膜の中には、水の浄化に有効に作用していない部分があることがわかった。
【０００７】
なお、図６は、紫外線照射用のランプ（光源１００（高圧水銀ランプ等））からの光が、ハニカム状に形成される金属電極１０１の各スリット１０２に届く様子を模式的に示した図である。
【０００８】
上述の問題について、高圧水銀ランプやブラックライトから離れた位置にある光触媒に光が届き易いように、高圧水銀ランプ等の数を増やすことや、高圧水銀ランプ等と光触媒膜が形成された金属電極との距離を長くすることも考えられるが、この場合には水を浄化するための浄化装置が大型化する等の問題が発生する。
【０００９】
また、高圧水銀ランプやブラックライトからの光が、高圧水銀ランプ等から離れた位置にある光触媒にも届き易いように、図７に示す如く、ハニカム状の金属電極１０１について、ハニカムのスリット幅を広くすることも考えられるが、この場合には、装置が大型化したり、光触媒膜が形成される面積が減少して必ずしも効率良く水を浄化できなかったりするといった問題が発生する。
【００１０】
なお、図７は、紫外線照射用のランプ（光源１００（高圧水銀ランプ等））からの光が、ハニカム状に形成される金属電極１０１の各スリット１０２に届く様子を模式的に示した図で、図６の場合に比べてスリット１０２の幅が拡げられている。図６との比較により、光の届く位置が異なることがわかる。
【００１１】
また、例えば、飼育魚用の水槽水の浄化においては、水の浄化処理によって水の温度が上昇すると、魚の生活環境として適さなかったり、藻の発生量が増加したりする等の問題が発生するために、水の温度上昇は好ましくない。この点、特許文献１や特許文献２に示される構成の水の浄化方式を採用すると、高圧水銀ランプやブラックライト等の紫外線ランプを用いる構成であるために、紫外線ランプからの熱によって、浄水中に水の温度が上昇し、問題となる。
【００１２】
これについて、水の温度上昇を避けるために紫外線ランプを水面から離すと装置が大型化するという問題が発生する。また、水の温度上昇を抑制するために冷却用の機器を導入した場合には、コストの上昇やそのためのスペースが別途必要となるために、これまた問題となる。
【００１３】
以上の問題点を鑑みて、本発明の目的は、光触媒を用いて効率良く水の浄化が行える水の浄化方法及び浄化装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、水の浄化処理時に水の温度上昇を抑制できる水の浄化方法及び浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、水を浄化する方法であって、前記水の中に全体又は一部が浸漬されて、光触媒の層を有することにより前記水の浄化が可能な浄化体に、指向性を有する光を照射しながら水の浄化を行うことを特徴としている。
【００１５】
これによれば、光触媒の層を有する浄化体に指向性を有する光を照射することとしているために、従来用いていた、例えば高圧水銀ランプから出射される光のように、光が拡散してしまう場合には、浄化体が有する光触媒について、光が届き難く、水の浄化作用に寄与しない部分が生じて、水の浄化効率の低下を招いていたが、これを解消して、光触媒の層を効率良く活用できるようになり、水の浄化を効率良く行うことが可能となる。
【００１６】
また、本発明は、上記構成の水の浄化方法において、前記浄化体には、貫通孔が複数並べられており、前記貫通孔の内表面には、前記光触媒の層が形成されていることとしても良い。
【００１７】
これによれば、水の浄化効率を挙げるために貫通孔の内表面に光触媒の層を設ける構成とした場合に、貫通孔内に存在する光触媒には、光が照射され難い部分が生じ易いが、指向性を有する光を照射することとしているために、前述の光が照射され難い部分にも光を照射することが可能となり、水の浄化を効率良く行うことが可能となる。
【００１８】
また、本発明は、上記構成の水の浄化方法において、前記浄化体はハニカム状に形成されることとしても良い。
【００１９】
これによれば、水の浄化体に設けられる貫通孔がハニカム状であるために、光触媒が設けられる表面積を大きくすることができ、更に効率を高めて水の浄化を行うことが可能となる。
【００２０】
また、本発明は、上記構成の水の浄化方法において、前記指向性を有する光は、前記貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有するのが好ましい。
【００２１】
これによれば、水の浄化体に照射される光が、光触媒の層が形成される貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有するために、各貫通孔が有する光触媒の層全体に光を照射することが可能となる。そして、この場合、貫通孔の孔のサイズを小さくして、水の浄化体が有する貫通孔の数を増やしても、各貫通孔が有する光触媒の層全体に光を照射することが可能であるために、更に水の浄化効率を高めることが可能となる。
【００２２】
また、本発明は、上記構成の水の浄化方法において、前記指向性を有する光は、複数の位置から出射されることとしても良い。
【００２３】
これによれば、指向性を有する光が複数の位置から出射される構成であるために、浄化体に設けられる複数の貫通孔に設けられる光触媒の層の全てに確実に光を照射することが可能となり、水の浄化効率を高めることが可能となる。
【００２４】
また、本発明は、上記構成の水の浄化方法において、前記指向性を有する光は、紫外線ＬＥＤから出射される光であることが好ましい。なお、ＬＥＤは発光ダイオードのことであり、以下においても同一の意味で使用する。
【００２５】
これによれば、指向性を有する光を、紫外線ＬＥＤを用いて出射する構成であるために、水の浄化を効率良く行える構成を簡易な構成とできる。また、紫外線ＬＥＤは、発熱量が少ないために、水の浄化時における水温の上昇を抑制でき、更には、光源を水面に近づけてもことも可能で、水を浄化するための装置を小型化することもできる。
【００２６】
また、本発明は、上記構成の水の浄化方法において、前記浄化体は金属電極と成っており、前記電極に所定の電圧を印加することにより、水中にイオン化した物質を前記電極の周囲に濃縮し、前記光触媒によって前記濃縮された物質を分解することとしても良い。
【００２７】
これによれば、水中にイオン状態で溶解している物質を電極に引寄せることができるために、電極に形成される光触媒層の周りの被分解物濃度を高めることができるために、効率的に水の浄化を行うことが可能となる。
【００２８】
また、本発明は上記目的を達成するために、内表面に光触媒の層を有する貫通孔が複数並べられて、水の中にその全体又は一部を浸漬することにより、前記水の浄化が可能な浄化体と、前記浄化体に光を照射する光源と、を備える水の浄化装置であって、前記光源から出射されて前記浄化体に照射される光は、指向性を有することを特徴としている。
【００２９】
これによれば、水の浄化体の貫通孔の内表面に設けられる光触媒の層に対して、全体的に光を照射することが可能となるために、光が十分に届かない部分がある従来の構成に比べて、高効率で水の浄化を行うことが可能な水の浄化装置の提供が可能となる。
【００３０】
また、本発明は、上記構成の水の浄化装置において、前記浄化体をハニカム状に形成しても良い。
【００３１】
これによれば、水の浄化体に設けられる貫通孔がハニカム状であるために、光触媒が設けられる表面積を大きくすることができ、更に高効率で水の浄化を行うことが可能な水の浄化装置を提供できる。
【００３２】
また、本発明は、上記構成の水の浄化装置において、前記浄化体に照射される光は、前記貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有するのが好ましい。
【００３３】
これによれば、水の浄化体に照射される光が、光触媒の層が形成される貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有するために、各貫通孔が有する光触媒の層全体に光を照射することが可能となる。そして、この場合、貫通孔の孔のサイズを小さくして、水の浄化体が有する貫通孔の数を増やしても、各貫通孔が有する光触媒の層全体に光を照射することが可能であるために、更に水の浄化効率を高めた水の浄化装置の提供も可能となる。
【００３４】
また、本発明は、上記構成の水の浄化装置において、前記光源は、複数の紫外線ＬＥＤから成ることとするのが好ましい。
【００３５】
これによれば、指向性を有する光を、紫外線ＬＥＤを用いて出射する構成であるために、簡易な構成で水を高効率で浄化する浄化装置を提供可能となる。また、紫外線ＬＥＤは低消費電力であるために、発熱量が小さく、浄化装置によって水の浄化中に水温が上昇するのを抑制することが可能である。更に、紫外線ＬＥＤは小型であるために、水の浄化体が有する各貫通孔が有する光触媒に光が届くように複数配置することも可能であり、高効率で浄化する浄化装置を提供しやすい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の水の浄化方法及び浄化装置によれば、水の浄化を行うために用いる光触媒の働きを効率良く利用できるために、水の浄化効率がアップする。また、本発明の水の浄化方法及び浄化装置によれば、水の浄化時における水温の上昇を抑制することも可能となるために、水温制御のために別途冷却装置等を用意する必要がないという利点を有し、例えば魚の飼育に用いる浄化装置としても適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に本発明の水の浄化方法及び浄化装置について、実施形態を示して図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。また、図面中の各部材の大きさや厚みは理解を容易にする目的のためのものであり、実際の寸法と異なる。
【００３８】
図１は、本発明の水の浄化方法を用いて水槽の水を浄化する（又は本発明に係る）浄化装置の実施形態の構成を示す概略側面図である。この水の浄化装置１においては、水槽２の中に貯められた水槽水３は、ポンプ４によって汲み上げられて、入水パイプ５を通って貯水容器６に流入する。なお、貯水容器６には、側面に入水孔６ａが設けられており、入水パイプ５は入水孔６ａを貫通した状態で貯水容器６と接続されて、水槽水３の貯水容器６への流入を可能としている。
【００３９】
貯水容器６には、貯水容器６に流入した水の浄化を可能に設けられる浄化体８が、図示しない支持部材で支持されることによって、浄化体８の底面と貯水容器６の底面との間に空間が形成された状態で配置されている。また、貯水容器６には、その底面に排水孔６ｂが設けられており、この排水孔６ｂには排水パイプ７が接続されて、貯水容器６で浄化した水を水槽２に排水するように構成されている。なお、水槽水３が貯水容器６汲み上げられて浄化された後、水槽２に排水される様子は図１中に実線矢印で示している。
【００４０】
貯水容器６に流入する水の量と、貯水容器６から排水される水の量は、同一の量となるように調整（例えば、排水パイプ７の途中に設けられる排水弁（図示せず）を調整する）されており、浄化体８は、貯水容器６に流入する水を効率良く浄化できるように、その全体が貯水容器６に貯水される水に、常に浸漬された状態となっている。
【００４１】
図２は、浄化体８の構成を示す概略斜視図であり、図３は、図２に示す浄化体８の一部分を上面から見た場合の拡大図である。図２、図３に示されるように、浄化体８は、平板型金属板８ａと波型金属板８ｂとを交互に並べて一体化した構成となっており、浄化体８の形状は、ハニカム（正確には、コルゲートハニカム）形状となっている。すなわち、浄化体８は、その上下方向に延びる複数の貫通孔１１が形成されており、この複数存在する貫通孔１１を、被処理水が通過するようになっている。
【００４２】
なお、浄化体８に形成される貫通孔１１は本実施形態のようなハニカム構造でなくても構わず、貫通孔１１を、間隔を隔てて疎らに設けるような構成としても構わないが、本実施形態のようにハニカム形状とした方が、後述するように浄化体８の表面に設けられる光触媒膜と被処理水の接触面積を大きくすることが可能なために好ましい。
【００４３】
また、浄化体８の配置の仕方は、本実施形態の構成に限らず、種々の変更が可能であり、例えば、貫通孔１１の貫通方向が図１の左右方向となるように配置する構成とし、浄化体８が、貯水容器６の底面に取り付けられ、全体が浸漬せずに上部が水面から出ているような構成等しても良い。なお、この場合は、後述する紫外線ＬＥＤモジュール９の配置も変更する必要がある。
【００４４】
浄化体８を構成する平板型金属板８ａ及び波型金属板８ｂは、いずれも金属チタンから成っており、その表面は熱処理をすることで酸化されて、酸化チタン（ＴｉＯ2）の膜が形成されている。すなわち、平板型金属板８ａ及び波型金属板８ｂの表面には光触媒膜が形成された構成となっている。なお、光触媒膜の形成方法は、本実施形態の方法に限らず、その他の公知の方法で形成しても構わず、例えば、ゾルゲル法で形成する構成等としても構わない。ただし、耐水性の優れた光触媒膜を容易に形成することができる点で、本実施形態の方法が好ましい。
【００４５】
また、金属板８ａ、８ｂに酸化チタンの膜を形成する前に、例えばサンドブラスタやエッチングの手法を用いて金属チタンの表面を粗面化した後に、酸化チタンの膜を形成するようにしても構わない。このように形成した光触媒膜形成多孔質板は、水との接触面積が増加して、水の浄化効率を高めることができる点で好ましい。
【００４６】
上述のように浄化体８には光触媒膜が形成されており、本実施形態の水の浄化装置１は、光触媒膜によって水中に溶存する無機物や有機物を分解除去する構成となっている。そして、光触媒膜を用いて浄化を行う場合、紫外線を光触媒に照射しながら水の浄化を行うと効果的に水の除去ができることがわかっている。このため、本実施形態の水の浄化装置１においては、図１に示すように、貯水容器６上面に紫外線を照射できるように、紫外線を発光する発光素子を有する紫外線ＬＥＤモジュール９が装着されている。
【００４７】
この紫外線ＬＥＤモジュール９においては、複数の紫外線ＬＥＤチップ１０が図１の左右方向にライン状に並べられた構成となっている。また、図示しないが、図１の紙面方向にも紫外線ＬＥＤチップ１０が並べられた状態となっており、紫外線ＬＥＤモジュール９は、面光源として機能する。
【００４８】
浄化体８に光を照射する光源として本実施形態のように、紫外線ＬＥＤを用いると、従来用いられていた高圧水銀ランプ等の場合に比べて、消費電力が少ないために省エネルギー効果を期待できる。また、高圧水銀ランプ等の場合には、ランプからの発熱によって水温が上昇し、このように水槽水の温度が上昇した場合には、例えば、藻が大量発生したり、熱帯魚のように環境変化に弱い魚に重大な影響を及ぼしたりといった問題があったが、紫外線ＬＥＤを用いた場合には、紫外線ＬＥＤの発熱による水温の上昇を抑制できる。このために、前述の問題点を、例えば温度調整用の機器を導入する等しなくても解決可能であるといった利点を有している。更には、高圧水銀ランプ等に比べて、紫外線ＬＥＤは寿命が長いので、寿命による取り替え作業の負担を軽減できる。
【００４９】
また、本実施形態においては、紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光は、ハニカム形状に形成される浄化体８の貫通孔１１の貫通方向（本実施形態においては上下方向が該当する）と略平行な方向に指向性が高くなるように構成されている（図１の点線矢印参照）。通常、ＬＥＤから出射される光は指向性が高いために、紫外線ＬＥＤモジュール９を紫外線ＬＥＤチップ１０と浄化体８とが対向するように配置することにより、紫外線ＬＥＤから出射される光は、浄化体８の貫通孔１１の貫通方向に高い指向性を有することとなる。
【００５０】
なお、紫外線ＬＥＤを、紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光を所定の形状を有するミラーで反射させることにより、略平行な光として外部へ放射する構成とすれば、紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光を、所望の方向に指向性がより高くなるように制御できるために、紫外線ＬＥＤの構成をそのような構成としても構わない。
【００５１】
ここで、紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光について、浄化体８の貫通孔１１の貫通方向と略平行な方向に指向性を有するように構成して、紫外線ＬＥＤチップ１０からの光を浄化体８に照射して水を浄化する方法の利点について説明する。
【００５２】
従来のように、高圧水銀ランプやブラックライトを用いた場合には、上述したように光源から出射される光が拡散しながら浄化体８に照射されるために、高圧水銀ランプ等から離れるにつれて浄化体８の下部側（貫通孔１１内及び外周面）に形成される光触媒膜に光が届き難くなる。このため、浄化体８に形成される光触媒膜の全てが、水の浄化作用を十分に果たしていない状況にある。
【００５３】
この点、本実施形態のように、浄化体８の各貫通孔１１に対して、貫通孔１１の貫通方向と略平行な方向に指向性を有する光を照射すれば、浄化体８の下部側に形成される光触媒膜にも光が届くようになるために、浄化体８に形成される光触媒膜を浄化作用に効率良く活用できるようになる。
【００５４】
図４は、紫外線ＬＥＤモジュール９と浄化体８に形成される貫通孔１１との関係を模式的に示した模式図で、図４（ａ）と図４（ｂ）とでは貫通孔１１の幅を変更している。従来においては、高圧水銀ランプ等から出射される拡散光を貫通孔１１になるべく届き易くするために、浄化体８の貫通孔１１の孔の幅を広げるようにしていたが、この点、本実施形態の構成では、図４に示すように、紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光は、貫通孔１１の貫通方向に略平行な方向に指向性が高いために、貫通孔１１の幅を狭くしても貫通孔１１の下部側まで光を届かせることができる。
【００５５】
このため、貫通孔１１の数を従来と同一とする場合には、浄化体８の大きさを小さくでき、水の浄化装置１の小型化に寄与する。また、浄化体８の大きさを同一とする場合には、貫通孔１１の数を増やせるために浄化体８に形成される光触媒膜の面積を増やして、水の浄化を高効率で行うことができるという利点も有する。
【００５６】
また、従来の高圧水銀ランプ等の場合には、浄化体８の貫通孔１１の下部側にまで光を届かせる必要があったために、浄化体８と高圧水銀ランプ等の距離を離す構成としていたが、紫外線ＬＥＤチップ１０から出射される光は、貫通孔１１の貫通方向に略平行な方向に指向性が高いために、距離を離さなくても貫通孔１１の下部側まで光を届かせることができる。このため、光源と浄化体８との距離を縮めることが可能で、水の浄化装置１の小型化ができ、更に、本実施形態のように紫外線ＬＥＤを用いた場合には、その発熱量の少なさから、光源と浄化体８との距離を縮めたことによって被処理水の温度が上昇するという問題もない。
【００５７】
なお、本実施形態においては、指向性を有する光を、紫外線ＬＥＤを用いて得る構成としているが、これに限らず本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。すなわち、例えば、高圧水銀ランプ等の光源と浄化体８との間に、例えばコリメートレンズ等の平行光変換手段を配置して、指向性を有する光を得る構成等としても構わない。ただし、浄化処理中の温度上昇を抑制できる点、装置の小型化できる点、省エネルギー化、光源の寿命等の利点を考慮して、紫外線ＬＥＤを用いるのが好ましい。
【００５８】
また、図５に示すように、金属で形成される浄化体８を直流電源１２と電気的に接続し、浄化体８に紫外線ＬＥＤから光を照射しながら水の浄化を行う際に、浄化体８に一定の電圧を印加しながら水を浄化する構成としても構わない。このようにすることにより、浄化体８が金属水中のイオン化した溶解物を集め易くなるために、光触媒による分解、浄化の速度を高めることが可能となる。なお、図５は、浄化体８を金属電極として機能させる構成を模式的に示した模式図である。
【００５９】
その他、本発明の水の浄化方法は、水槽水の浄化に限らず、飲料水、洗濯水、風呂水等の浄化に使用でき、例えば、洗濯機、食器洗浄機等の電気機器等に応用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、水の浄化を効率良く行うことが可能となる。また、水の浄化処理にあたって、省エネルギー、被処理水の温度上昇の抑制も達成可能となる。このため、水の浄化方法及び浄化装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】は、本発明の水の浄化方法を用いて水槽の水を浄化する浄化装置の実施形態の構成を示す概略側面図である。
【図２】は、本実施形態の浄化体の構成を示す概略斜視図である。
【図３】は、図２に示す浄化体の一部を上面から見た場合の拡大図である。
【図４】は、紫外線ＬＥＤモジュールと浄化体に形成される貫通孔との関係を模式的に示した模式図である。
【図５】は、浄化体を金属電極として機能させる構成を模式的に示した模式図で、本発明の変形例である。
【図６】は、従来例で用いられる紫外線照射用のランプからの光が、ハニカム状に形成される金属電極の各スリットに届く様子を模式的に示した図である。
【図７】は、従来例で用いられる紫外線照射用のランプからの光が、ハニカム状に形成される金属電極の各スリットに届く様子を模式的に示した図で、図６との比較により、光の届く位置が異なることがわかるように示している。
【符号の説明】
【００６２】
１ 水の浄化装置
８ 浄化体
９ 紫外線ＬＥＤモジュール（光源）
１１ 貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を浄化する方法であって、
前記水の中に全体又は一部が浸漬されて、光触媒の層を有することにより前記水の浄化が可能な浄化体に、指向性を有する光を照射しながら水の浄化を行うことを特徴とする水の浄化方法。
【請求項２】
前記浄化体には、貫通孔が複数並べられており、
前記貫通孔の内表面には、前記光触媒の層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水の浄化方法。
【請求項３】
前記浄化体は、ハニカム状に形成されることを特徴とする請求項２に記載の水の浄化方法。
【請求項４】
前記指向性を有する光は、前記貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の水の浄化方法。
【請求項５】
前記指向性を有する光は、複数の位置から出射されることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の水の浄化方法。
【請求項６】
前記指向性を有する光は、紫外線ＬＥＤから出射される光であることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれかに１項に記載の水の浄化方法。
【請求項７】
前記浄化体は金属電極と成っており、
前記電極に所定の電圧を印加することにより、水中にイオン化した物質を前記電極の周囲に濃縮し、前記光触媒によって前記濃縮された物質を分解することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の水の浄化方法。
【請求項８】
内表面に光触媒の層を有する貫通孔が複数並べられて、水の中にその全体又は一部を浸漬することにより、前記水の浄化が可能な浄化体と、
前記浄化体に光を照射する光源と、
を備える水の浄化装置であって、
前記光源から出射されて前記浄化体に照射される光は、指向性を有することを特徴とする水の浄化装置。
【請求項９】
前記浄化体は、ハニカム状に形成されることを特徴とする請求項８に記載の水の浄化装置。
【請求項１０】
前記浄化体に照射される光は、前記貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の水の浄化装置。
【請求項１１】
前記光源は、複数の紫外線ＬＥＤから成ることを特徴とする請求項８から請求項１０のうちのいずれか１項に記載の水の浄化装置。
【請求項１】
水を浄化する方法であって、
前記水の中に全体又は一部が浸漬されて、光触媒の層を有することにより前記水の浄化が可能な浄化体に、指向性を有する光を照射しながら水の浄化を行うことを特徴とする水の浄化方法。
【請求項２】
前記浄化体には、貫通孔が複数並べられており、
前記貫通孔の内表面には、前記光触媒の層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水の浄化方法。
【請求項３】
前記浄化体は、ハニカム状に形成されることを特徴とする請求項２に記載の水の浄化方法。
【請求項４】
前記指向性を有する光は、前記貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の水の浄化方法。
【請求項５】
前記指向性を有する光は、複数の位置から出射されることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の水の浄化方法。
【請求項６】
前記指向性を有する光は、紫外線ＬＥＤから出射される光であることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれかに１項に記載の水の浄化方法。
【請求項７】
前記浄化体は金属電極と成っており、
前記電極に所定の電圧を印加することにより、水中にイオン化した物質を前記電極の周囲に濃縮し、前記光触媒によって前記濃縮された物質を分解することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の水の浄化方法。
【請求項８】
内表面に光触媒の層を有する貫通孔が複数並べられて、水の中にその全体又は一部を浸漬することにより、前記水の浄化が可能な浄化体と、
前記浄化体に光を照射する光源と、
を備える水の浄化装置であって、
前記光源から出射されて前記浄化体に照射される光は、指向性を有することを特徴とする水の浄化装置。
【請求項９】
前記浄化体は、ハニカム状に形成されることを特徴とする請求項８に記載の水の浄化装置。
【請求項１０】
前記浄化体に照射される光は、前記貫通孔の貫通方向と略平行な方向に指向性を有することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の水の浄化装置。
【請求項１１】
前記光源は、複数の紫外線ＬＥＤから成ることを特徴とする請求項８から請求項１０のうちのいずれか１項に記載の水の浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−３１９８１２（Ｐ２００７−３１９８１２Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５４２５６（Ｐ２００６−１５４２５６）
【出願日】平成１８年６月２日（２００６．６．２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２日（２００６．６．２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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