CN101326126A - 光催化反应水生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光催化反应水生成装置，其能够生成充分含有活性氧种的水，并且能够进行微生物除菌、寄生虫驱虫、原虫类驱除，而且使其强大的氧化能力持续，省电并且小型，能够应用在各种机器中。即，在水中扩散向光催化剂体照射来自光源的光而产生的活性氧种，由此赋予水以活性氧种的功能，进行利用由该水引起的氧化反应的微生物除菌、寄生虫驱虫、原虫类驱除中的至少任意一项。

Description

光催化反应水生成装置

技术领域

本发明涉及一种光催化反应水生成装置，该光催化反应水生成装置应用光催化反应，在水中有效地使活性氧种大量发生，由此能够将接触了含有该活性氧种的水的微生物、寄生虫和原虫类进行除菌、驱虫、驱除。

背景技术

以往，具有杀菌能力、将物质氧化的能力的水被利用在医疗现场、食品厂、公共浴场、游泳池等重视卫生环境的场所。

例如，作为这样的水，通常广泛使用在水中溶解有臭氧(O₃)的臭氧水、以紫外线杀菌灯处理过的水。

但是，因大量臭氧从生成臭氧水的臭氧发生装置向大气中泄漏而对环境带来不良影响等危险被指出，另外，存在有臭氧特有的臭气扩散、发生臭氧时消耗大量电力等问题，因而近年有控制使用的倾向。

另一方面，已知向光催化剂体照射光，激发光催化反应而生成的活性氧种，在该光催化剂体表面极近处(通常为40nm)具有微生物杀菌和各种有机化学物质的氧化分解能力。即，只在光催化剂体极近处才具有，这些超氧化物阴离子自由基(O₂ ^-)和羟基自由基(OH·)等反应性高的活性氧种与水接触水并溶解，能够使微生物、病毒的细胞膜、功能性蛋白质、基因等变异，从而能够使微生物、病毒的生存功能及增殖功能停止。

因此，为了将在水中存在的微生物杀菌，例如，提出如在图17和图18中所示，在具有水流入口51和排出口52的圆筒形槽53的中心部分设置搅拌轴54，并且在同一搅拌轴54上将具备网状的光催化剂体55的搅拌翼56向半径方向外侧配设为放射状，在槽内壁的规定部位配置紫外线照射用黑光灯57，通过旋转上述搅拌轴54，使照射在光催化剂体55上的紫外线量增加的水处理装置(例如，参照专利文献1)。

如果采用该水处理装置，能够提高紫外线向光催化剂体55的照射效率，另外，由于能够用搅拌翼56搅拌水，所以，能够使微生物接触光催化剂材料表面产生的活性氧种而杀菌，使水中有机物能够分解。

另外，以往，作为需要进行微生物杀菌的领域之一，有鱼的养殖。

一般而言，鱼的养殖是在海中张设渔网形成网箱，在该网箱中，给予红鰤、石鲈、虎豚等鱼以鱼饵使其成长，养殖食用鱼。

这样的鱼养殖，相比于捕获在海洋中自然漫游的鱼，能够有效地有计划地得到目的鱼种，有助于向消费者的稳定供给。

另外，近年来能够养殖的鱼种增加，而且正在实现即使和天然鱼比较也不逊色的品质，因而预计养殖业今后会越来越发展。

但是，由于鱼的养殖是使鱼在比较狭窄的网箱中成长，所以担心发生由微生物和寄生虫引起的病鱼时，感染网箱内的其它鱼体，病鱼和死鱼连锁增加。

特别在以效率和计划性作为长处之一的鱼养殖中，认为由寄生虫引起病鱼和死鱼大量增加给养殖业者带来重大损失，进而也给市场的供给带来混乱。

带来这样鱼病的鱼类寄生虫，一般可以分类为以贝尼登虫和异斧虫为代表的外部寄生虫、和以异尖线虫等管腔内寄生虫和以粘孢子虫及血管吸虫为代表的组织内寄生虫等内部寄生虫两类。

这些寄生虫被进一步根据鱼种而分化分类，关于各自的宿主特异性进行着各种研究。

一般而言，寄生虫对宿主带来的影响，主要是由呼吸损伤和渗透压损伤所引起的体液维持管理损伤带来的影响。

血管吸虫等内部寄生虫，与其说该虫体带来问题，不如说是该虫体产卵，该虫卵被大量排出时，虫卵将鳃的微小血管闭塞，鱼发生窒息带来的问题。

另外，在鱼上寄生的外部寄生虫，是从其寄生的部位吸取宿主的血液得到营养的寄生虫，引起其附着的上皮的上皮细胞损伤，由此给寄生的鱼体带来损害。特别是当感染鳃时，产生由鳃呼吸上皮细胞剥离和炎症引起的肥厚、棍棒状变化，成为不可逆变化，因而产生由呼吸损伤引起的营养成长损伤。

特别是非常担心该外部寄生虫大多寄生在鱼体接触海水的部分，使虫体和虫卵浮游在海水中而感染其它鱼体，是给养殖业者带来重大损失的寄生虫之一。

因此，作为由外部寄生虫感染引起的疾病的预防和治疗手段，已知有下述方法：关于贝尼登虫，在海鱼的情况下，淡水浴有显著效果；关于异斧虫，在网箱内散布含浸有过氧化氢水的多孔质载体，通过该过氧化氢效能使寄生虫和微生物成为弱体，从而预防或治疗寄生虫寄生和微生物感染(例如，参照专利文献2)。

根据该使用过氧化氢水的方法，能够缓和养殖鱼因寄生虫和微生物而死亡的担心。

但是存在这样的问题，在上述具备搅拌翼的水处理装置中，为了提高光催化反应效率，需要大型的搅拌翼，为了生成充分量的含有活性氧的水，装置本身大型化。另外，由于只在10^-6秒的极其短促的时间内持续氧化能力，所以，反应局面限制在光催化剂体极近处，只能在极狭窄的区域得到该效果。

另外，尽管缩小光催化剂体而将装置小型化也是可能的，但是现状是，如果不先解决光催化反应的效率低下，就不能实用。

而且，在大型装置中驱动搅拌轴，仅抗拒水的阻力就需要很大电力，因此，在能效方面也不理想。

并且，具备搅拌翼的光催化剂体例示了在纤维状铝表面施加了二氧化钛涂层的光催化剂体，但是单纯在纤维状铝表面只施加二氧化钛涂层，光催化反应的效率差，难以有效生成含有活性氧的水。

另外，用上述过氧化氢水处理养殖鱼的方法(一般称为过氧化氢水浴)，其强大的过氧化氢的氧化能力也影响养殖鱼本身。即，与其说通过减少养殖鱼体的寄生虫等使症状消除，不如说由于疾病而将变得脆弱的鱼和寄生虫等共同淘汰，而只有强壮的鱼幸存。

这样，由过氧化氢水的散布而引起死亡的脆弱的鱼使养殖鱼的收获量减少，造成养殖效率下降，很明显，如果感染了寄生虫的鱼能够更安全地驱除寄生虫，则会增加渔获量，不仅能够降低流通价格，也能够确保食用安全。

另外，散布的过氧化氢在海水中的有效浓度需要为200～3000ppm的高浓度，虽说可以被稀释，但是和甲醛浴等以往的药浴方法同样直接在海洋中流出、扩散、丢弃。这样，对养殖以外的其它海洋生物造成影响，在环境影响上不理想，而且，对人类的影响也尚未确定。

而且，为了产生驱虫效果，需要大量的过氧化氢制剂，这些需要的费用和用于搬运的劳力，对作业从事者带来很大的负担。

在存在这样的问题点的养殖业界中，希望不使用在海洋中残留的药物等、而且不损伤养殖鱼体、对环境不带来影响的驱虫用光催化反应水生成装置和杀虫方法。

因此，本发明的发明人进行能够生成充分含有活性氧种的水、并且能够进行微生物除菌和寄生虫驱虫、而且使其强大的氧化能力持续、省电并且小型，能够应用在各种机器中的光催化反应水生成装置的研究，从而完成本发明。

专利文献1：日本特开2001-327961号公报

专利文献2：日本特开平03-200705号公报

发明内容

为了解决上述课题，在本发明涉及的光催化反应水生成装置中，通过使向光催化剂体照射来自光源的光而产生的活性氧种在水中扩散，赋予水以活性氧种的功能，利用由该水引起的氧化反应的微生物进行除菌、寄生虫驱虫、原虫类驱除的至少任意一项。

进而，其特征也在于以下方面：

(1)上述光催化剂体配置在用于激发光催化剂体的光源周围。

(2)上述光催化反应水生成装置具备光催化反应槽、向上述光催化反应槽供给水的给水泵、和从上述光催化反应槽排出光催化反应水的排出回路，并且，上述光催化反应槽在能够储水的密闭容器内配设用于在该密闭容器内的水中发生活性氧的光催化剂体、放射用于激发该光催化剂体的光的光源、和用于使在上述光催化剂体表面发生的活性氧种在水中扩散的扩散手段而构成，而且，上述密闭容器将内壁面制成反射上述光的镜面。

(3)用于激发上述光催化剂体的光源利用太阳光和/或人造光。

(4)当利用太阳光作为用于激发上述光催化剂体的光源时，利用光纤、棱镜等反射体在水中直接照射光催化剂体。

(5)利用人造光作为用于激发所述光催化剂体的光源时的紫外线照射灯至少照射350～370nm波长的紫外线。

(6)上述光催化剂体是有机或无机滤光器体，其表面以二氧化钛薄膜覆盖。

(7)上述光催化剂体是铝类金属滤光器体，其表面以二氧化钛薄膜覆盖。

(8)上述光催化剂体是在表面预先形成有氧化铝被膜的金属制纤维体，其表面以二氧化钛薄膜覆盖。

(9)上述金属制纤维体的上述氧化铝被膜以5℃/分钟的比例以下加热到构成金属纤维体的铝类金属融点的一半的温度，然后加热到即将到达上述铝类金属的融点而形成。

(10)上述光催化剂体是玻璃制纤维体、陶瓷制纤维体或无纺布，其表面以二氧化钛薄膜覆盖。

(11)构成上述二氧化钛薄膜的氧化钛包括锐钛型或金红石型的结晶结构。

(12)使上述活性氧种在水中扩散的扩散手段是由超声波振子引起的100kHz以上的超声波和/或由水中叶片引起的水流，其移动光催化剂体和/或水。

(13)接触上述光催化剂体的水是经过提高氧浓度的水。

(14)上述经过提高氧浓度的水是使氧、空气、臭氧中的至少任意一种接触水而生成的。

(15)在由光催化反应引起杀菌作用的上游或下游或者相同位置，进行照射254～265nm波长的紫外线杀菌灯引起的杀菌作用。

附图说明

图1是表示本发明涉及的光催化反应水生成装置的外观图。

图2是表示本发明涉及的光催化反应水生成装置的外观图。

图3是表示本发明涉及的光催化反应水生成装置内部的说明图。

图4是本发明涉及的光催化反应水生成装置的截面图。

图5是表示本实施方式涉及的除菌用光催化反应水生成装置的说明图。

图6是表示在琼脂培养基上形成菌落的微生物的说明图。

图7是表示在琼脂培养基上形成菌落的微生物的说明图。

图8是表示本实施方式涉及的驱虫用光催化反应水生成装置的说明图。

图9是表示本实施方式涉及的驱虫用光催化反应水生成装置的说明图。

图10是表示本实施方式涉及的驱虫用光催化反应水生成装置的说明图。

图11是表示本实施方式涉及的驱虫用光催化反应水生成装置的说明图。

图12是表示本实施方式涉及的驱虫用光催化反应水生成装置的说明图。

图13是表示本实施方式涉及的驱虫用光催化反应水生成装置的说明图。

图14是表示本实施方式涉及的驱虫用光催化反应水生成装置的说明图。

图15是表示本实施方式涉及的光催化反应水生成装置的说明图。

图16是表示本实施方式涉及的光催化反应水生成装置的说明图。

图17是表示现有技术的说明图。

图18是表示现有技术的说明图。

具体实施方式

本发明涉及的光催化反应水生成装置，通过在水中扩散向光催化剂体照射来自光源的光而生成的活性氧种，赋予水以活性氧种的功能，利用由该水引起的氧化反应，能够进行微生物除菌、寄生在海洋生物中的寄生虫驱虫、原虫类驱除的至少任意一项。

即，本发明涉及的光催化反应水生成装置，是通过使光催化剂体表面生成的活性氧种在水中扩散，以水为介质进行微生物除菌、杀菌和原虫类驱除的光催化反应水生成装置。

另外，同时，是使光催化剂体表面生成的活性氧种在水中扩散，以水为介质进行在鱼体寄生的寄生虫驱虫的光催化反应水生成装置。

由于在光催化剂体的表面形成具有光催化能力的二氧化钛薄膜，所以，通过向该二氧化钛薄膜照射从紫外线灯放射的紫外线，二氧化钛薄膜激发，使光催化剂体活化。

在活化的光催化剂体表面，从紫外线灯放射的紫外线能量(hv)激发构成二氧化钛薄膜的氧化钛(TiO₂)，充满光催化反应水生成装置的水接触光催化剂体，由此产生活性氧种。水接触该激发的光催化剂体而产生活性氧种的反应称为一次反应。

认为一次反应进行下述这样的反应：

TiO₂+hv→e^-+h+VB

H+VB→h+tr

O₂+e^-→O₂·-

O₂·-+h+VB(h+tr)→O₂

OH^-+h+VB→HO·

接着，由于在一次反应中生成的活性氧种具有高反应性，所以，活性氧种之间、和水中溶解的物质及离子发生反应，进一步生成生成物。在这里，在一次反应中生成的活性氧种和在水中溶解的物质及离子发生的反应称为二次反应。

然后，在二次反应中，例如，认为发生下述这样的反应：

O^2-+O^2-+2H⁺→H₂O₂+O₂(生成过氧化氢水)

认为除了不含其它离子的超纯水以外，在通常环境中存在的水是处于含有微量元素离子状态的水。特别是自来水等用氯进行杀菌，所以认为发生下述这样的二次反应：

HCl+O₂·^-+OH^-→ClO₂+H₂O(生成亚氯酸)

ClO₂+2OH^-→HOCl+H₂O(生成次氯酸)

另外，在河川和海水等生物存在的环境中含有氨，同样，认为发生下述的二次反应：

NH₃+OH^-→NO^-+2H₂O(生成氧化氮离子)

除上述反应以外，当然还进行更多的二次反应，这样生成的二次反应物也和一次反应生成物(活性氧种)同样，是产生光催化反应水除菌效果和驱虫效果的物质。

特别是当接触的水为海水或溶解有规定物质的水溶液时，能够遍及多种类地生成这些二次反应物。

但是，在迄今为止的方法中，由光催化剂体产生的活性氧种的扩散不能充分进行，所以使在光催化剂体表面产生的活性氧种不通过介质而直接作用，只能表现出将附着在光催化剂体表面的微生物除菌或者在激发的光催化剂体表面不附生寄生虫的效果。本发明即使在离开从光催化剂体地方，也能够享受由活性氧种引起的除菌、杀菌、驱虫、驱除效果。以下，将上述那样地作为介质发挥功能、含有活性氧种的水称为光催化反应水。

另外，在这里，所谓光，其概念不限定在可见光，也包含波长更短的紫外线。

另外，用于激发光催化剂体的光源，能够利用太阳光和/或人造光。例如，当使用太阳光时，能够减少用于激发光催化剂体的费用，而且，能够向光催化剂体照射强于由人造光得到的紫外线能量。另外，当向配设在水中的光催化剂体照射光时，也可以利用光纤、棱镜等反射体，在水中传导太阳光或人造光，在水中直接照射在光催化剂体上。

光催化剂体能够制成具有金红石型或锐钛型结晶相的氧化钛(二氧化钛)。

使用该氧化钛的光催化剂体，也可以通过在纤维状载体上以二氧化钛施以浸涂，制成使表面积扩大的高效率的光催化剂体。

在这里，纤维状载体例如能够适合地使用含有1000标号～7000标号等铝的金属(以下也称为铝类金属)，通过制成加热该铝类金属而形成的氧化铝金属纤维体，二氧化钛被致密地涂敷在载体上，因此，能够进一步提高耐久性。

该氧化铝金属纤维体，可以以5℃/分钟的比例以下将形成载体的含铝金属加热到规定温度，此后，加热到即将到达上述金属制纤维体的融点。

在这里，上述规定的温度可以用下述计算式算出。

规定温度(℃)＝含铝金属的融点温度(℃)÷2

如果更详细地说明，将以氧化铝覆盖表面的金属制纤维体作为载体，如果进行可形成二氧化钛薄膜的浸涂加工，则二氧化钛就能够在氧化铝被膜上致密地形成薄膜，且能够均匀地形成二氧化钛薄膜。如果用紫外线激发均匀的二氧化钛薄膜，则能够更有效地进行光催化反应，因此，就能够发生更多的活性氧种。

在这里，金属制纤维体的氧化铝被膜，以5℃/分钟的比例以下将铝类金属纤维慢慢加热到融点的大约一半的温度，使表面氧化后，加热到即将到达融点，进行到达更深层的氧化，形成为充分发挥作为氧化铝纤维的功能的人造氧化膜。另外，所谓铝类金属，表示铝和铝合金两者。

即，使用将金属制纤维体加热到铝类金属的融点大约一半的温度形成的氧化膜保护金属制纤维体，同时加热到即将到达融点，形成均质的氧化铝被膜。还能够加热到构成金属制纤维体的铝类金属的融点以上，由此，金属制纤维体形成极其稳定的氧化被膜。因此，在该金属制纤维体上形成二氧化钛薄膜时，能够提高该二氧化钛薄膜和金属制纤维体的附着力。

另外，加热到铝类金属的融点大约一半的温度形成氧化膜，以该氧化膜保护金属制纤维体，同时加热到即将到达融点，此后，再超过融点烧制的金属制纤维体，即使温度上升到氧化铝的融点附近，也能够维持纤维形态，作为纤维的能力，表现出作为氧化铝纤维的功能。为了在光催化剂体中形成产生金红石型光催化反应的金红石型纤维，需要在浸涂加工工序中将纤维在高于铝类金属融点的750℃以上进行烧制，形成该均质的氧化铝被膜的极其稳定的氧化铝金属制纤维体，能够在维持纤维形态下制造和二氧化钛薄膜的附着力高的金红石型二氧化钛纤维。

这样，通过提高二氧化钛薄膜和金属制纤维体的附着力，即使在超声波环境中，二氧化钛薄膜也不会从金属制纤维体剥离，能够制成具有充分的耐久性的光催化剂体。

这样，通过加热由含铝金属形成的纤维体，形成氧化铝金属纤维体，能够制成具有致密的氧化铝被膜的氧化铝金属纤维体，因此，能够进一步提高光催化剂体的耐久性和催化剂效率。

在这里，用于在水中扩散活性氧种的手段，例如，能够利用超声波。

在这里使用的超声波振子的效果为，使被投与的空气与氧和回流中的水混浊，提高溶存氧浓度，产生更细的气泡，在此基础上，接触光催化剂体纤维表面，不仅能够更顺利地进行由光催化反应产生的活性氧种的生成，而且能够使在光催化剂纤维体上引起的由光催化反应产生的电子容易游走。

另外，由该电子在光催化剂纤维上生成的活性氧种，由于流过纤维表面的水的流速因超声波振动使纤维以高速移动而极大提高，所以能够在水中放出。即，推测这些超声波在促进来自光催化剂体的活性氧种游离的同时，通过超声波和紫外线波长的相互干涉作用而能够相互增强反应。

另外，在这里使用产生高频超声波(一般为500kHz以上)的雾化用超声波振子。由该雾化用超声波振子发生的高频超声波振动，虽然纤维的洗净能力低，但是充分具有将在光催化反应中产生的电子和活性氧种等向水中振落的程度的力量。

另外，使用的超声波也可以使用中频超声波(100～500kHz)。使用中频超声波。当超声波碰上纤维状光催化剂体时，声波的衍射性提高，在密闭容器内的水搅拌能够进一步增强，能够使活性氧种从光催化剂体有效地游离。而且，通过该中频超声波的作用，也能够对附着在纤维上的污垢成分等分子量比较大的物质产生洗净效果。但是，由于担心100kHz以下的超声波使光催化剂体变形、使在光催化剂体形成的催化反应面产生剥离损伤，所以优选不使用。

另外，用于使活性氧种在水中扩散的手段，即使机械地移动光催化剂体，也能够使活性氧种有效含有在水中。

推测这些超声波在促进来自光催化剂体20的活性氧种游离的同时，因超声波和紫外线波长的相互干涉作用而能够相互增强反应。

在光催化反应水生成装置中，在产生由光催化反应引起杀菌作用的部位(例如光催化剂体的附近)的上游或下游或者相同位置中，可以并用由杀菌灯产生的254～265nm波长的紫外线照射。

即，既可以用杀菌灯处理供给光催化剂体的水，也可以用杀菌灯处理由光催化剂体得到的含有活性氧的水，也可以在光催化剂体反应的附近进行用杀菌灯进行的处理。

换言之，在接触光催化剂体的水、光催化反应水、接触光催化剂的水中，照射254～265nm波长的紫外线，使各自水中的微生物产生细胞膜蛋白变性，能够提高对生成的光催化反应水中的微生物和细菌的杀菌效果和对寄生虫的驱虫效果。

本来，由杀菌灯引起的微生物的细胞膜变性，是由紫外线引起的微生物DNA受到突变损伤，但其因紫外线照射的中断，核酸被修复再生，产生所谓的光恢复，使细菌再生复活。

如果更详细说明该作用机理，则可知DNA的突变损伤特别发生在DNA的碱基序列中，胸腺嘧啶(thymine)在同一链内2个连续存在的部位。

即，构成胸腺嘧啶的嘧啶环中的2个碳和相邻接的胸腺嘧啶的嘧啶环中的2个碳，因紫外线能量而分别结合，变为形成矩形状的环丁基环的胸腺嘧啶二聚体。

如果存在该胸腺嘧啶二聚体，则DNA的立体结构就变得歪斜，在复制时，复制叉的进行受到妨碍，因而在DNA的复制中容易产生差错。另外，微生物受到紫外线照射时，这样的环丁基环发生在DNA的碱基序列上的所有地方，使微生物难以维持正常的生命活动。这些反应作为DNA的紫外线损伤而广泛知晓，这些反应不是特别在水中容易引起的反应，而是在空气中也发生的反应。另外，作为对人体的影响，是作为皮肤癌发生原因，而且还导致眼睛的晶状体和角膜发生混浊。

但是，已知因紫外线照射在微生物的DNA上产生的该环丁基环，通过微生物具有的PR酶(photoreactivating enzyme)，利用可见光的能量断裂环丁基环，DNA被修复，即发生所谓光修复。如果发生该光修复，则形成环丁基环的胸腺嘧啶二聚体就被修复为原来的2个胸腺嘧啶，微生物再生、生存并延续。

但是，通过将受到DNA损伤的菌体和变弱的微生物供给光催化反应水生成装置，与光催化剂体发生的活性氧种接触，菌体被氧化分解，带给变弱的微生物以致命的破坏，从而能够确实地将水中的微生物杀菌。

因并用杀菌灯而受到损伤的微生物细胞膜，受到由光催化反应水引起氧化变性，即使对具有夹膜等强大细胞膜的细菌，也显示出强大的杀菌力，使核酸损伤永久化，光恢复也不能发生。

特别是在水槽等中设置光催化反应水生成装置而构成循环系统的状态下，能够产生更卫生的光催化反应水。

另外，供给光催化剂体的水的特征在于，使氧、空气、臭氧中的至少任意一种接触水而生成。另外，采用使氧发生剂接触水而提高了生成氧浓度的水，也能够助长光催化反应，从而能够有效地使活性氧种含有在水中。

此外，本发明涉及的光催化反应水生成装置，特别是在需要进行微生物杀菌的领域、需要进行鱼体寄生虫驱虫的领域、需要进行变形虫等原虫类驱除的领域中，发挥巨大的效果。因此，在下文中，大致区别为除菌、杀菌、洗净用途和驱虫用途，叙述各自的特征。

首先，先叙述用于除菌用而构成的光催化反应水生成装置(以下也称为除菌用光催化反应水生成装置)。

如果采用该除菌用光催化反应水生成装置，则通过使微生物接触生成的光催化反应水而进行除菌杀菌，能够将微生物有效地除菌杀菌。

该杀菌方法只要能够使微生物接触光催化反应水，则没有特别限定，也可以将微生物和水共同供给光催化反应水生成装置，在装置内部使微生物接触活性氧种而进行杀菌。

另外，除菌用光催化反应水生成装置，以可使生成的水接触洗净对象物的方式构成洗净装置，由此能够在除菌和杀菌以外进行有机物的分解，微生物污垢勿庸置疑，即使是看得到的污垢等也能够脱落。

这里所谓的洗净对象物，例如，可以列举假牙、医疗器械、餐具、蔬菜、精密仪器、卫生间、布匹、稻种等，但不特别限定于这些。

接着，叙述驱虫用的光催化反应水生成装置(以下也称为驱虫用光催化反应水生成装置)。

本发明涉及的光催化反应水生成装置，提供一种通过在水中扩散向光催化剂体照射来自光源的光而产生的活性氧种，赋予水以活性氧种的功能，而能够进行利用由该水引起的氧化反应的鱼寄生虫驱虫的驱虫用光催化反应水生成装置。

即，和上述除菌用光催化反应水生成装置同样，其为使光催化反应水接触寄生虫，对在鱼上附着、寄生的寄生虫进行驱虫的装置。

在这里，在驱虫用光催化反应水生成装置中使用的水没有特别的限定，例如，不论淡水、海水、净水，都能够使用。

在能够进行鱼寄生虫驱虫的驱虫用光催化反应水生成装置中，能够装备能产生杀菌效果的杀菌灯。

此外，能够进行这些鱼寄生虫驱虫的驱虫用光催化反应水生成装置也可以附设水槽等容器，另外，例如选择大水槽作为网箱等，可以使网箱全体成为能够进行鱼寄生虫驱虫的驱虫用光催化反应水生成装置。

即，根据前者的例子，例如，通过在容纳水和鱼的水槽中附设能够进行鱼寄生虫驱虫的驱虫用光催化反应水生成装置，将水槽内的水供给驱虫用光催化反应水生成装置，含有活性氧种的水再次返回水槽，由此使含有活性氧种的水和鱼接触，从而能够将鱼体的寄生虫驱虫。

另外，根据后者的例子，例如，使片状的光催化剂体浮游在海中张设的网箱中，在以太阳光激发光催化剂体的同时，以波浪的力量移动光催化剂体，作为在海水中扩散在光催化剂体上产生的活性氧种的结构，能够将鱼体寄生虫驱虫。

此时，光催化剂体的形状没有特别的限定，可以是制成无端状的环状片状体，在驱动辊和从动辊上转送该片状体，以旋转自如、容易表里翻转的方式构成。

利用本发明涉及的能够进行鱼寄生虫驱虫的驱虫用光催化反应水生成装置，根据寄生在鱼上的寄生虫的驱虫方法，能够将寄生在鱼体的肌肤上的贝尼登虫(Lepeophtheirus salmonis、Benedenia seriolae、Benedenia skii、Neobenedenia girellae、Entobdella soleae等)、寄生在鱼体的鳃中的异斧虫(Heterraxine Heterocerca、Zeuxapta japonica、Bivagina tai、Heterobothrium okamotoi、Heterobothrium tetrodonis、Neoheterobothrium hirame、Neoheterobothrium affine等)等外寄生虫驱除，从而能够预防或治疗由这些寄生虫引起的鱼病。

此时，在将水温调节在驱虫对象鱼的饲养环境水温的±5℃以内、优选±3℃以内的条件下进行驱虫，由此能够有效地进行寄生虫驱除，而对鱼不造成由温度引起负担。

另外，将水中溶存氧浓度调节在12mg/L以下、优选调节在10mg/L以下，由此不仅能够防止驱虫对象鱼因氧损伤而引起的衰弱，还能够提高光催化剂体和氧的接触效率，从而能够更好地引起驱虫效果。

以下，例示实施例对本发明进行更详细地说明。

实施例1

首先，在图1中表示能够在除菌用光催化反应水生成装置和驱虫用光催化反应水生成装置两者转用的、本实施例涉及的光催化反应水生成装置1。在水槽33中预先容纳水31，该水31通过驱动浸渍在水31中的给水泵32，经由给水管3送至光催化反应水生成装置1。

然后，在光催化反应水生成装置1中被处理过的水31成为富含活性氧种的光催化反应水，以经由排水管10从排水口11流下，再返回到水槽33内的方式构成。

接着，用图2～4说明光催化反应水生成装置1的更详细的构成。

光催化反应水生成装置1，如在图2中所示，具有由具有上部开口的箱状的容器本体7和将容器本体7的上部开口密闭的闭塞盖体8构成的密闭容器6。

构成该密闭容器6的材料没有特别限定，可以为金属制、树脂制、塑料制等，但优选难以因紫外线照射而劣化的材料、和具备难以被水或海水腐蚀的耐腐蚀性的材料。通过以这样的材料形成容器本体7和盖体8，能够延长光催化反应水生成装置1的寿命。在图中，用塑料形成密闭容器6。

另外，在容器本体7的上部侧面，设置有用于取出在密闭容器6内部生成的光催化反应水的排水软管连接部分40。另一方面，在容器本体7下部侧面，具备向外方延伸地设置的给水管3，该给水管3的开口端部成为用于向密闭容器6内部给水的给水口2。另外，在图1中，给水泵32连接该给水口2，将水31送入光催化反应水生成装置1。另外，在本实施例中，给水泵32使用(e-ROKAPF-380，流量6.2L/min)。

然后，在给水管3的中途部连接能够流通含氧气体的中空状的供氧管4，该连接部分成为供氧部5。

在这里，作为向水中供氧的手段，将供氧管4与给水管3连接，由此，通过给水管内的水流使氧有效地在水中扩散，只要能够使供给光催化反应水生成装置1的水31中含有氧，则没有特别的限定，例如，也可以将供氧管4直接连接在光催化反应水生成装置1内。

另外，在供氧管4流通的气体，既可以是空气、臭氧，也可以优选为氧浓度更高的气体。向水中供氧的浓度越高，就能够越有效地使水中含有氧，从而能够增加由光催化剂体发生的活性氧种的量。

作为提高水31的溶存氧浓度的方法，例如，能够使用通过和水反应而发泡，从而在该气泡中产生氧的发泡剂等。

在容器本体7的下部侧面，作为使活性氧种在水中扩散的扩散手段，配设有超声波振荡器12，该超声波振荡器12和设置在密闭容器6内的超声波振子22(2.4MHz雾化用振子)连接。另外，在这里使用产生高频超声波(一般为500kHz以上)的超声波振子，但也可以使用中频超声波(100kHz～500kHz)。

推测这些超声波在促进来自光催化剂体20的活性氧种游离的同时，通过超声波和紫外线波长的相互干涉作用而能够增强反应。

另外，在本实施例1中，使用超声波作为扩散手段，通过水31使光催化剂体20间接地振动，扩散活性氧种，但不限定于此，例如，也可以在密闭容器6内直接移动光催化剂体20，另外，也可以配设搅拌密闭容器6内的水31产生水流的叶片(搅拌翼)等，使活性氧种扩散。

在盖体8中，作为向密闭容器6内部照射光的光源，以贯通盖体8的方式插入有紫外线灯9(东芝ラィテック社生产的EFD15BLB，峰波长352nm，紫外线输出1.8W)，将该紫外线灯9通电，则能够向在密闭容器6内部具备的后述光催化剂体20照射紫外线。另外，因为该紫外线灯9的通电部分处于空气中，所以，即使将发光部浸没在水中，也不用担心漏电等事故。

该紫外线灯9能够使用黑光灯等，但只要是有效放射350～370nm波长紫外线、进一步优选364nm波长的紫外线的紫外线灯9即可，不特别限定于黑光灯，也可以是能够放射紫外线的LED和氙灯等。另外，当以太阳光作为光源时，也能够使用光纤和棱镜在水中引导光，向光催化剂体20照射，从而能够向光催化剂体照射在太阳光中所含的大量紫外线。另外，如果光催化剂体20是金红石型(可见光应答型)光催化剂体，则即使是通常的可见光线光(室内照明灯)也能够引起光催化反应，因此也能够使用光纤和棱镜在水中引导光，向光催化剂体20照射。

接着，在图3中表示取下密闭容器6的盖体8，从容器本体7上部开口看内部的状态，在图4中表示光催化反应水生成装置1的截面。

在容器本体7的内面侧的底部，与上述超声波振荡器12连接的超声波振子22以接触水的方式配设，在该超声波振子22上部，配设有筒状的光催化剂体20。如在图4中所表示的那样，该光催化剂体20以在用盖体8闭塞容器本体7时，围绕紫外线灯9的发光部分41的方式配置。因此，能够将紫外线灯9放射的紫外线作为用于激发光催化剂体20的能量而有效利用。

但是，从紫外线灯9照射的、穿过光催化剂体20的紫外线，照射在容器本体7和盖体8上。

在这里，该容器本体7和盖体8的外周面以能够反射紫外线等光的反射材料13覆盖。

因此，到达容器本体7和盖体8的紫外线由反射材料13向容器本体7内方(即光催化剂体20的方向)反射，激发光催化剂体20，从而能够将由紫外线灯9照射的紫外线作为光催化剂体20的活化能量不浪费地利用。

该反射材料13是能够反射光的材料，特别优选能够反射紫外线的材料，例如，能够使用铝箔。

另外，在本实施例中，反射材料13贴设在容器本体7和盖体8的外周面，但也可以贴设在内周面，还可以用和反射材料13具有同样功能的材料构成密闭容器本体。特别是当密闭容器6为塑料制或树脂制时，在密闭容器6的内壁上设置反射材料13能够减少密闭容器6受到的紫外线量，从而能够防止由紫外线引起的塑料或树脂的劣化和变性。

另外，光催化剂体20采用以二氧化钛薄膜覆盖氧化铝金属纤维体实质性的全部表面的物质，接受从紫外线灯9放射的紫外线就能够激发二氧化钛薄膜。

另外，在本实施例1中，采用金属制纤维体作为光催化剂(二氧化钛)载体，但不限定于此，能够采用以有机和/或无机材料构成的多孔质体，例如，也可以通过在玻璃制纤维体、陶瓷制纤维体、无纺布的表面形成二氧化钛薄膜而形成光催化剂体20。在这里，所谓多孔质体，是也包含纤维体集合的呢绒状物品的概念。

接着，以下说明从给水口2供给的水含有活性氧种，从排水口11到被取出的流动。

即，从给水口2供给的水31，流过给水管3到达供氧部5。供氧部5与供氧管4连接，使得到达供氧部5的水31和由供氧管4送入的氧混合。

这样，与水31混合的氧溶入在水31中，使水中的溶存氧浓度升高，成为细小气泡，被送入密闭容器6内。到达密闭容器6内部的气泡通过超声波振动而变成更微小的气泡，进一步升高水31中的溶存氧浓度，另外，残留的微小气泡在光催化剂体20上冲撞、反弹，发生高频的超声波。该超声波直接、间接地振动光催化剂体20，有助于促进活性氧种游离。

溶存氧浓度升高的水31到达密闭容器6内部，充满密闭容器6。

另一方面，从通电的紫外线灯9放射350～370nm波长的紫外线，所放射的紫外线照射在围绕着紫外线灯9的光催化剂体20上。

由于在光催化剂体20的表面形成有具有光催化能力的二氧化钛薄膜，所以，从紫外线灯9放射的紫外线照射在该二氧化钛薄膜上，使二氧化钛薄膜激发，从而活化光催化剂体20。

在活化的光催化剂体20的表面，从紫外线灯9放射的紫外线能量(hv)激发构成二氧化钛薄膜的氧化钛(TiO₂)，因此，充满密闭容器6的水31接触激发的光催化剂体20，从而产生活性氧种。

另外，在充满密闭容器6的水31中，氧通过供氧部5混入而处于溶存氧浓度高的状态，因此，能够提高在光催化剂体20上产生的电子(e^-)和在水31中所含有的氧的接触效率。

因此，含有大量氧的水31接触活化的光催化剂体20，引起剧烈的光催化反应，在光催化剂体20表面发生更多的活性氧种。

另外，氧混入时发生的细小气泡因冲撞金属纤维体而气泡破裂，发生超声波，使金属纤维体振动，使得在金属纤维体上发生的活性氧种容易由金属纤维体放出。

另一方面，通电的超声波振荡器12使配设在密闭容器6内部的超声波振子22振动，发生超声波。

在这里，该发生的超声波使水31和光催化剂体20振动，特别是本发明涉及的光催化反应水生成装置1中具备的光催化剂体20，制成在金属制纤维的表面涂敷光催化剂(例如二氧化钛)而制成呢绒状集合体的金属制纤维体。

因此，从具备集合了一条一条各金属制纤维具有的表面积的广大表面积的金属制纤维体表面产生活性氧种，同时，该发生的活性氧种因超声波振动而迅速地从光催化剂体20的表面被振落，大量游离在水31中。

然后，在光催化剂体20的表面上即刻产生新的活性氧种，再次与超声波的振动调和而被振落，游离在水31中。

由于这是在瞬息间反复多次，因此能够极其有效地使活性氧种含有在水31中。

另外，光催化剂体20，例如，与板状的光催化剂比较，容易与超声波的细小振动调和而引起振动，能够更容易地使活性氧种从光催化剂体20表面游离。

而且，由于在光催化剂体20中大量存在的金属制纤维的末端部分在超声波振动下，作为自由端而舞动，所以，能够有效地从光催化剂体20上振落活性氧种。

并且，由于光催化剂体20使用能够良好地涂敷二氧化钛的氧化铝纤维作为其载体，所以，在氧化铝表面，二氧化钛比较坚固地结合，耐久性高，所以，即使在超声波环境下的水中，也能够保持实用性，并且耐受长时间的使用。特别是在容易使金属腐蚀的海水中使用时等，这就显著地显示出实用性。

这样，由于光催化剂体20的特征和与超声波的相乘效应，在光催化剂体20表面产生的活性氧种容易游离在水中，使水中含有大量的活性氧种，生成光催化反应水。

然后，从给水口2连续供给的水31使密闭容器6内部的光催化反应水从设置在密闭容器6上部侧面的排水口11被挤出，因此，能够从密闭容器6内部取出光催化反应水。

这样生成的光催化反应水中所含的活性氧种具有非常高的反应性和持续性，其强大的氧化分解能力能够迅速地对微生物和寄生虫等给予致命的影响。

实施例2

接着，说明将在实施例1中说明过的光催化反应水生成装置1作为除菌用光催化反应水生成装置使用的情况。

即，如在图5中所示的那样，浸渍在水槽33内的水31中的给水泵32和光催化反应水生成装置1之间，设有具备杀菌灯24的杀菌器23，使得从杀菌灯24放射的紫外线能够照射在杀菌器23的内部循环的水31。

在该杀菌器23中具备的杀菌灯24能够放射245～265nm、进一步优选256nm波长的紫外线，对水中微生物的DNA给予由突变损伤引起的损害，从而能够将微生物杀菌。

另外，在光催化反应水生成装置1的壁面上施加的镜面和遮光的配管也具有防止其光恢复的效果。通过防止光恢复，能够有效地给予由245～265nm波长的紫外线引起的对微生物的损害，从而能够提高杀菌效果。

由于在该光催化反应水生成装置1中，活性氧种等在水中扩散，所以，在杀菌器23中没有被杀菌的、细胞膜受损而衰弱的到达光催化反应水生成装置1的微生物，活性氧种进一步给予其致命的损害而杀菌。

另外，杀菌器23通过连接管26配设在光催化反应水生成装置1中，但不限定于此，可以在光催化反应水生成装置1内部，与配设在除菌用光催化反应水生成装置1内的用于激发光催化剂体20的光源(例如，发生350～370nm波长的紫外线的紫外线灯9)一同，设置发生245～265nm波长的紫外线的杀菌灯24，将光催化反应水生成装置1和杀菌器23构成为一体，另外，也可以在光催化反应水生成装置1内设置同时放射能够激发光催化剂体20的光和能够杀菌的光的光源。

实施例3

接着，表示使用本发明涉及的光催化反应水生成装置1，在实际中进行微生物杀菌的例子。

在本实施例中，进行光催化反应水生成装置1的构成、动作时间不同的5种试验，对各自的结果进行考察。各试验的内容如下。

[试验1]关于光催化反应水的除菌、杀菌能力的验证(没有供氧和超声波照射)

[试验2]改变向光催化剂体20上照射的紫外线波长时的除菌、杀菌效果的验证(没有供氧和超声波照射)

[试验3]并用供氧和超声波照射时的除菌、杀菌效果的验证

[试验4]关于光催化反应水的杀菌能力的持续时间的验证

[试验5]并用杀菌器时的除菌、杀菌效果的验证

以下详细叙述上述试验1～5的试验。

[试验1]关于光催化反应水除菌、杀菌能力的验证

在如图1所示构成的光催化反应水生成装置1(但是不进行供氧和超声波照射)的水槽33内，悬浮Staphylococcus aureus(金黄色葡萄球菌)、Enterococcus faecalis(粪肠球菌)、Bacillus cereus(蜡样芽胞杆菌)、Escherichia coli(大肠杆菌)、Klebsiella pneumoniae(肺炎球菌)5种菌的活菌，菌浓度调制为约10⁶cfu/m1。

在这样构成的体系中，将水中泵32和黑光灯9(东芝ラィテック株式会社生产，EFD15BLB)通电，送入水中，同时使水循环3小时，调查活菌数的经时变化。另外，在本试验中使用的水使用4L注射用蒸馏水，光催化反应水生成装置和回路及水中泵使用事先杀菌、以蒸馏水循环洗净的设施。实验中的水温不变，在稳定保持在28℃下使水循环。在图6中，表示5种菌种在琼脂培养基上的形态。

活菌数的调查，在血液琼脂培养基(Trypticase Soy Agar)上散布经时采取的检测体，观察其成长。另外，为了容易看到革兰氏阳性菌，使用配合有CNA(Colistin-Nalidixic Acid：抑制革兰氏阴性杆菌的药物)的血液琼脂培养基(Columbia Agar)。这样在血液琼脂培养基上形成的菌落的经时变化表示在图7中。

由图7的结果显示，光催化反应水对于在水中悬浮的全部5种菌具有显著的除菌、抑菌效果。细菌投入后经30分钟增殖的细菌，此后其数量随着时间的推移而减少。特别是Enterococcus faecalis(粪肠球菌)，在3小时的时刻几乎消失。

由本试验1的结果确认，在光催化反应水生成装置1中，具有除菌、杀菌效果。但是，认为在该时刻，由光催化剂引起的活性氧种只不过在光催化剂体表面发挥作用，通过使水槽内水循环，能够频繁地具有和光催化剂体的接触机会，从而表现出杀菌效果。因此判断，在该时刻，在光催化反应水生成装置1中生成的光催化反应水不能说具有除菌、杀菌效果。

[试验2]改变向光催化剂体20上照射的紫外线波长时的除菌、杀菌效果的验证

接着，在和试验1同样的试验体系中，针对改变向光催化剂体20上照射的紫外线波长的情况进行验证。

即，将在试验1中使用的光催化反应水生成装置1中配设的紫外线照射灯9取代为照射几乎不照射二氧化钛纤维体的有效紫外线的蓝色光线的黑光灯，观察细菌数的变化。温度不变，水温以28℃的一定温度循环。

其结果为，刚开始试验后，经过细菌数比较缓慢地增加的一个过程，在45分钟后全部菌种大于10⁸cfu/ml，成为不能观测的状态。通常，细菌的增殖速度为20分钟增殖为2倍。在该试验2的结果中，也不能观察到抑菌效果，由此能够确认，光催化反应水生成装置1内的光催化剂体不能观察到除菌、杀菌作用。

根据上述本试验1和2的结果能够确认，光催化反应水生成装置1显示出由光催化反应引起的除菌、杀菌效果，而不是由光催化剂体产生的除菌杀菌效果。

但是，认为该反应力用于将水中的活菌数完全除菌是不充分的，需要某种补助手段。

[试验3]并用供氧和超声波照射时的除菌、杀菌效果的验证

接着，在如图1所示结构的除菌用光催化反应水生成装置1的水槽33内，悬浮Staphylococcus aureus(金黄色葡萄球菌)、Enterococcusfaecalis(粪肠球菌)、Bacillus cereus(蜡样芽胞杆菌)、Escherichia coli(大肠杆菌)、Pseudomonas aeruginosa(绿脓杆菌)5种菌的活菌，菌浓度调制为约10⁶cfu/ml。

在这样构成的体系中，将水中泵32、黑光灯9(东芝ラィテック株式会社生产，EFD15BLB)和超声波振荡器12(2.4MHz雾化用振子)通电，由供氧部5以250ml/分钟送入纯氧，同时使水循环24小时，调查活菌数的经时变化。另外，本试验3以和试验1同样的报告书进行，细菌数的变化通过螺旋板(Spiral Plate)分阶段稀释每定时采取的水槽33内的水，进行其活菌数的测定。另外，和试验1同样，不改变温度，水温以28℃的一定温度循环。

本试验3的结果表示在表1中。

如从表1也可知的那样，能够看到对水中悬浮的4种菌的显著的除菌、杀菌效果。特别是因获得抗生素耐性而能够作为医院内感染等原因的Staphylococcus aureus(金黄色葡萄球菌)和作为食物中毒的原因的Bacillus cereus(蜡样芽孢杆菌)在试验开始后约1小时死亡，所以，对这些细菌表现出高效果。而且，尽管Bacillus cereus(大蜡样芽孢杆菌)是芽胞性细菌，所以一般难以使之死亡，但是提示，对芽孢也表现出有效的杀菌效果。

同时，对于病原性大肠杆菌O-157等所属的Escherichia coli(大肠杆菌)，也迅速死亡，不能开始再次增殖。

另一方面，Pseudomonas aeruginosa(绿脓杆菌)，虽然能够观察到菌数暂时减少，但可以看到此后菌数逐渐增加的现象。另外，对于混入试验体系的具有荚膜的细胞膜厚的革兰氏阴性菌，也能够看到菌数逐渐增加的倾向。

这样，通过给氧和超声波振动的相乘效果，实际证明光催化反应水对Staphylococcus aureus(金黄色葡萄球菌)、Enterococcus faecalis(粪肠球菌)、Bacillus cereus(蜡样芽孢杆菌)、Escherichia coli(大肠杆菌)赋予强大的杀菌能力，而且，对Pseudomonas aeruginosa(绿脓杆菌)和革兰氏阴性菌显示出具有抑制其细菌增殖的抑菌力。

[试验4]关于光催化反应水杀菌能力持续时间的验证

接着，验证光催化反应水除菌效果所持续的程度，光催化反应水生成装置1运转1小时后，停止光催化反应水生成装置1，向水槽33内悬浮菌体，追踪该菌数的经时变化，有促进行反应继续时间的推测。

在本试验4中，也和试验3同样地在水槽33中配设光催化反应水生成装置1，调制Staphylococcus aureus(金黄色葡萄球菌)、Enterococcus faecalis(粪肠球菌)、Escherichia coli(大肠杆菌)、Pseudomonas aeruginosa(绿脓杆菌)4种菌，使活菌浓度为约10⁶cfu/ml。本试验4的结果表示在表2中。

[表2]

	0分钟	0分钟	15分钟	30分钟	45分钟	60分钟	90分钟	120分钟
									金黄色葡萄球菌(MRSA)	0	0	3×102	2×104	0	0	0	0
粪肠球菌	0	0	3×101	3×107	3×104	2×102	0	0
									大肠杆菌	0	0	3×101	0	0	0	0	0
绿脓杆菌	0	0	3×102	2×102	3×102	0	0	0

如从表2也可知的那样，光催化反应水的作用因菌种而异，但提示能够继续1小时左右。

在该实验中，细菌循环的时间没有引起光催化反应，而是在光催化反应水生成装置1中由1小时运作而生成的光催化反应水引起的杀菌作用，由此证明光催化反应水具有的强大杀菌能力，另外暗示该作用时间也能够继续1小时左右。

[试验5]并用杀菌器23时的除菌、杀菌效果的验证

接着，在进行供氧和超声波照射的光催化反应水生成装置1中，再针对照射黑光灯、紫外线时的微生物行为进行试验。

在本试验5中使用的细菌，和试验例4同样在水槽33中悬浮Staphylococcus aureus(金黄色葡萄球菌)、Enterococcus faecalis(粪肠球菌)、Escherichia coli(大肠杆菌)、Pseudomonas aeruginosa(绿脓杆菌)4种菌的活菌。试验开始1小时，边运转水中泵32边进行供氧和超声波照射。在该时刻不引起光催化反应，投在回路内的细菌从保存所引起的损害中恢复而变得能够增殖。接着，经过1小时后，再维持上述状态下，点亮黑光灯，在光催化剂20上激发光催化反应，观察由3小时的光催化反应引起的除菌、杀菌作用的反应。然后，在试验开始后180分钟以后，再点亮杀菌器23的杀菌灯24，确认其追加效果。本试验5中的各菌的活菌数的经时变化的调查结果表示在表3中。

在这里，表3中的箭头表示各机器的运转。由表3表示的结果不能看到由氧投与和超声波运作引起的各细菌增殖的抑制。通过在水温28℃、富氧状况下循环，试验中使用的细菌全部增殖、活化。在黑光灯照射开始后，也不能立即抑制其增殖，其数量虽然暂时增加，但除绿脓杆菌外，受到在光催化剂水中所含的活性氧种引起的氧化作用产生的细胞损伤而被杀菌，且具有再现性。而且，对绿脓杆菌即使仅通过光催化反应，也能够抑制其增殖，开始并用杀菌灯后，其菌数马上就减少，能够除菌、杀菌。

即，关于在试验3中效果小的绿脓杆菌，通过并用杀菌灯，没有抑菌效果，而能够除菌和杀菌，而且，革兰氏阴性菌等试验细菌以外的细菌不混入、增殖，没有成为新细菌的增殖场所，由此判断，在光催化剂水和杀菌灯之间具有相乘效果。

实施例4

接着说明将本发明涉及的光催化反应水生成装置作为驱虫用光催化反应水生成装置利用的例子。本发明涉及的光催化反应水生成装置是对在鱼等中寄生的寄生虫发挥优异驱虫能力的装置。以下表示对驱虫用光催化反应水生成装置的构成例子和由同一个驱虫用光催化反应水生成装置引起的驱虫效果验证的结果。

[驱虫用光催化反应水生成装置的构成例子]

使用图8～14表示使用状态，对驱虫用光催化反应水生成装置和驱虫方法进行说明。

图8表示以下述方式构成的状态：在水槽133中配设有驱虫用光催化反应水生成装置101，使水槽133中的海水142在驱虫用光催化反应水生成装置101中循环，在海水142中含有活性氧种。

在这里，在给水口102的前端部分设置有给水泵132，通过使该给水泵132运转，溶存有氧的海水能够通过给水管103供给驱虫用光催化反应水生成装置101。

然后，在供给驱虫用光催化反应水生成装置101的海水中，由从紫外线灯109照射的紫外线激发光催化剂体120，同时，从超声波振子122发出超声波，因此，活性氧种从光催化剂体120大量游离，使得活性氧种在海水中有效溶存。

含有该大量活性氧种的海水通过排水管110由排水口111排出，再次流入水槽133。

由于在水槽133中预先容纳有鱼145，所以，从驱虫用光催化反应水生成装置101排出的含有活性氧的水对附着在鱼145上的微生物和寄生虫等带来影响，从而能够将寄生虫从鱼145中驱虫。另外，在这里，鱼145表示的概念不仅包括成鱼，也包含仔鱼和幼鱼。

另外，在图8中，在1个水槽133中配设1台驱虫用光催化反应水生成装置101，但也可以如在图9中所示的那样，综合驱虫的鱼145数量、在水槽133中容纳的海水量和所希望的海水中活性氧浓度，增加配设驱虫用光催化反应水生成装置101的台数。

另外，在图9中，在水槽133中并联配设驱虫用光催化反应水生成装置101，但也可以如在图10中所示的那样，使用连接管126等串联连接配设驱虫用光催化反应水生成装置101。此时，经过2台驱虫用光催化反应水生成装置101从排水口111排出的水中，和从1台驱虫用光催化反应水生成装置101排出的水比较，含有更大量的活性氧种，所以，当希望含有高浓度活性氧的水时，能够适合地使用。

[驱虫用光催化反应水生成装置的使用状态例2]

接着，边表示使用状态边说明在使用光催化反应的驱虫用光催化反应水生成装置中具备杀菌器的情况。

即，如在图11中所表示的那样，浸渍在水槽133内的水131中的给水泵132和驱虫用光催化反应水生成装置101之间，设置有具备杀菌灯124的杀菌器123，从杀菌灯124放射的紫外线能够照射在杀菌器123的内部循环的水131。

在该杀菌器123中具备的杀菌灯124能够放射245～265nm、进一步优选256nm波长的紫外线，如在除菌用光催化反应水生成装置的说明中也叙述的那样，能够对水中的微生物带来由DNA突变损伤引起的损害，从而将微生物杀菌。

另外，用于杀菌器和用于将经过杀菌器的水供给驱虫用光催化反应水生成装置101的配管，以遮断外部的可见光的方式制成。

在该驱虫用光催化反应水生成装置101壁面施加的镜面，也具有防止其光恢复的效果。通过防止光恢复，能够有效地给予由245～265nm波长的紫外线引起的对微生物的损害，从而能够提高杀菌效果。

然后，杀菌过的菌体和弱化的微生物被供给驱虫用光催化反应水生成装置101，通过和由光催化剂体发生的活性氧种等接触，氧化分解菌体或给予弱化的微生物致命的损害，从而能够确实地将水中的微生物杀菌。

根据这样的机理以杀菌器123处理过的水131，通过连接杀菌器123和驱虫用光催化反应水生成装置101的连接管126，供给驱虫用光催化反应水生成装置101。

在该驱虫用光催化反应水生成装置101中，活性氧种等在水中扩散，因此，以活性氧种再给予用杀菌器123没有被杀菌而衰弱的、到达驱虫用光催化反应水生成装置101的微生物以致命的损害而杀菌。

[驱虫用光催化反应水生成装置的使用状态例3]

接着，在图12中表示通过使经过驱虫用光催化反应水生成装置101和杀菌器123生成的含有活性氧种的水接触鱼，除去在鱼上附着的寄生虫和微生物的例子。

在水槽133中容纳10升海水142，在该水槽133上部配设有具备杀菌器123的驱虫用光催化反应水生成装置101。

事先使驱虫用光催化反应水生成装置101运转1小时，调整海水温度为28℃、溶存氧浓度(DO)为6.8mg/L。保持该海水温度和溶存氧浓度此后也为一定，进行试验。循环的光催化反应水的过氧化氢水浓度经常为3ppm以下。

然后，如在表4中所示的那样，使作为试验对象的鱼浮游。

[表4]

如在表4中所表示的那样，在水槽中容纳4条红鰤和4条虎豚。另外，事先调查这些鱼145的鳃孔，结果每1条鱼的平均异斧虫数红鰤为20条，虎豚为30条。

然后，使两水槽的驱虫用光催化反应水生成装置101运转、循环2小时后，停止该两装置，取出2条红鰤和2条虎豚，观察鱼145的异斧虫状态。剩余的2条红鰤和2条虎豚放回海中的网箱内，在20小时后确认鱼145的异斧虫状态。该结果表示在表5中。

[表5]

如在表5中所示的那样，使驱虫用光催化反应水生成装置101运转2小时，在2条红鰤和2条虎豚的鱼145上附着的异斧虫数在刚结束后，红脚平均为17条，虎豚平均为15条，寄生的异斧虫数量变为大约半数，而且寄生的异斧虫活动性下降。

运转后经过20小时，剩余的2条红鰤和2条虎豚的鱼45上附着的异斧虫数，红鰤平均为0条，虎豚平均为2.5条，明显减少。

从这些结果可以认为，由驱虫用光催化反应水生成装置101生成的含有活性氧种的水不是过氧化氢水，首先净化该海水，然后该净化水对在鱼145上寄生的异斧虫极其有效地发挥作用，将异斧虫驱虫。

[驱虫用光催化反应水生成装置的使用状态例4]

接着，使用图12说明通过使经过驱虫用光催化反应水生成装置101和杀菌器123生成的含有活性氧种的水接触鱼，将在鱼上附着的寄生虫和微生物除去的例子。

在水槽133中容纳30升海水142，在该水槽133上部配设有具备杀菌器123的驱虫用光催化反应水生成装置101。

准备2台具备这样的驱虫用光催化反应水生成装置101的水槽133，使各驱虫用光催化反应水生成装置101运转1小时，调整海水温度为28℃、溶存氧浓度(DO)为6.8mg/L。保持该海水温度和溶存氧浓度为一定，进行试验。另外，和实施例5同样，循环的光催化反应水的过氧化氢水浓度通常为3ppm以下。

然后，如在表6中所示的那样，使试验对象鱼145浮游。另外，在这里，2台水槽133中，以一个水槽133为水槽A、另一个水槽133为水槽B进行说明。

[表6]

如在表6中所示的那样，在水槽A中容纳6条红鰤和1条虎豚，在水槽B中容纳5条红鰤。另外，事先调查这些鱼145的鳃，结果每1条鱼的平均异斧虫数两个水槽都是20条。

然后，使两个水槽的驱虫用光催化反应水生成装置101运转，开始试验。在这里，水槽A使驱虫用光催化反应水生成装置101运转4小时、水槽B使驱虫用光催化反应水生成装置101运转6小时后，停止装置，确认20小时后的鱼145的异斧虫状态。该结果表示在表7中。

[表7]

如在表7中所示的那样，使驱虫用光催化反应水生成装置101运转4小时，经过20小时的水槽A内的鱼145上附着的异斧虫数平均为3条。

另外，使驱虫用光催化反应水生成装置101运转6小时，经过20小时的水槽B内的鱼145上附着的异斧虫数平均为1条。

从这些结果提示，以驱虫用光催化反应水生成装置101生成的含有活性氧种的水对在鱼145上寄生的异斧虫发挥极其有效的作用，能够将异斧虫驱虫。

而且，在本结果中特别应该注意的方面是，尽管是因异斧虫寄生而衰弱的鱼145，但是1条死鱼也没有出现。认为这提示，以驱虫用光催化反应水生成装置101中生成的含有活性氧种的水虽然对异斧虫显示出强大的驱虫效果，但对鱼145非常稳定地作用，几乎不带来不良影响。

而且，由于含有活性氧种的水对寄生虫的驱虫效果由活性氧种等引起，所以不用担心寄生虫和微生物获得耐性，能够长期使用。

另外，在寄生虫和微生物的驱除中使用的含有活性氧种的水即使向自然界排放，也因迅速变化为水和氧等物质，所以不用担心对环境带来不良影响。

同时，由于在鱼体和寄生虫、微生物等上附着的含有活性氧种的水迅速地变化为水和氧等物质，因此没有残留在鱼内的药剂的问题，不用担心使消费者印象下降。

这样，可以使鱼145在生息的水中接触含有活性氧种的水进行处理，但即使将鱼145在预先储存的含有活性氧种的水中浸渍规定时间，也能够得到同样的效果。

另外，为了干扰强烈的活化氧的侵袭，也能够向回路内投入缓释型碳酸钙或烧制的新世纪隆起珊瑚等。

同时，在水中浮游的杂物和从鱼体脱落的异斧虫等寄生虫附着在光催化剂体120上，为了防止活性氧的发生效率下降，也可以在从给水泵132向驱虫用光催化反应水生成装置101供水的流路中设置过滤器。

在本实施例中叙述了鱼145是养殖鱼的情况，但该鱼145是观赏鱼时，当然也能够应用。特别是将驱虫用光催化反应水生成装置101应用在一般家庭等饲养的观赏鱼等的情况下，为了向水槽133内定期供给含有活性氧种的水，或防止供给含有过量的活性氧种的水，可以装备抑制紫外线灯109通电的定时器和限制器。通过这样构成，能够经常保持观赏鱼良好的健康状态。

而且，当切断向紫外线灯109的通电时，富含氧的水从排水口111向水槽133内供给，因此能够保持鱼145良好的生存环境。

[驱虫用光催化反应水生成装置的使用状态例4]

如至此所说明过的那样，驱虫用光催化反应水生成装置配设在水槽等中，由此能够将在水槽中容纳的鱼上寄生的寄生虫驱虫，但在本实施例6中，表示将水槽整体作为驱虫用光催化反应水生成装置的例子。

即，在图13中表示的驱虫用光催化反应水生成装置101中，在容纳了寄生虫寄生的鱼145和海水142的水槽133的底部，配设有与未图示的超声波振荡器连接的超声波振子122、水中叶片151、和供氧部105。

另外，在水面155中配设有形成为片状的光催化剂体120，从太阳154放射的太阳光153照射在其上面，能够激发光催化剂体120。

另外，使该光催化剂体120的载体为在水中浮起的原料，或者在光催化剂体上附设浮子，由此能够使其浮游在水面155。

然后，在海水142中的水槽133的规定位置上配设反射体152，由此能够将太阳光153引导到海水142中，从光催化剂体120的内面照射太阳光。

该反射体152只要能够将光引导到海水142中，从光催化剂体120的内面照射，则没有特别的限定，例如，能够为光纤或棱镜。

通过这样构成，驱虫用光催化反应水生成装置101以反射体152引导太阳光153，将光照射在光催化剂体120的内面，由此激发光催化剂体120。

激发的光催化剂体120产生活性氧种，该活性氧种通过从设置在水槽133底部的超声波振子122发出的超声波和水中叶片151，在海水142中扩散。

扩散的活性氧种以海水142为介质，能够作用于附着在鱼145上的寄生虫，显示驱虫效果。

但是，认为如果以这样的构成连续使用驱虫用光催化反应水生成装置101，则在光催化剂体120的内面(被来自反射体152的光照射的面)附着生物和污垢。特别是由于在海水142中浮游着海草胞子和幼生贝类，所以，如果它们在光催化剂体120上着床生长，则减少光催化剂体120能够受光的面积，妨碍由光催化剂体120生成活性氧种。

因此，在图13中表示的片状光催化剂体120通过内外翻转，将海草和贝类不附着的面浸渍在水中，从而能够有效生成活性氧种。

而且，海草和贝类附着的面在太阳光线下暴晒干燥，海草和贝类死亡，通过光催化剂的代表性效果之一的防污效果，使这些附着物脱落。

这样，附着物脱落的面通过将光催化剂体120内外翻转，再次浸渍在海水142中，从而能够高效率地生成活性氧种。

另外，在图14中表示更容易进行该内外翻转操作的例子。

图14和在图13中表示的驱虫用光催化反应水生成装置101几乎相同，但光催化剂体120的构成不同。

即，在图14中表示的驱虫用光催化反应水生成装置101中，在水槽133的底面立设的2根支柱163、163上架设平行杆165，形成支持部分166，将该支持部分166配设2个脚。然后，在隔开规定间隔相互平行架设的平行杆165的一端设置驱动辊161，在另一端设置从动辊162，并且，将制成无端状的环状的光催化剂片状体167环绕在驱动辊161和从动辊162上，使该光催化剂片状体167旋转自如。

另外，平行杆165配设在海水142的水面155上，使光催化剂片状体167的大约二分之一浸渍在海水142中，剩余大约二分之一在水面155上露出。

因此，通过使驱动辊161运转，光催化剂片状体167自由旋转，因此能够使海草和贝类附着的面容易在水面上露出，另外，在水面155上，能够将使附着物脱落了的面向水面155下引入，使其浸渍在海水142中。

由此，活性氧种从光催化剂片状体167有效地生成，从而能够将在鱼154上附着的寄生虫驱虫。

另外，在图13和图14中，使用水槽133构成驱虫用光催化反应水生成装置101，但不限定于此，例如，取代水槽133，在海水中张设渔网而形成网箱，由此能够在进行鱼养殖的同时，对大量鱼进行驱虫。

此时，形成的网箱的渔网也能够赋予光催化剂的功能，成为光催化剂体120。

特别是在多数场合中，鱼的寄生虫由网箱的渔网媒介而感染其它鱼，因此，赋予渔网光催化剂功能，使其成为光催化剂体120，通过照射光能够容易地切断寄生虫感染通路。

另外，在图13和图14中，以从太阳154放射的光作为激发光催化剂体120和光催化剂片状体167的光，但如在上述实施例中表示的那样，激发光催化剂体120和光催化剂片状体167的光的光源当然也可以采用例如黑光灯那样的、至少能够放射包括350～370nm波长的紫外线的光源。

如上所述，根据本发明涉及的光催化反应水生成装置，不用另外药剂等，并且不对环境带来负荷，能够省电、小型、而且有效地将鱼体的寄生虫驱虫。

实施例5

本发明涉及的光催化反应水生成装置，如实施例3中所提示的那样，对微生物发挥优异的除菌、杀菌能力。而且，如在实施例4的驱虫用光催化反应水生成装置中表示的那样，确认光催化反应水的效用不仅在反应局部，而且在使时间、空间都移动离开的场所也表现出其效果。在以下表示在生活用品等中应用了这样优异的除菌、杀菌、驱虫能力的光催化反应水生成装置的应用例子。

(i)在循环水杀菌装置中使用的例子

首先表示对循环温水的浴槽、冷却机器的室外机的循环水的微生物进行处理的例子。通过在循环水处理回路中配设该光催化反应水生成装置1，也能够进行近年来成为问题的水中军团菌的杀菌。

即，军团菌是存在于水中或潮湿的土壤中等环境中，最佳温度为15～43℃的革兰氏阴性杆菌，在循环温水的浴槽、空气调节机、冷冻库、冷藏库等冷却机器附设的室外机等水中生长的原虫类(变形虫)细胞内大量增殖。

而且已知，军团菌在原虫类(变形虫)的细胞内大量增殖，直接吸入含有大量从原虫类放出的菌体的水蒸汽导致人感染。即，作为军团菌杀菌的对策，不仅在于水中军团菌自身的杀菌，还要破坏原虫类的细胞膜，将在其中增殖的军团菌杀菌，实现这两者的方法很重要。单纯的水中军团菌的杀菌力是不足的。

此时，不仅需要通常的杀菌，还需要驱除细菌寄生的原虫类，这就需要更强大的氧化能力。

但是，如果采用在本实施方式中表示的光催化反应水生成装置1中生成的光催化反应水，如在实施例4中表示的那样，在鱼上寄生的寄生虫也能够被驱虫，因而能够驱除比寄生虫更弱的原虫类。

即，能够将原虫类杀虫，进而，能够将在原虫类中生长的军团菌杀菌，因此能够防止由军团菌引起的感染症。

此时，为了保持更广泛的杀菌效果和强大的杀菌力，推荐并用杀菌灯。

(ii)处理船舶压载水的例子

接着表示对在调整船舶重心和浮力的压载水中所含的有害有机物质和微生物进行处理的例子。例如，通过在船舶的压载舱内或在压载水的排水口配设本发明涉及的光催化反应水生成装置，不用另外添加药剂，能够安全而有效地处理压载水。

船舶在压载舱内装入海水，进行重心和浮力的调整，多数情况下，在压载舱中装入的水(压载水)在与装入场所不同的海洋上排出。

例如，航行外洋的大型船舶，在装载少的状态下，在压载舱中装入压载水加重船体，确保船体的稳定性，在到达外国等目的地装载载荷时，排出压载水减轻船体，调整船体的重量。

但是，在海水中存在着许多微生物和有机物，这些作为压载水而在其它远处被排出，因而担心破坏排水场所的生态系统和环境。

特别是这样运来的海洋生物等有时也破坏排水场所的食物链而异常增殖等，认为对养殖业等也带来很大损害。

因此，通过在船舶的压载舱中配设本发明涉及的光催化反应水生成装置1，使压载水在光催化反应水生成装置1中循环，能够杀灭在压载水中所含的微生物等，而且，能够分解在压载水中所含的有害的有机物质。

而且，在使压载水在光催化反应水生成装置1中循环、成为光催化反应水时，能够防止贝类和海草类等在压载舱内附着。

另外，在本例中，作为压载水的处理手段，表示了设置在船舶压载舱和排水口的例子，但不特别限定于此，也可以设置在船舶停泊的港口等，通过泵等回收压载水，由光催化反应水生成装置1处理后向海洋排出。

这样，以光催化反应水生成装置1处理压载水，能够防止生态系统破坏和由有害有机物引起的环境污染，而且，相比于由药剂等进行的压载水处理，能够抑制对环境的不良影响，并且能够向海洋排出处理后的压载水。

(iii)假牙的洗净例子

接着，使用图15说明以光催化反应水将在口腔内安装的假牙34除菌的例子。在具有规定容量的水槽33中配设本发明涉及的光催化反应水生成装置1，在水槽33内浸渍假牙34，不另外添加药剂等，能够得到优异的洗净效果和除菌、杀菌效果。

即，在口腔内安装的假牙34，食物残渣和烟垢等容易沉着，需要频繁洗净。但是，沉着的污垢不易脱落，以刷子等用力长时间刷等，花费很大力气。

另外，由于假牙34在口腔内安装，所以不能使用对人体有害的洗净剂和杀菌剂，而使用专门的市售杀菌洗净剂进行处理，但在脱落沉着的污垢上不是有效的手段。

因此，例如，如在图15中表示的那样，将本发明涉及的光催化反应水生成装置1与假牙的洗净装置35构成一体，浸渍在水槽33的水31中，使光催化反应水生成装置1运转，由此，能够有效地洗净假牙34。另外，在图15中，作为提高水中溶存氧浓度的手段，在水中浸渍氧发生剂63，该氧发生剂63接触水而发生气泡，该气泡中所含的氧溶入水中。

然后，将具有规定容量的水槽33分割为2部分，在1部分水槽中配设本发明涉及的光催化反应水生成装置1，在另一部分的水槽33(洗净槽)内浸渍假牙，由此，不另外添加药剂等，能够得到优异的洗净效果和除菌、杀菌效果。2个水槽之间设有水中叶片61，使水能够对流，由此，光催化反应水能够在洗净槽内进行假牙34的洗净。

特别是通过富含活性氧种和过氧化氢的含有活性氧的水接触假牙34，在假牙34上沉着的食物残渣和烟垢被强烈氧化，从假牙34除去污垢变得容易。

而且，由于光催化反应水具有强大的除菌、杀菌效果，因此能够将在假牙34上附着的口腔内常见细菌和在假牙上附着的食物残渣中增殖的细菌和真菌类除菌、杀菌，保持假牙34卫生。

另外，由于将水槽33分割为2部分，所以能够在洗净槽内设置低频超声波振子22，而不损伤处于光催化反应槽中的光催化剂体，利用由超声波引起的强大振动力，能够使污垢漂浮，能够促进由活性氧种引起的氧化分解反应。

在光催化反应水中所含的活性氧种和过氧化氢，接触有机物而反应，从而迅速变换为水(H₂O)和氧(O₂)等无害物质，所以对人体不产生不良影响，能够安心地安装假牙34。

通过使用该假牙洗净系统，也能够进行医疗器械62的洗净。

(iv)在餐具的洗净中使用的例子

接着，叙述使餐具接触光催化反应水进行杀菌洗净的例子。例如，在餐具清洗机的给水软管之间配设本发明涉及的光催化反应水生成装置1，与餐具清洗机构成一体，将由光催化反应水生成装置1中生成的光催化反应水喷射在餐具上，由此，不另外添加药剂等而能够安全、有效而且卫生地洗净餐具。

即，在用餐时使用的餐具(盘子、筷子、刀和叉)附着食品，特别是来自鱼和肉的油分、来自谷类的蛋白质的污垢多。这样的污垢很容易成为微生物繁殖的场所，另外，在下次使用这些餐具时和食品接触，所以不卫生。

因此，和自来水一起使用餐具用洗剂等，洗净用餐后的餐具，但餐具清洗在家务事中也是繁重劳动之一。

另外，也可以利用向餐具上喷射自来水而洗净的餐具清洗机等，但是虽然油污能够以餐具洗剂等有效洗脱，但现状是蛋白质的污垢难以洗脱。

因此，通过采用由本发明涉及的光催化反应水生成装置1中生成的光催化反应水作为从餐具清洗机喷射的水，油污不用说，即使是蛋白质污垢等也能够被光催化反应水具有的强大的氧化能力氧化而有效洗脱，而且能够将餐具杀菌而成为卫生的状态。

而且，在用餐时，即使是食用发酵食品，例如纳豆那样的利用芽胞性微生物的发酵食品时，也如根据在前文表示的光催化反应水的杀菌效果的验证结果可知的那样，能够充分除菌。

另外，在本例中，作为使光催化反应水接触餐具的手段，例示了在餐具清洗机中喷射光催化反应水的例子，但不特别限定于此，也可以在适当量容器中储存光催化反应水，在该储存的光催化反应水中浸渍餐具。

这样，通过用光催化反应水洗净餐具，即使在餐具上仍然附着光催化反应水使用时，对人体也是安全的，并且在餐具洗净时，能够充分使餐具成为卫生的状态。

(v)在食品的洗净中使用的例子

接着，叙述使光催化反应水接触食品，进行杀菌洗净的例子。例如，在食品加工用调理台等配设本发明涉及的光催化反应水生成装置1，在蔬菜和果实的洗净中利用，由此不另外添加药剂等而能够得到安全、卫生的蔬菜和果实。

即，由于蔬菜和果实主要在室外栽培、收获的，所以存在污垢、微生物和昆虫等附着的情况。例如，卷心菜等叶片的蔬菜，因为在离地面比较低的位置栽培，所以容易附着泥土等，另外，蛾和蝶等产卵附着，也是幼虫增殖的场所。

因此，蔬菜和果实在供食用前需要洗净，但只用水冲洗缺少杀菌能力和洗净能力，难说是有效的。

另外，也能够以食品用的洗剂等洗净蔬菜和果实，但是担心在洗剂中所含的表面活性剂等成分残留在洗净后的蔬菜和果实中，作为消费者感情，希望避免这样的成分进入口中。

因此，将本发明涉及的光催化反应水生成装置1和调理台等构成一体，在蔬菜和果实的洗净中利用生成的光催化反应水，由此能够有效地洗脱附着的污垢，并且能够杀灭昆虫和微生物。

而且，由于蔬菜和果实在栽培时大多经过农药喷雾，通过使用该光催化反应水洗净蔬菜和果实，光催化反应水中所含的活性氧种等能够分解附着的农药，因而能够减少对人体的不良影响。

而且，光催化反应水大量含有的所谓负离子，能够不使叶片的蔬菜等萎蔫而保持外观的新鲜度。

作为使光催化反应水接触蔬菜和果实的手段，既可以在适当量的容器中储存光催化反应水，浸渍在该储存的光催化反应水中，另外，也可以使其为雾状或雨滴状施与蔬菜和果实。

这样，通过以光催化反应水洗净蔬菜和果实，能够不损伤蔬菜和果实的鲜嫩度、对人体安全、且卫生地进行蔬菜和果实的杀菌和洗净。

(vi)在精密机器的洗净中使用的例子

接着，表示在精密机器洗净中使用本发明涉及的光催化反应水生成装置1的例子。例如，在半导体制造用的硅晶片清洗机的给水软管之间配设本发明涉及的光催化反应水生成装置1，和硅晶片清洗机构成一体，由光催化反应水生成装置1生成的光催化反应水接触硅晶片，能够不另外添加药剂等而安全、有效地洗净硅晶片。

即，在电子机器中利用的半导体的制造过程中，伴随除去不需要部分，存在有在硅晶片上产生微细灰尘的情况。由于该灰尘在半导体制造中是产生次品的原因，所以，使用有机溶剂或螯合剂等有机化合物除去，但在用于除去该灰尘的有机化合物等也附着在硅晶片上，所以需要除去。

在这些有机化合物的除去中使用过氧化氢水，但是在处理中伴有危险，并且在废弃使用后的过氧化氢水时需要处理。

因此，作为过氧化氢水的代替，使用由本发明涉及的光催化反应水生成装置生成的光催化反应水，由此能够除去在硅晶片上附着的有机化合物。

而且，相比于过氧化氢水，光催化反应水即使接触人体，影响也很小，且安全性高，因此操作容易，从而能够提高作业效率。

而且，在光催化反应水中所含的活性氧种的氧化能力强，但极不稳定，其反应时间短，因此，即使在连续的半导体制造中，也能够在时间方面不妨碍制造工序而进行洗净。

另外，在本例中，洗净对象为硅晶片，但不限定于此，能够在印刷线路板和电子部件等各种精密机器的洗净中利用。

(vii)在卫生间的储水箱中应用的例子

接着，使用图16说明在卫生间中附设的储水箱中一体地配设本发明涉及的光催化反应水生成装置1，以光催化反应水洗净便器的例子。这样洗净便器，能够不另外添加药剂等而保持卫生间卫生。

即，在卫生间中设置的便器是用于方便的场所，所以非常容易污染。例如，如果粪便附着固化或者尿发生石化而沉着，只以刷子擦洗相当不容易脱落。

另外，在预先在储水箱中储存用于将方便后的污物冲入污水管的类型的便器中，通过在该储存水中混入表面活性剂等市售洗净剂的方法，防止污物附着，但对于已经附着的污垢等看不到什么效果。

因此，例如，如图16那样配设本发明涉及的光催化反应水生成装置1，形成便器洗净装置36，使在储水箱44中储存的水31在光催化反应水生成装置1中循环，将储存水变为光催化反应水，由此能够使便器上附着的污垢氧化而有效脱落。另外，在图16中省略了用于向容纳在光催化反应水生成装置1内部的光催化剂体20上照射紫外线的黑光灯9、用于将储水箱44内的水31从给水口2给水的给水泵32和用于使氧气混入水31中的供氧管4。

然后，在储水箱44中储存的光催化反应水通过操作手柄42，水栓45被释放，光催化反应水从连通管43向未图示的便器流入。

而且，由于光催化反应水如在实施例3中所提示的那样，具有强大的杀菌效果，所以，能够将在便器和便器周边部分附着的污染菌和粪便中的菌类确实地杀菌，保持卫生间的洁净。

而且，使用光催化反应水将污物冲入，在由便器冲入的污物所通过的污水管中也接触光催化反应水，污水管的污垢也能够脱落，因此，可以防止污水管堵塞。

同时，由于光催化反应水具有优异的除臭效果，所以能够将在卫生间内充满的方便后的臭气和从污水管逆流而来的臭气分解除臭，从而能够卫生且舒适地使用卫生间内的环境。

这样，和污物共同从便器流过的光催化反应水由于和污物和污垢等有机物接触而迅速变为水和氧，所以也不用担心对环境带来不良影响。

由于这些效果在便器中每次将污物冲下时产生，所以能够经常保持卫生间的卫生，并且能够大大减少用于卫生间清扫而花费的劳力。

(viii)在洗衣机中使用的例子

接着叙述使衣物和布料接触光催化反应水进行杀菌洗净的例子。例如，在洗衣机等中配设本发明涉及的光催化反应水生成装置1，在衣物和布料的洗净中利用，由此能够成为卫生的状态。

例如，衣物大多长时间穿在身上，大多附着从身体分泌的汗和油分等。

因此，衣物穿着后必须进行洗涤，但只以水洗涤缺乏洗净能力，难以说有效。

另外，以洗衣剂等也能够洗净，但认为洗衣剂中所含的表面活性剂等成分在衣物中残留，成为过敏症的原因之一。

因此，通过采用由本发明涉及的光催化反应水生成装置1中生成的光催化反应水作为供给洗衣机洗涤槽的水，能够有效脱落附着的污垢，并且能够除菌，因此，能够使衣物成为卫生的状态。

另外，擦拭桌子的抹布和扫除用的抹布等，因为其作用是擦去污垢，所以成为污垢附着或微生物容易繁殖的状态，通过以本发明涉及的洗衣机洗涤，能够保持卫生的状态，同时能够止污垢和微生物因擦拭而扩散。

洗涤槽的外周平时不太看到，但由于和洗涤物不接触而污垢附着，也是杂菌容易繁殖的场所。通过在洗衣机中安装本装置，能够防止在洗涤槽外周的这些污垢和杂菌的繁殖。

(ix)在稻种的洗净中使用的例子

接着，叙述使光催化反应水接触稻种进行杀菌洗净的例子。例如，通过使在苗床上播种前的稻种接触由本发明涉及的光催化反应水生成装置1生成的光催化反应水，能够防止由细菌和霉菌等引起的秧苗生长阻碍。

即，在种稻时，必须培育用于插秧的秧苗，因为在水和空气存在的状态使种子发芽，所以存在微生物繁殖的情况。繁殖的微生物阻碍秧苗的适应性生长，有时使秧苗腐烂。

因此，在苗床上播种的稻种需要进行杀菌，但在杀菌中使用后的药剂向自然界中流出，担心给环境中带来不良影响。

另外，认为一般具有杀菌能力的药剂也或多或少对植物生长带来不良影响。

因此，使由本发明涉及的光催化反应水生成装置1生成的光催化反应水和稻种接触，将在稻种上附着的微生物等杀菌，不用担心药效残留对植物生长带来不良影响，而且能够防止对环境的不良影响。

而且，由于在稻种的杀菌中不需要另外加入药剂，所以能够降低在种稻所需要的费用。

这样，通过使由光催化反应水生成装置1生成的光催化反应水接触洗净对象，对人体安全，而且能够在成为卫生状态的同时进行杀菌和洗净。

产业上的可利用性

在权利要求1中记载的光催化反应水生成装置中，向光催化剂体照射来自光源的光，使产生的活性氧种在水中扩散，由此赋予水以活性氧种的功能，利用由该水引起的氧化反应能够进行微生物除菌、寄生虫驱虫、原虫类驱除中的至少任意一项。

具体而言，通过使以往只在光催化剂体表面出现、作用的具有强大氧化能力的活性氧种在水中有效游离，能够连续高效率出现活性氧种，通过迅速向水中移行的活性氧种引起的强大氧化作用，即使将光催化反应水生成装置小型化，也可以在水中生成大量活性氧种，能够在省电而且小型的同时，生成产生优异的除菌效果、杀菌效果、洗净效果、驱虫效果的光催化反应水。

另外，在权利要求2中记载的光催化反应水生成装置中，光催化剂体配置在用于激发光催化反应的光源的周围，能够向光催化剂体上有效照射从光源反射的光，从而能够在水中充分生成活性氧种。

另外，在权利要求3中记载的光催化反应水生成装置中，具备光催化反应槽、向光催化反应槽供给水的给水泵、和从光催化反应槽排出光催化反应水的排出回路，并且，光催化反应槽在能够储水的密闭容器内配设用于在该密闭容器内的水中发生活性氧的光催化剂体、放射用于激发该光催化剂体的光的光源、和用于使在光催化剂体表面发生的活性氧种在水中扩散的扩散手段而构成，而且，密闭容器将内壁面制成反射上述光的镜面，由此，在能够连续生成光催化反应水的同时，能够反射没有照射到光催化剂体而到达密闭容器壁的光，再次照射在光催化剂体上，因此能够生成富含活性氧种的光催化反应水。

另外，在权利要求4中记载的光催化反应水生成装置中，用于激发光催化剂体的光源利用太阳光和/或人造光，当向光催化剂体照射太阳光时，能够以低成本照射强大的紫外线，另外，当向光催化剂体上照射人造光时，能够有选择地且有效地照射规定波长的紫外线，能够高效激发光催化剂体，从而能够生成富含活性氧种的光催化反应水。

另外，在权利要求5中记载的光催化反应水生成装置中，当利用太阳光作为用于激发光催化剂体的光源时，利用光纤、棱镜等反射体在水中直接照射光催化剂体，由此能够向光催化剂体上有效地照射太阳光，所以能够高效地生成富含活性氧种的光催化反应水。

另外，在权利要求6中记载的光催化反应水生成装置中，利用人造光作为用于激发所述光催化剂体的光源时的紫外线照射灯至少照射350～370nm波长的紫外线，由此能够有效激发光催化剂体，从而能够有效地生成富含活性氧种的光催化反应水。

另外，在权利要求7中记载的光催化反应水生成装置中，光催化剂体是有机或无机滤光器体，其表面以二氧化钛薄膜覆盖，因此，能够扩大光催化剂体的表面积，从而能够有效地生成富含活性氧种的光催化反应水。

另外，在权利要求8中记载的光催化反应水生成装置中，光催化剂体是铝类金属的滤光器体，其表面以二氧化钛薄膜覆盖，因此，能够使光催化剂体具有柔软性，并且能够赋予良好的加工性。

另外，在权利要求9中记载的光催化反应水生成装置中，光催化剂体是在表面预先形成有氧化铝被膜的金属制纤维体，其表面以二氧化钛薄膜覆盖，因此，在金属纤维体上致密地形成二氧化钛薄膜，在能够使活性氧种高效生成的同时，能够提高光催化剂体的耐久性。

另外，在权利要求10中记载的光催化反应水生成装置中，金属制纤维体的氧化铝被膜以5℃/分钟的比例以下加热到构成金属纤维体的铝类金属融点的一半的温度，然后加热到即将到达所述铝类金属融点而形成，因此，能够在金属纤维体上致密地形成氧化铝被膜，从而能够提高二氧化钛薄膜和金属制纤维体的附着力。即，能够使在水中的光催化剂体的耐久性提高。

另外，在权利要求11中记载的光催化反应水生成装置中，其是玻璃制纤维体、陶瓷制纤维体或无纺布，其表面以二氧化钛薄膜覆盖，因此，在能够扩大表面积的同时，能够比较廉价地制造光催化剂体，从而能够廉价地制造光催化反应水生成装置。

另外，在权利要求12中记载的光催化反应水生成装置中，构成二氧化钛薄膜的氧化钛包括锐钛型或金红石型的结晶结构，当氧化钛包括锐钛型时，能够以低温进行光催化剂体的烧制，而且能够减少在烧制中需要的能量，从而能够廉价地制造光催化反应水生成装置。另外，当氧化钛包括金红石型时，能够通过太阳光所含紫外线照射使活性氧种产生，并且，即使在可见光领域也能够使活性氧种产生。

另外，在权利要求13中记载的光催化反应水生成装置中，使活性氧种在水中扩散的扩散手段是由超声波振子引起的100kHz以上的超声波和/或由水中叶片引起的水流，其移动光催化剂体和/或水，因此，能够使在光催化剂体表面产生的活性氧种在水中迅速游离。

另外，在权利要求14中记载的光催化反应水生成装置中，接触光催化剂体的水是已经提高氧浓度的水，由此能够可以在光催化剂体上产生大量的活性氧种，从而能够生成富含活性氧种的光催化反应水。

另外，在权利要求15中记载的光催化反应水生成装置中，已经提高氧浓度的水是使氧、空气、臭氧中的至少任意一种接触水而生成的，因此，能够使氧在水中高效地溶存，而且能够使大量活性氧种高效产生。

在权利要求16中记载的光催化反应水生成装置中，在由光催化反应引起杀菌作用的上游或下游或者相同位置，发生由照射254～265nm波长的紫外线的杀菌灯引起的杀菌作用，由此，能够更有效地将在接触光催化剂体的水和在光催化反应水生成装置中生成的水中所含的微生物进行除菌杀菌。

Claims (16)

1.一种光催化反应水生成装置，其特征在于：

向光催化剂体照射来自光源的光，使产生的活性氧种在水中扩散，由此赋予水以活性氧种的功能，利用由该水引起的氧化反应能够进行微生物除菌、寄生虫驱虫、原虫类驱除中的至少任意一项。

2.如权利要求1所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：

所述光催化剂体配置在用于激发光催化反应的光源的周围。

3.如权利要求1或2所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：所述光催化反应水生成装置具备光催化反应槽、向所述光催化反应槽供给水的给水泵、和从所述光催化反应槽排出光催化反应水的排出回路，并且，所述光催化反应槽在能够储水的密闭容器内配设用于在该密闭容器内的水中发生活性氧的光催化剂体、放射用于激发该光催化剂体的光的光源、和用于使在所述光催化剂体表面发生的活性氧种在水中扩散的扩散手段而构成，而且，所述密闭容器将内壁面制成反射所述光的镜面。

4.如权利要求1～3中任一项所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：用于激发所述光催化剂体的光源利用太阳光和/或人造光。

5.如权利要求1～4中任一项所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：当利用太阳光作为用于激发所述光催化剂体的光源时，利用光纤、棱镜等反射体在水中直接照射光催化剂体。

6.如权利要求1～4中任一项所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：利用人造光作为用于激发所述光催化剂体的光源时的紫外线照射灯至少照射350～370nm波长的紫外线。

7.如权利要求1～6中任一项所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：所述光催化剂体是有机或无机滤光器体，其表面以二氧化钛薄膜覆盖。

8.如权利要求1～6中任一项所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：所述光催化剂体是铝类金属滤光器体，其表面以二氧化钛薄膜覆盖。

9.如权利要求1～6中任一项所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：所述光催化剂体是在表面预先形成有氧化铝被膜的金属制纤维体，其表面以二氧化钛薄膜覆盖。

10.如权利要求9所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：

所述金属制纤维体的所述氧化铝被膜以5℃/分钟的比例以下加热到构成金属纤维体的铝类金属融点的一半的温度，然后加热到即将到达所述铝类金属融点而形成。

11.如权利要求1～6中任一项所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：所述光催化剂体是玻璃制纤维体、陶瓷制纤维体或无纺布，其表面以二氧化钛薄膜覆盖。

12.如权利要求7～11所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：构成所述二氧化钛薄膜的氧化钛包括锐钛型或金红石型的结晶结构。

13.如权利要求1～12所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：使所述活性氧种在水中扩散的扩散手段是由超声波振子引起的100kHz以上的超声波和/或由水中叶片引起的水流，其移动光催化剂体和/或水。

14.如权利要求1～13中任一项所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：接触所述光催化剂体的水是已经提高氧浓度的水。

15.如权利要求14所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：

所述已经提高氧浓度的水是使氧、空气、臭氧中的至少任意一种接触水而生成的。

16.如权利要求1～15中任一项所述的光催化反应水生成装置，其特征在于：

在由光催化反应引起杀菌作用的上游或下游或者相同位置，发生由照射254～265nm波长的紫外线的杀菌灯引起的杀菌作用。

Images