液体処理装置
【課題】 小型であってコストダウンを図った簡素な構成でありながら殺菌並びに有機物分解といった処理能力のさらなる向上を実現した液体処理装置の提供。
【解決手段】 被処理液体が通される流路を有する１つの処理容器内に微細気泡発生手段と紫外線ランプとを配置してなり、同一の処理容器内で微細気泡の発生と紫外線照射とを時間間隔をあまり空けずにほぼ同時に行うことによって、これらによる複合効果により被処理液体の殺菌並びに有機物分解といった処理能力のさらなる向上を実現した。微細気泡が供給された直後の被処理液体に対して紫外線を照射すると、微細気泡中の酸素等が活性化されて殺菌並びに分解効率がより向上する。微細気泡が圧壊した直後の被処理液体に対して紫外線を照射すると、紫外線照射に応じて生成される活性ＯＨ基に加えてさらに微細気泡の圧壊に応じて生成される活性基が加わり、処理が加速されて殺菌並びに分解効率がより向上する。
【解決手段】 被処理液体が通される流路を有する１つの処理容器内に微細気泡発生手段と紫外線ランプとを配置してなり、同一の処理容器内で微細気泡の発生と紫外線照射とを時間間隔をあまり空けずにほぼ同時に行うことによって、これらによる複合効果により被処理液体の殺菌並びに有機物分解といった処理能力のさらなる向上を実現した。微細気泡が供給された直後の被処理液体に対して紫外線を照射すると、微細気泡中の酸素等が活性化されて殺菌並びに分解効率がより向上する。微細気泡が圧壊した直後の被処理液体に対して紫外線を照射すると、紫外線照射に応じて生成される活性ＯＨ基に加えてさらに微細気泡の圧壊に応じて生成される活性基が加わり、処理が加速されて殺菌並びに分解効率がより向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線照射により被処理液の殺菌並びに被処理液体中の微量有機物の酸化分解あるいは難分解性有機物の分解等を行う液体処理装置に関し、特に殺菌並びに有機物分解の処理能力をより向上させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、紫外線を照射することによって被処理液を殺菌したり、被処理液体中に含まれている有機物を分解して低減したりするなどの液体処理を行う装置が知られている。こうした液体処理装置においては、例えば円筒形容器内に紫外線透過性の保護管（例えば石英ガラス管など）を配置し、該保護管内に紫外線ランプを収納し、該容器内に被処理液体を通し、前記紫外線ランプから発せられる紫外線が保護管を透過して該容器内の被処理液体に照射されるようになっている。この場合の紫外線ランプとして、主には185nm波長や254nm波長の紫外線を発する低圧水銀灯が用いられている。これら185nm光や254nm光は紫外線透過性の保護管を通してその管の外側にある被処理液体に照射されて、被処理液を殺菌したり被処理液体中の有機物を分解して低減したりする。低圧水銀灯以外にも中圧水銀灯、高圧水銀灯があるが、260nm程度以下の紫外線を発するランプであれば同様に被処理液の殺菌や被処理液体中の有機物を低減することができる。こうした装置に関連するものとしては、例えば下記に示す特許文献１に記載されている装置がその一例である。
【０００３】
また、例えば下記に示す特許文献２に記載されている装置のように、水質悪化が著しい河川や生活排水など（つまり汚水）の被処理液体中に微細気泡（例えばオゾンマイクロバブル）を供給し、該供給されたオゾンマイクロバブルの半強制的な圧壊に伴って生成される水酸基ラジカルによって、被処理液体中に含まれている有害な成分を分解させるといった液体処理も行われている。
【０００４】
さらに、上記した各装置は河川や生活排水などの被処理液体の浄化のために活用されるだけでなく、超純水などの特殊な水の製造時にも活用されている。例えば下記に示す特許文献３には、被処理液体へのオゾンや窒素を含む微細気泡（マイクロバブルなど）の供給（及び圧壊）と紫外線照射による殺菌の各処理を段階的に行うことによって、製造する超純水の純水度を向上させることを目的とした装置が開示されている。具体的には、１次処理された純水（被処理液体）へのマイクロバブル（ナノバブルの元となる）の供給が前段階として行われ、前記マイクロバブルが供給された後の被処理液体に対して紫外線照射による殺菌が後段階としてそれぞれ別々の液体処理として独立に行われるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１３４７７７号公報
【特許文献２】特開２００９−１３１８２７号公報
【特許文献３】特開２００９−１０６８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来においては殺菌や有機物の低減などの液体処理の処理能力を高くするために、それぞれが独立した装置として構成されている上記マイクロバブルの圧壊に伴う液体処理が行われる装置と上記紫外線照射により液体処理を行う装置とを順番に組み合わして配置し、それぞれの装置での液体処理を段階的に実行させる構成となっている。しかし、単にそれぞれが独立した処理を行う装置を順番に組み合わして段階的に処理を実行させる構成であることから、どうしても装置全体としては大型化してしまうことになり、また２つの独立した装置を用意せねばならずコストがかかるという不都合があった。さらに、マイクロバブルの発生（及び圧壊）に伴う液体処理と紫外線照射による液体処理とを順次に段階的に処理させる従来の構成では、殺菌並びに有機物分解といった処理能力のさらなる向上を実現することが難しかった。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、紫外線照射と微細気泡の発生（及び圧壊）とを時間間隔をあまり空けずにほぼ同時に行うことのできる、より小型であってかつ殺菌並びに有機物分解といった処理能力のさらなる向上を実現した液体処理装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る液体処理装置は、被処理液体が通される流路を有する処理容器と、前記処理容器内に配置されてなり、前記流路に通される前記被処理液体中に微細気泡を供給する微細気泡発生手段と、前記処理容器内に配置されてなり、前記流路を通される被処理液体に対して紫外線を照射する紫外線ランプとを具備する。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態として、前記微細気泡発生手段は前記流路における被処理液体の流入口側の前記処理容器内に配置されることを特徴とする。また、前記紫外線ランプは前記処理容器内において前記微細気泡発生手段の下流側に近接配置されてなり、少なくとも前記微細気泡発生手段により微細気泡が供給された直後の被処理液体又は前記供給された微細気泡が圧壊した直後の被処理液体に対して紫外線を照射することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、被処理液体が通される流路を有する１つの処理容器内に微細気泡発生手段と紫外線ランプとを配置する。特には、前記微細気泡発生手段を前記流路における被処理液体の流入口側に配置すると共に、前記微細気泡発生手段の下流側に近接して紫外線ランプを配置する。こうすることで、同一の処理容器内で微細気泡の発生と紫外線照射とを時間間隔をあまり空けずにほぼ同時に行うことができるので、これらによる複合効果により被処理液体の殺菌並びに有機物分解といった処理能力のさらなる向上を実現することができるようになる。すなわち、前記微細気泡発生手段により微細気泡が供給された直後の被処理液体に対して紫外線を照射すると、微細気泡中の酸素等が活性化されて殺菌並びに分解効率がより向上する。また、前記供給された微細気泡が圧壊した直後の被処理液体に対して紫外線を照射すると、紫外線照射に応じて生成される活性ＯＨ基に加えてさらに微細気泡の圧壊に応じて生成される活性基（ラジカル）が加わることにより処理が加速され殺菌並びに分解効率がより向上する。こうした液体処理装置は１つの処理容器内に微細気泡発生手段と紫外線ランプとを近接配置した簡素な構成であることから、小型であってコストがかからないという利点もある。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、被処理液体が通される流路を有する１つの処理容器内に微細気泡発生手段と紫外線ランプとを配置する構成とし、同一の処理容器内で微細気泡の発生（及び圧壊）と紫外線照射とを時間間隔をあまり空けずにほぼ同時に行うようにしたことによって、小型であってコストダウンを図った簡素な構成でありながら殺菌並びに有機物分解の処理能力をより向上させることが容易にできるようになる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る液体処理装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】液体処理装置の別の実施例を示す斜視図である。
【図３】図２に示した液体処理装置におけるランプ保護管（及びその内部の紫外線ランプ）の別の配置例を示す断面図である。
【図４】液体処理装置のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る液体処理装置の一実施例を示す斜視図である。この図１に示す液体処理装置１は例えば導水管Ｘと同様の断面形状に形成されてなり、その両端は導水管Ｘと接続部材Ｙによってそれぞれ接続されるようになっている。すなわち、本液体処理装置１を導水管Ｘの途中に着脱可能に取り付けできるようになっており、図中右側の導水管Ｘから本装置１内（詳しくは水流管３）に汚水あるいは一次処理された純水などの被処理液体Ｐが流れ込む（通される）。そして、導水管Ｘから本装置１内（詳しくは水流管３）に流れ込んだ被処理液体Ｐは、紫外線ランプ４とマイクロバブル発生装置５とにより殺菌並びに有機物分解処理が行われて、浄化水あるいは超純水などとして本装置１内（詳しくは水流管３）から図中左側の導水管Ｘへと流れ出る。
【００１５】
この実施形態における液体処理装置１は１つの円筒状の処理容器２内に、被処理液体Ｐを通す円筒状の水流管３と、１乃至複数（図１では複数個）のリング（円環）形状の紫外線ランプ４と、マイクロバブル発生装置５とを含んでなる。被処理液体Ｐを通す水流管３はその両端が開口されており、液体入口（流入口）３ａから取り入れた被処理液体Ｐを管内に通して液体出口（流出口）３ｂから排出する。処理容器２の両端にはカバー部６が設けられており、これにより水流管３を処理容器２内に固定すると共に、処理容器２の内壁面と水流管３の外壁面とで形成されてなる処理容器２の内部空間に被処理液体Ｐが侵入しないようにシールされる。こうした場合には導水管Ｘの口径と水流管３の口径とが異なり水流が絞られることから、被処理液体Ｐは流速が一時的に高速化された状態で水流管３内に取り入れられる。前記水流管３は石英ガラス製あるいはセラミック製さらにはプラスチック製（テフロン（登録商標）等）などの、所望の紫外線を透過しかつ耐紫外線効果を有する材料で形成されている。なお、前記液体入口３ａ側のカバー部６を処理容器２の端部から水流管３の端部に向かって傾斜させることによって、導水管Ｘからの被処理液体Ｐの流れを妨げることなくかつより流速を一時的に高速化させて水流管３内に取り入れできるようにしてあってよい。
【００１６】
前記水流管３内の液体入口３ａ側（つまり上流側）の流路には、マイクロバブル発生装置５が配置される。このマイクロバブル発生装置５は被処理液体Ｐ中に酸素やオゾン等を含む微細気泡（具体的にはマイクロバブル）を発生させる装置であって、例えば上記のようにして流速が一時的に高速化された被処理液体Ｐの吹き込みに応じて気体を微細化して取り込むタイプの丁度霧吹きを逆にした構造の装置などである。勿論、これに限らず、超音波の発生に伴うキャビテーションによる超微細気泡を発生する構造の装置など、公知のどのような装置であってもよい。キャビテーションによる超微細気泡を発生する装置である場合、被処理液体Ｐの流速を一時的に高速化することなく水流管３内に取り入れてよい。
また、本実施形態に示す液体処理装置１では被処理液体Ｐの流速を一時的に高速化して気体を取り込み微細気泡化するマイクロバブル発生装置５を例に示したがこれに限らず、公知のどのようなタイプのマイクロバブル発生装置５であってもよい。例えば、マイクロバブル発生装置５はそれ自体が内部に被処理液体Ｐの一部を吸引することができ、該吸引した一部の被処理液体Ｐを気体と共に吸引されなかった被処理液体Ｐ中に高速に噴出することで、マイクロバブルやナノバブルを形成するタイプのものであってよい。そのようなタイプのマイクロバブル発生装置５である場合には、上述のようにして被処理液体Ｐの流速を一時的に高速化する必要がないことは言うまでもない。
【００１７】
処理容器２の内部空間には、複数のリング形状の紫外線ランプ４が水流管３内において被処理液体Ｐが通される長手方向に沿って並列にかつ水流管３の外周を囲むように配置されている。すなわち、この実施例において処理容器２はランプ保護管を兼ねる。前記紫外線ランプ４は、処理容器２の内壁面から軸芯に向かって伸びる支持部材（図示せず）などによって支持されている。この実施形態に示される紫外線ランプ４は無電極水銀放電管であって、紫外線を放射するガスとなる例えば水銀粒あるいは水銀アマルガムなどを封入したリング形状の放電管Ａと、放電管Ａにおいて管軸方向に離間した位置をそれぞれ囲む形に配置された磁性材料からなる２つのフェライトコアＢと、前記フェライトコアＢそれぞれに巻き回され２つの誘導コイルを形成するワイヤ（リード線）Ｃと、前記ワイヤＣに高周波電流を通電する発振器Ｇとを含む。
【００１８】
こうした構成の紫外線ランプ４では、発振器Ｇから発生される数百キロヘルツの高周波電流によりフェライトコアＢが励磁されると、リング形状に形成された放電管Ａに２次誘起起電力を発生させるので、これにより放電管Ａ内の放電が生起する。そして、放電管Ａ内に封入されている水銀粒（あるいは水銀アマルガム）の一部が気体となって存在することで、紫外線が効率よく放射される。紫外線ランプ４は紫外線を発することで、被処理液体Ｐの殺菌並びに有機物を分解する機能を発揮する。すなわち、前記水流管３は石英ガラス製などの所望の紫外線を透過することから、紫外線ランプ４から発せられる紫外線によって紫外線透過性の水流管３内を通される被処理液体Ｐが外側から照射されて、被処理液体Ｐを殺菌する並びに被処理液体Ｐ中の有機物を分解して低減する。
【００１９】
図１に示す液体処理装置１では、１つの処理容器２内に紫外線ランプ４とマイクロバブル発生装置５とを近接配置することによって、処理水流の上流側に配置したマイクロバブル発生装置５によるマイクロバブルの発生（及び圧壊）直後あるいはほぼ同時に、リング形状の紫外線ランプ４からの紫外線で水流管３内を通される被処理液体Ｐを均一に照射することのできるようにしている。このようにマイクロバブルの発生（及び圧壊）と紫外線照射とを時間間隔をあまり空けずに行うと、相乗効果によって活性酸素あるいは活性ＯＨ基などがより多く形成されやすくなるので、従来のような独立した装置によりマイクロバブルの発生（及び圧壊）と紫外線照射とをそれぞれ別々に処理するよりも、殺菌並びに有機物分解の効果が飛躍的に向上する。すなわち、紫外線の単独照射だけでも被処理液体Ｐ中に溶存している酸素あるいは水分子が分解して活性ＯＨ基などが形成されることから殺菌並びに有機物分解処理が行われる。しかし、紫外線照射対象の被処理液体Ｐに微細気泡が混入されていると、マイクロバブル内の酸素が185nm光の照射によりオゾン化し、更に254nm光の照射により活性酸素化することから、最初からマイクロバブルにオゾンを吹き込まなくても同等の効果を発揮するものである。更には、その微細気泡が消滅（より具体的には圧壊）するときに活性基（ラジカル）が生成されてより殺菌並びに有機物分解処理を加速すること、更には紫外線照射によって微細気泡中（残存するマイクロバブルあるいはマイクロバブルの圧壊に伴い新たに発生されたナノバブルなど）の酸素が活性化されることにより殺菌並びに有機物分解の効率が向上する。
【００２０】
また、図１に示した液体処理装置１によれば、放電管Ａ及びフェライトコアＢから発生される熱を水流管３内を通される被処理液体Ｐを介して放熱させることができる。かくして放電管Ａ及びフェライトコアＢの温度が適正に保たれると共に、放電管Ａから発生した紫外線放射により被処理液体Ｐが紫外線照射され、殺菌あるいは有機物分解などを行うことができる。ここで、紫外線透過管から透過してくる紫外線の波長が254nm前後であれば殺菌効果が、185nm前後であれば有機物分解効果がそれぞれ顕著に現われることは従来知られている通りである。
【００２１】
なお、ここでは、１つのワイヤＣを２つのフェライトコアＢに対してそれぞれ巻き回すことで２つの誘導コイルを形成するようにしたが、それぞれ別々のワイヤＣを２つのフェライトコアＢに対してそれぞれ巻き回すことで２つの誘導コイルを形成するようにしてもよい。
なお、処理容器２や水流管３の断面形状は図示したような円状に限定されることはなく、楕円や多角形などのいかなる断面形状であってもよい。その場合、紫外線ランプ４もリング形状でなく、処理容器２や水流管３の断面形状に応じた形状とするのがよい。
なお、水流管３を処理容器２内で複数回往復させることで水流管３の長さを確保しておき、これにより被処理液体Ｐへの紫外線照射をより長い時間可能とすることによって、殺菌並びに有機物分解効果をより高くするようにしてもよい。
【００２２】
なお、処理容器２内にマイクロバブル発生装置５により発生されたマイクロバブルを圧壊するための例えば超音波等を発生する圧壊装置Ｚを配置してよい。この圧壊装置Ｚによってマイクロバブルを強制的に圧壊することにより、更に効率的に殺菌並びに有機物分解処理を行うことができるようになり有利である。
なお、上述した実施例ではマイクロバブル発生装置５を用いた例を示したがこれに限らず、マイクロバブルよりも微細な気泡であるナノバブルを発生するナノバブル発生装置を用いてもよい。
【００２３】
以上、図面に基づいて実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な実施形態が可能であることは言うまでもない。例えば、上述した実施例においては、紫外線ランプ４から発せられる紫外線によって紫外線透過性の水流管３内を通される被処理液体Ｐが外側から照射される（つまり水流管３の外部から紫外線を照射する）タイプの液体処理装置１を示したがこれに限らない。例えば、液体処理装置は、円筒形容器内に紫外線ランプを収納した紫外線透過性の保護管（石英ガラス管）を配置し、該容器内に被処理液体を通し、前記紫外線ランプから発せられる紫外線が保護管を透過して該容器内の被処理液体に内側から照射される（つまり水流管３の内部から紫外線を照射する）タイプであってもよい。そこで、こうした水流管３の内部から紫外線を照射するタイプの液体処理装置について図２〜図４を用いて説明する。
【００２４】
図２は、本発明に係る液体処理装置の別の実施例を示す斜視図である。図２に示す液体処理装置１においては、例えば円筒形の処理容器２内に紫外線透過性のランプ保護管Ｄ（石英ガラス管）及びマイクロバブル発生装置５を図示しない固定具によって固定した状態で近接配置し、該ランプ保護管Ｄ内に１乃至複数の紫外線ランプ４を収納し、該容器２内に被処理液体Ｐを通し（すなわち、この実施例において処理容器２は水流管を兼ねる）、処理水流の上流側に配置したマイクロバブル発生装置５によるマイクロバブルの発生直後あるいはほぼ同時に（時間間隔をあまり空けずに）、紫外線ランプ４から発せられる紫外線がランプ保護管Ｄを透過して該容器２内の被処理液体Ｐに照射されるようにしている。この場合の紫外線ランプ４として、主には185nm波長や254nm波長の紫外線を発する無電極水銀放電管が用いられる。この185nm光や254nm光は紫外線透過性のランプ保護管Ｄを通してその管の外側を通される被処理液体Ｐに照射され、被処理液体Ｐの殺菌並びに有機物を分解して低減する。
【００２５】
この実施形態に示される紫外線ランプ４は、紫外線を放射するガスとなる例えば水銀粒などを封入した楕円形状の放電管Ａと、放電管Ａにおいて適宜の位置の外周を囲む形に配置された１乃至複数（図２では１個）のリング形状のフェライトコアＢと、前記フェライトコアＢそれぞれに巻き回され２つの誘導コイルを形成するワイヤＣと、前記ワイヤＣに高周波電流を通電する発振器Ｇとを含む。こうした構成の紫外線ランプ４においても、発振器Ｇから発生される数百キロヘルツ程度の高周波電流によってフェライトコアＢが励磁され、電磁誘導によって楕円形状に形成された放電管Ａに２次誘起起電力が発生して、放電管Ａ内に封入されている水銀が励起されることによって紫外線が放射される。放電管Ａ及びフェライトコアＢから発生した熱は、紫外線透過管であるランプ保護管Ｄを介して被処理液体Ｐに放熱される。なお、被処理液体Ｐを通す処理容器２（水流管に相当する）はステンレスなどの金属製あるいはガラス、セラミックなどの紫外線や液体に強い材料ならばどのようなものを用いてもよい。また、放電管ＡやフェライトコアＢ等を収容するランプ保護管Ｄは、石英製、セラミック製あるいはプラスチック製など、所望の紫外線を透過しかつ耐紫外線材料で形成されているものならばどのようなものであってもよい。
【００２６】
なお、図２の例では円筒状のランプ保護管Ｄ内に長手方向に沿って直列に２個の紫外線ランプ４を配置したものを示したが、ランプ保護管Ｄ内に配置する紫外線ランプ４は２個だけに限らず１乃至複数個であってよい。また、処理容器２の長手方向に沿って複数のランプ保護管Ｄを直列に配置してよい。さらに、処理容器２の断面積の大きさ等に応じて、複数のランプ保護管Ｄ（及びその内部の紫外線ランプ４）を並列配置したものであってもよい。並列配置したものについて、図３に一例を示す。
【００２７】
図３は、図２に示した液体処理装置におけるランプ保護管（及びその内部の紫外線ランプ）の別の配置例を示す断面図である。この図３では、処理容器２の内壁に沿って断面が楕円状のランプ保護管Ｄ（石英ガラス管）を４個配置した例を示している。勿論、これに限らずより多数のランプ保護管Ｄを配置してもよいことは言うまでもない。また、個々のランプ保護管Ｄの内部には、図２に示したような放電管ＡとフェライトコアＢとワイヤ（リード線）Ｃと発振器Ｇとからなる紫外線ランプ４（無電極水銀放電管）が並列配置されていてよいが、これに限られない。このように、処理容器２の内壁に沿って複数のランプ保護管Ｄを並列配置する構成によれば、水流管に相当する処理容器２内を通される被処理液体Ｐに対して均一に紫外線を照射することができ、殺菌並びに有機物分解の効果をより高くすることができるようになる。
【００２８】
さらに、紫外線ランプ４として上記図１及び図２に示した無電極水銀放電管を用いたものに限らず、従来知られた殺菌ランプのような両管端に電極を有した水銀放電管を用いてもよい（図４に一例を示す）。また、254nm光などを照射することが可能な紫外線照射ＬＥＤや有機ＬＥＤなどであってもよいことは明白である。
【００２９】
図４は、本発明に係る液体処理装置のさらに別の実施例を示す斜視図である。この図４に示す液体処理装置１において、被処理液体Ｐを通す管路を構成する円筒状の処理容器（ここでは便宜上、密閉管という）Ｅは、その両端がシール部Ｆによって液密に密閉されており、円筒側面下方に設けられた液体入口Ｅａから取り入れた被処理液体Ｐを管内に通し、円筒側面上方に設けられた液体出口Ｅｂから排出する。この密閉管Ｅ（処理容器）内には、石英ガラス製の透光性のランプ保護管Ｄ内に液密に挿入された状態で紫外線ランプ４が配置される。この紫外線ランプ４は、例えば260nm以下、典型的には185nmや254nmの波長の紫外線を発する両管端に電極を有した水銀放電管であって、被処理液体Ｐの殺菌並びに被処理液体Ｐ中の有機物を分解する機能を発揮する。
【００３０】
この図４では、内部に紫外線ランプ４を収納した1個のランプ保護管Ｄだけが設けられるように描かれているが、1個に限らず密閉管Ｅの断面積に応じて複数のランプ保護管Ｄ（及びその内部の紫外線ランプ４）が設けられていてもよい。そして、密閉管Ｅの液体入口Ｅａ側の流路にはマイクロバブル発生装置５が配置されており、液体入口Ｅａから取り入れた被処理液体Ｐ中に微細気泡（具体的にはマイクロバブル）を発生させる。このマイクロバブルにオゾンガスなどをバブル用気体として用いれば更に効果が向上する。マイクロバブルの発生された被処理液体Ｐが密閉管Ｅ内を下方から上方へと通される際に、紫外線ランプ４から発せられる紫外線がランプ保護管Ｄを透過して照射される。
【００３１】
上記したような図２又は図４に示す構成の液体処理装置１においても、マイクロバブルの発生（及び圧壊）と紫外線照射とを時間間隔をあまり空けずに行うことができ、そうすることによる相乗効果によって活性酸素あるいは活性ＯＨ基などがより多く形成されやすくなるので、従来のような独立した装置によりマイクロバブルの発生（及び圧壊）と紫外線照射とをそれぞれ別々に処理するよりも、殺菌並びに有機物分解の効果を飛躍的に向上させることができるようになる。
【００３２】
なお、図１に示した水流管３の内部に更に図２又は図４に示した紫外線ランプ４を配置することにより、水流管３の外部及び内部の両方から紫外線を照射するように構成してもよい。
更にマイクロバブルとして注入した気体、例えば酸素や窒素などの余剰分を除去する必要がある場合には、処理容器２の下流側で真空引き、加熱、渦水流による遠心力利用などの適宜の方法に従って、被処理液体（Ｐ）の脱泡乃至脱気を行うことによって実現できる。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・液体処理装置
２・・・処理容器
３・・・水流管
３ａ（Ｅａ）・・・液体入口
３ｂ（Ｅｂ）・・・液体出口
４・・・紫外線ランプ
５・・・マイクロバブル発生装置
６・・・カバー部
Ａ・・・放電管
Ｂ・・・フェライトコア
Ｃ・・・ワイヤ（リード線）
Ｄ・・・ランプ保護管
Ｅ・・・密閉管
Ｆ・・・シール部
Ｇ・・・発振器
Ｐ・・・被処理液体
Ｘ・・・導水管
Ｙ・・・接続部材
Ｚ・・・圧壊装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線照射により被処理液の殺菌並びに被処理液体中の微量有機物の酸化分解あるいは難分解性有機物の分解等を行う液体処理装置に関し、特に殺菌並びに有機物分解の処理能力をより向上させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、紫外線を照射することによって被処理液を殺菌したり、被処理液体中に含まれている有機物を分解して低減したりするなどの液体処理を行う装置が知られている。こうした液体処理装置においては、例えば円筒形容器内に紫外線透過性の保護管（例えば石英ガラス管など）を配置し、該保護管内に紫外線ランプを収納し、該容器内に被処理液体を通し、前記紫外線ランプから発せられる紫外線が保護管を透過して該容器内の被処理液体に照射されるようになっている。この場合の紫外線ランプとして、主には185nm波長や254nm波長の紫外線を発する低圧水銀灯が用いられている。これら185nm光や254nm光は紫外線透過性の保護管を通してその管の外側にある被処理液体に照射されて、被処理液を殺菌したり被処理液体中の有機物を分解して低減したりする。低圧水銀灯以外にも中圧水銀灯、高圧水銀灯があるが、260nm程度以下の紫外線を発するランプであれば同様に被処理液の殺菌や被処理液体中の有機物を低減することができる。こうした装置に関連するものとしては、例えば下記に示す特許文献１に記載されている装置がその一例である。
【０００３】
また、例えば下記に示す特許文献２に記載されている装置のように、水質悪化が著しい河川や生活排水など（つまり汚水）の被処理液体中に微細気泡（例えばオゾンマイクロバブル）を供給し、該供給されたオゾンマイクロバブルの半強制的な圧壊に伴って生成される水酸基ラジカルによって、被処理液体中に含まれている有害な成分を分解させるといった液体処理も行われている。
【０００４】
さらに、上記した各装置は河川や生活排水などの被処理液体の浄化のために活用されるだけでなく、超純水などの特殊な水の製造時にも活用されている。例えば下記に示す特許文献３には、被処理液体へのオゾンや窒素を含む微細気泡（マイクロバブルなど）の供給（及び圧壊）と紫外線照射による殺菌の各処理を段階的に行うことによって、製造する超純水の純水度を向上させることを目的とした装置が開示されている。具体的には、１次処理された純水（被処理液体）へのマイクロバブル（ナノバブルの元となる）の供給が前段階として行われ、前記マイクロバブルが供給された後の被処理液体に対して紫外線照射による殺菌が後段階としてそれぞれ別々の液体処理として独立に行われるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１３４７７７号公報
【特許文献２】特開２００９−１３１８２７号公報
【特許文献３】特開２００９−１０６８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来においては殺菌や有機物の低減などの液体処理の処理能力を高くするために、それぞれが独立した装置として構成されている上記マイクロバブルの圧壊に伴う液体処理が行われる装置と上記紫外線照射により液体処理を行う装置とを順番に組み合わして配置し、それぞれの装置での液体処理を段階的に実行させる構成となっている。しかし、単にそれぞれが独立した処理を行う装置を順番に組み合わして段階的に処理を実行させる構成であることから、どうしても装置全体としては大型化してしまうことになり、また２つの独立した装置を用意せねばならずコストがかかるという不都合があった。さらに、マイクロバブルの発生（及び圧壊）に伴う液体処理と紫外線照射による液体処理とを順次に段階的に処理させる従来の構成では、殺菌並びに有機物分解といった処理能力のさらなる向上を実現することが難しかった。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、紫外線照射と微細気泡の発生（及び圧壊）とを時間間隔をあまり空けずにほぼ同時に行うことのできる、より小型であってかつ殺菌並びに有機物分解といった処理能力のさらなる向上を実現した液体処理装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る液体処理装置は、被処理液体が通される流路を有する処理容器と、前記処理容器内に配置されてなり、前記流路に通される前記被処理液体中に微細気泡を供給する微細気泡発生手段と、前記処理容器内に配置されてなり、前記流路を通される被処理液体に対して紫外線を照射する紫外線ランプとを具備する。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態として、前記微細気泡発生手段は前記流路における被処理液体の流入口側の前記処理容器内に配置されることを特徴とする。また、前記紫外線ランプは前記処理容器内において前記微細気泡発生手段の下流側に近接配置されてなり、少なくとも前記微細気泡発生手段により微細気泡が供給された直後の被処理液体又は前記供給された微細気泡が圧壊した直後の被処理液体に対して紫外線を照射することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、被処理液体が通される流路を有する１つの処理容器内に微細気泡発生手段と紫外線ランプとを配置する。特には、前記微細気泡発生手段を前記流路における被処理液体の流入口側に配置すると共に、前記微細気泡発生手段の下流側に近接して紫外線ランプを配置する。こうすることで、同一の処理容器内で微細気泡の発生と紫外線照射とを時間間隔をあまり空けずにほぼ同時に行うことができるので、これらによる複合効果により被処理液体の殺菌並びに有機物分解といった処理能力のさらなる向上を実現することができるようになる。すなわち、前記微細気泡発生手段により微細気泡が供給された直後の被処理液体に対して紫外線を照射すると、微細気泡中の酸素等が活性化されて殺菌並びに分解効率がより向上する。また、前記供給された微細気泡が圧壊した直後の被処理液体に対して紫外線を照射すると、紫外線照射に応じて生成される活性ＯＨ基に加えてさらに微細気泡の圧壊に応じて生成される活性基（ラジカル）が加わることにより処理が加速され殺菌並びに分解効率がより向上する。こうした液体処理装置は１つの処理容器内に微細気泡発生手段と紫外線ランプとを近接配置した簡素な構成であることから、小型であってコストがかからないという利点もある。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、被処理液体が通される流路を有する１つの処理容器内に微細気泡発生手段と紫外線ランプとを配置する構成とし、同一の処理容器内で微細気泡の発生（及び圧壊）と紫外線照射とを時間間隔をあまり空けずにほぼ同時に行うようにしたことによって、小型であってコストダウンを図った簡素な構成でありながら殺菌並びに有機物分解の処理能力をより向上させることが容易にできるようになる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る液体処理装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】液体処理装置の別の実施例を示す斜視図である。
【図３】図２に示した液体処理装置におけるランプ保護管（及びその内部の紫外線ランプ）の別の配置例を示す断面図である。
【図４】液体処理装置のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る液体処理装置の一実施例を示す斜視図である。この図１に示す液体処理装置１は例えば導水管Ｘと同様の断面形状に形成されてなり、その両端は導水管Ｘと接続部材Ｙによってそれぞれ接続されるようになっている。すなわち、本液体処理装置１を導水管Ｘの途中に着脱可能に取り付けできるようになっており、図中右側の導水管Ｘから本装置１内（詳しくは水流管３）に汚水あるいは一次処理された純水などの被処理液体Ｐが流れ込む（通される）。そして、導水管Ｘから本装置１内（詳しくは水流管３）に流れ込んだ被処理液体Ｐは、紫外線ランプ４とマイクロバブル発生装置５とにより殺菌並びに有機物分解処理が行われて、浄化水あるいは超純水などとして本装置１内（詳しくは水流管３）から図中左側の導水管Ｘへと流れ出る。
【００１５】
この実施形態における液体処理装置１は１つの円筒状の処理容器２内に、被処理液体Ｐを通す円筒状の水流管３と、１乃至複数（図１では複数個）のリング（円環）形状の紫外線ランプ４と、マイクロバブル発生装置５とを含んでなる。被処理液体Ｐを通す水流管３はその両端が開口されており、液体入口（流入口）３ａから取り入れた被処理液体Ｐを管内に通して液体出口（流出口）３ｂから排出する。処理容器２の両端にはカバー部６が設けられており、これにより水流管３を処理容器２内に固定すると共に、処理容器２の内壁面と水流管３の外壁面とで形成されてなる処理容器２の内部空間に被処理液体Ｐが侵入しないようにシールされる。こうした場合には導水管Ｘの口径と水流管３の口径とが異なり水流が絞られることから、被処理液体Ｐは流速が一時的に高速化された状態で水流管３内に取り入れられる。前記水流管３は石英ガラス製あるいはセラミック製さらにはプラスチック製（テフロン（登録商標）等）などの、所望の紫外線を透過しかつ耐紫外線効果を有する材料で形成されている。なお、前記液体入口３ａ側のカバー部６を処理容器２の端部から水流管３の端部に向かって傾斜させることによって、導水管Ｘからの被処理液体Ｐの流れを妨げることなくかつより流速を一時的に高速化させて水流管３内に取り入れできるようにしてあってよい。
【００１６】
前記水流管３内の液体入口３ａ側（つまり上流側）の流路には、マイクロバブル発生装置５が配置される。このマイクロバブル発生装置５は被処理液体Ｐ中に酸素やオゾン等を含む微細気泡（具体的にはマイクロバブル）を発生させる装置であって、例えば上記のようにして流速が一時的に高速化された被処理液体Ｐの吹き込みに応じて気体を微細化して取り込むタイプの丁度霧吹きを逆にした構造の装置などである。勿論、これに限らず、超音波の発生に伴うキャビテーションによる超微細気泡を発生する構造の装置など、公知のどのような装置であってもよい。キャビテーションによる超微細気泡を発生する装置である場合、被処理液体Ｐの流速を一時的に高速化することなく水流管３内に取り入れてよい。
また、本実施形態に示す液体処理装置１では被処理液体Ｐの流速を一時的に高速化して気体を取り込み微細気泡化するマイクロバブル発生装置５を例に示したがこれに限らず、公知のどのようなタイプのマイクロバブル発生装置５であってもよい。例えば、マイクロバブル発生装置５はそれ自体が内部に被処理液体Ｐの一部を吸引することができ、該吸引した一部の被処理液体Ｐを気体と共に吸引されなかった被処理液体Ｐ中に高速に噴出することで、マイクロバブルやナノバブルを形成するタイプのものであってよい。そのようなタイプのマイクロバブル発生装置５である場合には、上述のようにして被処理液体Ｐの流速を一時的に高速化する必要がないことは言うまでもない。
【００１７】
処理容器２の内部空間には、複数のリング形状の紫外線ランプ４が水流管３内において被処理液体Ｐが通される長手方向に沿って並列にかつ水流管３の外周を囲むように配置されている。すなわち、この実施例において処理容器２はランプ保護管を兼ねる。前記紫外線ランプ４は、処理容器２の内壁面から軸芯に向かって伸びる支持部材（図示せず）などによって支持されている。この実施形態に示される紫外線ランプ４は無電極水銀放電管であって、紫外線を放射するガスとなる例えば水銀粒あるいは水銀アマルガムなどを封入したリング形状の放電管Ａと、放電管Ａにおいて管軸方向に離間した位置をそれぞれ囲む形に配置された磁性材料からなる２つのフェライトコアＢと、前記フェライトコアＢそれぞれに巻き回され２つの誘導コイルを形成するワイヤ（リード線）Ｃと、前記ワイヤＣに高周波電流を通電する発振器Ｇとを含む。
【００１８】
こうした構成の紫外線ランプ４では、発振器Ｇから発生される数百キロヘルツの高周波電流によりフェライトコアＢが励磁されると、リング形状に形成された放電管Ａに２次誘起起電力を発生させるので、これにより放電管Ａ内の放電が生起する。そして、放電管Ａ内に封入されている水銀粒（あるいは水銀アマルガム）の一部が気体となって存在することで、紫外線が効率よく放射される。紫外線ランプ４は紫外線を発することで、被処理液体Ｐの殺菌並びに有機物を分解する機能を発揮する。すなわち、前記水流管３は石英ガラス製などの所望の紫外線を透過することから、紫外線ランプ４から発せられる紫外線によって紫外線透過性の水流管３内を通される被処理液体Ｐが外側から照射されて、被処理液体Ｐを殺菌する並びに被処理液体Ｐ中の有機物を分解して低減する。
【００１９】
図１に示す液体処理装置１では、１つの処理容器２内に紫外線ランプ４とマイクロバブル発生装置５とを近接配置することによって、処理水流の上流側に配置したマイクロバブル発生装置５によるマイクロバブルの発生（及び圧壊）直後あるいはほぼ同時に、リング形状の紫外線ランプ４からの紫外線で水流管３内を通される被処理液体Ｐを均一に照射することのできるようにしている。このようにマイクロバブルの発生（及び圧壊）と紫外線照射とを時間間隔をあまり空けずに行うと、相乗効果によって活性酸素あるいは活性ＯＨ基などがより多く形成されやすくなるので、従来のような独立した装置によりマイクロバブルの発生（及び圧壊）と紫外線照射とをそれぞれ別々に処理するよりも、殺菌並びに有機物分解の効果が飛躍的に向上する。すなわち、紫外線の単独照射だけでも被処理液体Ｐ中に溶存している酸素あるいは水分子が分解して活性ＯＨ基などが形成されることから殺菌並びに有機物分解処理が行われる。しかし、紫外線照射対象の被処理液体Ｐに微細気泡が混入されていると、マイクロバブル内の酸素が185nm光の照射によりオゾン化し、更に254nm光の照射により活性酸素化することから、最初からマイクロバブルにオゾンを吹き込まなくても同等の効果を発揮するものである。更には、その微細気泡が消滅（より具体的には圧壊）するときに活性基（ラジカル）が生成されてより殺菌並びに有機物分解処理を加速すること、更には紫外線照射によって微細気泡中（残存するマイクロバブルあるいはマイクロバブルの圧壊に伴い新たに発生されたナノバブルなど）の酸素が活性化されることにより殺菌並びに有機物分解の効率が向上する。
【００２０】
また、図１に示した液体処理装置１によれば、放電管Ａ及びフェライトコアＢから発生される熱を水流管３内を通される被処理液体Ｐを介して放熱させることができる。かくして放電管Ａ及びフェライトコアＢの温度が適正に保たれると共に、放電管Ａから発生した紫外線放射により被処理液体Ｐが紫外線照射され、殺菌あるいは有機物分解などを行うことができる。ここで、紫外線透過管から透過してくる紫外線の波長が254nm前後であれば殺菌効果が、185nm前後であれば有機物分解効果がそれぞれ顕著に現われることは従来知られている通りである。
【００２１】
なお、ここでは、１つのワイヤＣを２つのフェライトコアＢに対してそれぞれ巻き回すことで２つの誘導コイルを形成するようにしたが、それぞれ別々のワイヤＣを２つのフェライトコアＢに対してそれぞれ巻き回すことで２つの誘導コイルを形成するようにしてもよい。
なお、処理容器２や水流管３の断面形状は図示したような円状に限定されることはなく、楕円や多角形などのいかなる断面形状であってもよい。その場合、紫外線ランプ４もリング形状でなく、処理容器２や水流管３の断面形状に応じた形状とするのがよい。
なお、水流管３を処理容器２内で複数回往復させることで水流管３の長さを確保しておき、これにより被処理液体Ｐへの紫外線照射をより長い時間可能とすることによって、殺菌並びに有機物分解効果をより高くするようにしてもよい。
【００２２】
なお、処理容器２内にマイクロバブル発生装置５により発生されたマイクロバブルを圧壊するための例えば超音波等を発生する圧壊装置Ｚを配置してよい。この圧壊装置Ｚによってマイクロバブルを強制的に圧壊することにより、更に効率的に殺菌並びに有機物分解処理を行うことができるようになり有利である。
なお、上述した実施例ではマイクロバブル発生装置５を用いた例を示したがこれに限らず、マイクロバブルよりも微細な気泡であるナノバブルを発生するナノバブル発生装置を用いてもよい。
【００２３】
以上、図面に基づいて実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な実施形態が可能であることは言うまでもない。例えば、上述した実施例においては、紫外線ランプ４から発せられる紫外線によって紫外線透過性の水流管３内を通される被処理液体Ｐが外側から照射される（つまり水流管３の外部から紫外線を照射する）タイプの液体処理装置１を示したがこれに限らない。例えば、液体処理装置は、円筒形容器内に紫外線ランプを収納した紫外線透過性の保護管（石英ガラス管）を配置し、該容器内に被処理液体を通し、前記紫外線ランプから発せられる紫外線が保護管を透過して該容器内の被処理液体に内側から照射される（つまり水流管３の内部から紫外線を照射する）タイプであってもよい。そこで、こうした水流管３の内部から紫外線を照射するタイプの液体処理装置について図２〜図４を用いて説明する。
【００２４】
図２は、本発明に係る液体処理装置の別の実施例を示す斜視図である。図２に示す液体処理装置１においては、例えば円筒形の処理容器２内に紫外線透過性のランプ保護管Ｄ（石英ガラス管）及びマイクロバブル発生装置５を図示しない固定具によって固定した状態で近接配置し、該ランプ保護管Ｄ内に１乃至複数の紫外線ランプ４を収納し、該容器２内に被処理液体Ｐを通し（すなわち、この実施例において処理容器２は水流管を兼ねる）、処理水流の上流側に配置したマイクロバブル発生装置５によるマイクロバブルの発生直後あるいはほぼ同時に（時間間隔をあまり空けずに）、紫外線ランプ４から発せられる紫外線がランプ保護管Ｄを透過して該容器２内の被処理液体Ｐに照射されるようにしている。この場合の紫外線ランプ４として、主には185nm波長や254nm波長の紫外線を発する無電極水銀放電管が用いられる。この185nm光や254nm光は紫外線透過性のランプ保護管Ｄを通してその管の外側を通される被処理液体Ｐに照射され、被処理液体Ｐの殺菌並びに有機物を分解して低減する。
【００２５】
この実施形態に示される紫外線ランプ４は、紫外線を放射するガスとなる例えば水銀粒などを封入した楕円形状の放電管Ａと、放電管Ａにおいて適宜の位置の外周を囲む形に配置された１乃至複数（図２では１個）のリング形状のフェライトコアＢと、前記フェライトコアＢそれぞれに巻き回され２つの誘導コイルを形成するワイヤＣと、前記ワイヤＣに高周波電流を通電する発振器Ｇとを含む。こうした構成の紫外線ランプ４においても、発振器Ｇから発生される数百キロヘルツ程度の高周波電流によってフェライトコアＢが励磁され、電磁誘導によって楕円形状に形成された放電管Ａに２次誘起起電力が発生して、放電管Ａ内に封入されている水銀が励起されることによって紫外線が放射される。放電管Ａ及びフェライトコアＢから発生した熱は、紫外線透過管であるランプ保護管Ｄを介して被処理液体Ｐに放熱される。なお、被処理液体Ｐを通す処理容器２（水流管に相当する）はステンレスなどの金属製あるいはガラス、セラミックなどの紫外線や液体に強い材料ならばどのようなものを用いてもよい。また、放電管ＡやフェライトコアＢ等を収容するランプ保護管Ｄは、石英製、セラミック製あるいはプラスチック製など、所望の紫外線を透過しかつ耐紫外線材料で形成されているものならばどのようなものであってもよい。
【００２６】
なお、図２の例では円筒状のランプ保護管Ｄ内に長手方向に沿って直列に２個の紫外線ランプ４を配置したものを示したが、ランプ保護管Ｄ内に配置する紫外線ランプ４は２個だけに限らず１乃至複数個であってよい。また、処理容器２の長手方向に沿って複数のランプ保護管Ｄを直列に配置してよい。さらに、処理容器２の断面積の大きさ等に応じて、複数のランプ保護管Ｄ（及びその内部の紫外線ランプ４）を並列配置したものであってもよい。並列配置したものについて、図３に一例を示す。
【００２７】
図３は、図２に示した液体処理装置におけるランプ保護管（及びその内部の紫外線ランプ）の別の配置例を示す断面図である。この図３では、処理容器２の内壁に沿って断面が楕円状のランプ保護管Ｄ（石英ガラス管）を４個配置した例を示している。勿論、これに限らずより多数のランプ保護管Ｄを配置してもよいことは言うまでもない。また、個々のランプ保護管Ｄの内部には、図２に示したような放電管ＡとフェライトコアＢとワイヤ（リード線）Ｃと発振器Ｇとからなる紫外線ランプ４（無電極水銀放電管）が並列配置されていてよいが、これに限られない。このように、処理容器２の内壁に沿って複数のランプ保護管Ｄを並列配置する構成によれば、水流管に相当する処理容器２内を通される被処理液体Ｐに対して均一に紫外線を照射することができ、殺菌並びに有機物分解の効果をより高くすることができるようになる。
【００２８】
さらに、紫外線ランプ４として上記図１及び図２に示した無電極水銀放電管を用いたものに限らず、従来知られた殺菌ランプのような両管端に電極を有した水銀放電管を用いてもよい（図４に一例を示す）。また、254nm光などを照射することが可能な紫外線照射ＬＥＤや有機ＬＥＤなどであってもよいことは明白である。
【００２９】
図４は、本発明に係る液体処理装置のさらに別の実施例を示す斜視図である。この図４に示す液体処理装置１において、被処理液体Ｐを通す管路を構成する円筒状の処理容器（ここでは便宜上、密閉管という）Ｅは、その両端がシール部Ｆによって液密に密閉されており、円筒側面下方に設けられた液体入口Ｅａから取り入れた被処理液体Ｐを管内に通し、円筒側面上方に設けられた液体出口Ｅｂから排出する。この密閉管Ｅ（処理容器）内には、石英ガラス製の透光性のランプ保護管Ｄ内に液密に挿入された状態で紫外線ランプ４が配置される。この紫外線ランプ４は、例えば260nm以下、典型的には185nmや254nmの波長の紫外線を発する両管端に電極を有した水銀放電管であって、被処理液体Ｐの殺菌並びに被処理液体Ｐ中の有機物を分解する機能を発揮する。
【００３０】
この図４では、内部に紫外線ランプ４を収納した1個のランプ保護管Ｄだけが設けられるように描かれているが、1個に限らず密閉管Ｅの断面積に応じて複数のランプ保護管Ｄ（及びその内部の紫外線ランプ４）が設けられていてもよい。そして、密閉管Ｅの液体入口Ｅａ側の流路にはマイクロバブル発生装置５が配置されており、液体入口Ｅａから取り入れた被処理液体Ｐ中に微細気泡（具体的にはマイクロバブル）を発生させる。このマイクロバブルにオゾンガスなどをバブル用気体として用いれば更に効果が向上する。マイクロバブルの発生された被処理液体Ｐが密閉管Ｅ内を下方から上方へと通される際に、紫外線ランプ４から発せられる紫外線がランプ保護管Ｄを透過して照射される。
【００３１】
上記したような図２又は図４に示す構成の液体処理装置１においても、マイクロバブルの発生（及び圧壊）と紫外線照射とを時間間隔をあまり空けずに行うことができ、そうすることによる相乗効果によって活性酸素あるいは活性ＯＨ基などがより多く形成されやすくなるので、従来のような独立した装置によりマイクロバブルの発生（及び圧壊）と紫外線照射とをそれぞれ別々に処理するよりも、殺菌並びに有機物分解の効果を飛躍的に向上させることができるようになる。
【００３２】
なお、図１に示した水流管３の内部に更に図２又は図４に示した紫外線ランプ４を配置することにより、水流管３の外部及び内部の両方から紫外線を照射するように構成してもよい。
更にマイクロバブルとして注入した気体、例えば酸素や窒素などの余剰分を除去する必要がある場合には、処理容器２の下流側で真空引き、加熱、渦水流による遠心力利用などの適宜の方法に従って、被処理液体（Ｐ）の脱泡乃至脱気を行うことによって実現できる。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・液体処理装置
２・・・処理容器
３・・・水流管
３ａ（Ｅａ）・・・液体入口
３ｂ（Ｅｂ）・・・液体出口
４・・・紫外線ランプ
５・・・マイクロバブル発生装置
６・・・カバー部
Ａ・・・放電管
Ｂ・・・フェライトコア
Ｃ・・・ワイヤ（リード線）
Ｄ・・・ランプ保護管
Ｅ・・・密閉管
Ｆ・・・シール部
Ｇ・・・発振器
Ｐ・・・被処理液体
Ｘ・・・導水管
Ｙ・・・接続部材
Ｚ・・・圧壊装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液体が通される流路を有する処理容器と、
前記処理容器内に配置されてなり、前記流路に通される前記被処理液体中に微細気泡を供給する微細気泡発生手段と、
前記処理容器内に配置されてなり、前記流路を通される被処理液体に対して紫外線を照射する紫外線ランプと
を具備する液体処理装置。
【請求項２】
前記微細気泡発生手段は、前記流路における被処理液体の流入口側の前記処理容器内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の液体処理装置。
【請求項３】
前記紫外線ランプは前記処理容器内において前記微細気泡発生手段の下流側に近接配置されてなり、少なくとも前記微細気泡発生手段により微細気泡が供給された直後の被処理液体又は前記供給された微細気泡が圧壊した直後の被処理液体に対して紫外線を照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体処理装置。
【請求項４】
前記処理容器は内部に前記被処理液体が通される流路を形成する透光性の水流管を有してなり、前記紫外線ランプは前記水流管を囲む形状に形成され、前記水流管内を通る被処理液体に対して前記水流管の外側から紫外線を照射することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体処理装置。
【請求項５】
前記紫外線ランプは、前記水流管３の断面形状に応じた形状に形成されかつ内部に水銀粒もしくは水銀アマルガムが封入された１乃至複数の透光性の放電管と、前記各放電管の一部を囲む形で配置されるフェライトコアと、前記フェライトコアに巻き回されて誘導コイルを構成してなるリード線と、前記リード線に高周波電流を通電する高周波電源とを備えてなり、前記高周波電流による通電に応じて前記誘導コイルを電磁誘導させることに基づいて前記放電管内の水銀流もしくは水銀アマルガムを励起し紫外線を発生させる無電極水銀放電管であって、前記水流管の長手方向に沿って１乃至複数の前記放電管を並列に配置したことを特徴とする請求項４に記載の液体処理装置。
【請求項６】
前記処理容器はそれ自体が前記被処理液体が通される流路を形成してなるものであって、該処理容器は内部に前記紫外線ランプを収納した透光性のランプ保護管を有してなり、前記紫外線ランプは前記ランプ保護管の外側を通る被処理液体に対して前記ランプ保護管の内側から紫外線を照射することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体処理装置。
【請求項７】
前記微細気泡が供給された被処理液体に対して超音波を照射することにより前記被処理液体中に含まれる微細気泡を圧壊させる圧壊手段を、前記処理容器内にさらに配置したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の液体処理装置。
【請求項８】
前記紫外線ランプからの紫外線照射による前記被処理液体の殺菌あるいは有機物分解の処理を行った後に、前記被処理液体に含まれる微細気泡を除去するための脱泡乃至脱気処理を更に行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の液体処理装置。
【請求項１】
被処理液体が通される流路を有する処理容器と、
前記処理容器内に配置されてなり、前記流路に通される前記被処理液体中に微細気泡を供給する微細気泡発生手段と、
前記処理容器内に配置されてなり、前記流路を通される被処理液体に対して紫外線を照射する紫外線ランプと
を具備する液体処理装置。
【請求項２】
前記微細気泡発生手段は、前記流路における被処理液体の流入口側の前記処理容器内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の液体処理装置。
【請求項３】
前記紫外線ランプは前記処理容器内において前記微細気泡発生手段の下流側に近接配置されてなり、少なくとも前記微細気泡発生手段により微細気泡が供給された直後の被処理液体又は前記供給された微細気泡が圧壊した直後の被処理液体に対して紫外線を照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体処理装置。
【請求項４】
前記処理容器は内部に前記被処理液体が通される流路を形成する透光性の水流管を有してなり、前記紫外線ランプは前記水流管を囲む形状に形成され、前記水流管内を通る被処理液体に対して前記水流管の外側から紫外線を照射することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体処理装置。
【請求項５】
前記紫外線ランプは、前記水流管３の断面形状に応じた形状に形成されかつ内部に水銀粒もしくは水銀アマルガムが封入された１乃至複数の透光性の放電管と、前記各放電管の一部を囲む形で配置されるフェライトコアと、前記フェライトコアに巻き回されて誘導コイルを構成してなるリード線と、前記リード線に高周波電流を通電する高周波電源とを備えてなり、前記高周波電流による通電に応じて前記誘導コイルを電磁誘導させることに基づいて前記放電管内の水銀流もしくは水銀アマルガムを励起し紫外線を発生させる無電極水銀放電管であって、前記水流管の長手方向に沿って１乃至複数の前記放電管を並列に配置したことを特徴とする請求項４に記載の液体処理装置。
【請求項６】
前記処理容器はそれ自体が前記被処理液体が通される流路を形成してなるものであって、該処理容器は内部に前記紫外線ランプを収納した透光性のランプ保護管を有してなり、前記紫外線ランプは前記ランプ保護管の外側を通る被処理液体に対して前記ランプ保護管の内側から紫外線を照射することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体処理装置。
【請求項７】
前記微細気泡が供給された被処理液体に対して超音波を照射することにより前記被処理液体中に含まれる微細気泡を圧壊させる圧壊手段を、前記処理容器内にさらに配置したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の液体処理装置。
【請求項８】
前記紫外線ランプからの紫外線照射による前記被処理液体の殺菌あるいは有機物分解の処理を行った後に、前記被処理液体に含まれる微細気泡を除去するための脱泡乃至脱気処理を更に行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の液体処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−４０５０５（Ｐ２０１２−４０５０５Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８３８１０（Ｐ２０１０−１８３８１０）
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（３９１０３１１５５）株式会社日本フォトサイエンス (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（３９１０３１１５５）株式会社日本フォトサイエンス (12)
【Ｆターム（参考）】
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