JP2004223502A - 紫外線・ひび割れ等検出判定機能を備えた紫外線殺菌浄化装置 - Google Patents
紫外線・ひび割れ等検出判定機能を備えた紫外線殺菌浄化装置 Download PDFInfo
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Abstract
【目的】建物内に複数の給水口がある場合でも、ただ一つの装置を設置するだけで建物内の複数の給水口から出る水の全てを浄化・殺菌することができる紫外線殺菌浄化装置、及び、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの現場で、地下水、湧き水、池の水、河川の水などの原水から、直ちに、飲み水に適した水を製造することができる紫外線殺菌浄化装置を提供する。
【構成】原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、前記原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、紫外線殺菌部において照射される紫外線の照度を検出する手段、又は、前記紫外線発光部又はその保護管などの部品のひび割れ等を検出する手段と、を備えている。
【選択図】 図１
【構成】原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、前記原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、紫外線殺菌部において照射される紫外線の照度を検出する手段、又は、前記紫外線発光部又はその保護管などの部品のひび割れ等を検出する手段と、を備えている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水、地下水、湧き水、池の水、又は河川の水などの原水を浄化・殺菌するための紫外線殺菌浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、水道水又は地下水などの原水を浄化・殺菌するための浄水器であって台所の給水用蛇口、洗面所の給水用蛇口、風呂の給水用蛇口などに設置されて使用される浄水器が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】
特開平６−１２６２７５号公報
【特許文献２】
特開平８−３８６８号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような従来の浄水器は、建物内の複数の給水用蛇口、例えば、台所の給水用蛇口、風呂の給水用蛇口、洗面所の給水用蛇口などにそれぞれ設置する必要があるため、建物内の全体としての設置・維持コストが膨大になってしまうという問題がある。
【０００４】
また、従来の浄水器では、井戸水などの塩素殺菌していない原水について、それに含まれる有害微生物を有効に殺菌してから建物内の各給水用蛇口に給水することができないという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような従来技術の問題点に着目してなされたものであって、建物内に複数の給水用蛇口がある場合にただ一つの装置を設置するだけで建物内の複数の給水用蛇口から出る水の全てを浄化・殺菌することができる紫外線殺菌浄化装置、及び、井戸水などの塩素殺菌していない原水をポンプで汲み上げて使用する場合にそれに含まれる有害微生物を有効に殺菌してからユーザーに供給することができる紫外線殺菌浄化装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
また、特に本発明は、このような紫外線殺菌浄化装置を設置したときに、前記原水が流入する水圧により紫外線殺菌浄化装置の紫外線発光部又はその保護管にひび割れなどの破損が生じてしまうことを防止することができる紫外線殺菌浄化装置を提供することをも目的とするものである。
【０００７】
また、特に本発明は、このような紫外線殺菌浄化装置を設置したときに、前記紫外線殺菌浄化装置の紫外線発光部又はその保護管が破損したりフィラメントの寿命により殺菌のために必要な量の紫外線が発せられなくなった場合でもユーザーに飲み水の安全性を確保することができる紫外線殺菌浄化装置を提供することをも目的とするものである。
【０００８】
さらに、本発明は、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの現場で、地下水、湧き水、池の水、河川の水などの原水から、直ちに、飲み水に適した水を製造することができる紫外線殺菌浄化装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための本発明の紫外線殺菌浄化装置は水道水又は地下水などの原水を導入する部分とユーザーが前記原水を利用するための一つ又は複数の給水口との間を接続する給水管に設置される紫外線殺菌浄化装置であって、前記原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、前記導入部分からの原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、前記異物除去手段により異物を除去された原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、前記紫外線殺菌部において照射される紫外線又はその照度を検出又は判定するための紫外線検出判定手段と、前記紫外線が照射されていないとき又は前記紫外線の照度が所定の殺菌能力を発揮できる所定のレベルよりも低いとき、前記紫外線検出判定手段からの出力に基づいて所定のアラームを出力するためのアラーム出力手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置は、水道水又は地下水などの原水を導入する部分とユーザーが前記原水を利用するための一つ又は複数の給水口との間を接続する給水管に設置される紫外線殺菌浄化装置であって、前記導入部分からの原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、前記導入部分からの原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、前記異物除去手段により異物を除去された原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、前記紫外線殺菌部において照射される紫外線又はその照度を検出又は判定するための紫外線検出判定手段と、前記紫外線が照射されていないとき又は前記紫外線の照度が所定の殺菌能力を発揮できる所定のレベルよりも低いとき、前記紫外線検出判定手段からの出力に基づいて、前記原水の前記紫外線殺菌部への流れ又は前記紫外線殺菌部からの流れをストップさせるためのストップ手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置は、水道水又は地下水などの原水を導入する部分とユーザーが前記原水を利用するための一つ又は複数の給水口との間を接続する給水管に設置される紫外線殺菌浄化装置であって、前記導入部分からの原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、前記導入部分からの原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、前記異物除去手段により異物を除去された原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、前記紫外線殺菌部を構成する「紫外線発光部又はこの周囲をカバーする透明保護管などの部品」のひび割れ又は破損を検出するためのひび割れ等検出手段と、前記ひび割れ等検出手段からの出力に基づいて所定のアラームを出力するためのアラーム出力手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置は、水道水又は地下水などの原水を導入する部分とユーザーが前記原水を利用するための一つ又は複数の給水口との間を接続する給水管に設置される紫外線殺菌浄化装置であって、前記導入部分からの原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、前記導入部分からの原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、前記異物除去手段により異物を除去された原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、前記紫外線殺菌部を構成する「紫外線発光部又はこの周囲をカバーする透明保護管などの部品」のひび割れ又は破損を検出するためのひび割れ等検出手段と、前記ひび割れ等検出手段からの出力に基づいて、前記原水の前記紫外線殺菌部への流れ又は前記紫外線殺菌部からの流れをストップさせるためのストップ手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記紫外線検出判定手段は、紫外線発光部から発せられる可視光の照度を検出し、この検出した可視光の照度に基づいて前記紫外線発光部から発せられる紫外線の照度を推測し判定するものである、ことが望ましい。
【００１４】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記ひび割れ等検出手段は、前記紫外線殺菌部を構成する「紫外線発光部、又は、この紫外線発光部の周囲をカバーする透明保護管」の内部の気圧の変化を検出するための圧力センサである、ことが望ましい。
【００１５】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記「紫外線発光部、又は、この紫外線発光部の周囲をカバーする透明保護管」の内部空間は負圧又は陽圧となるように設定されており、前記圧力センサは、前記ひび割れにより前記空間に気体の流れが生じたことを検出するものである、ことが望ましい。
【００１６】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記ストップ手段は、前記給水管に備えられ、原水の流れをストップさせるためのストップバルブと、前記ストップバルブを作動させて前記給水管の中の原水の流れをストップさせるための制御手段と、から構成されていることが望ましい。
【００１７】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記紫外線殺菌部と前記給水口との間に、前記紫外線殺菌部からの原水に含まれる異物を除去するための異物除去手段を備えたことが望ましい。
【００１８】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するために前記原水に磁力を加えるための磁化手段を備えたことが望ましい。
【００１９】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記原水は、地下水、湧き水、池の水、又は河川の水などから携帯型又は可搬型吸水ポンプにより汲み上げられたものである、ことが望ましい。
【００２０】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記携帯型又は可搬型吸水ポンプで汲み上げられた原水の中の異物を沈殿させるための沈殿タンクを備え、この沈殿タンクの上澄みの原水を前記紫外線殺菌部の前段に設置された前記異物除去手段に送るようにした、ことが望ましい。
【００２１】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記原水を加温又は加冷するための加温・加冷装置を備えたことが望ましい。
【００２２】
さらに、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記の水道水又は地下水などの原水が導入される部分と前記紫外線殺菌部との間に、前記原水をいったん蓄積しておくためのタンクが備えられている、ことが望ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（実施形態１） 図１は本発明の実施形態１による紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図である。図１において、１は上水道の配水管（水道局が管理しているもの）、２は前記配水管１から各建物に上水を引き込むための給水装置（水道局が管理しているもの）、３は給水装置２からの上水を建物内の台所、風呂、洗面所などの各給水用蛇口に供給するための給水管、４は前記給水管３の途中部分を２つの給水管（紫外線殺菌浄化装置設置用給水管３ａ、及び、バイパス用給水管３ｂ）のいずれかに切り換えるためのバルブ、５は前記２つの給水管３ａ，３ｂのいずれかを後段の給水管６に切り換えて繋ぐためのバルブ、である。また、７は、前記給水管６の途中に設けられた一つ又は複数の分岐部であって前記給水管６により供給される上水の流れを、例えば台所の給水用蛇口８ａ、風呂の給水用蛇口８ｂ、洗面所の給水用蛇口８ｃなどの複数の給水用蛇口に向けてそれぞれ分岐させるための分岐部、である。
【００２４】
なお、前記バイパス用給水管３ｂは、前記紫外線殺菌浄化装置設置用給水管３ａに設置された紫外線殺菌浄化装置の修理や部品交換を行なうときに、紫外線殺菌浄化装置の中に上水が流れないように上水の流れをバイパスさせるためのものである。
【００２５】
また、図１において、１０は本実施形態による紫外線殺菌浄化装置を収容するための筐体である。この筐体１０は前記の紫外線殺菌浄化装置設置用給水管３ａの途中に介設されている。
【００２６】
次に、本実施形態１の紫外線殺菌浄化装置の構成を説明する。図１において、４９は前記給水装置２からの上水の逆流防止用の逆止弁、５０は前記給水装置２からの上水の水圧を所定の範囲内の水圧（後述の紫外線殺菌装置５５の紫外線発光部又はこれを保護する透明保護管が水圧で亀裂や破損が生じることがないような範囲内の水圧、例えば、０．３メガパスカル以下の静水圧）に減圧するための減圧部（例えば、公知の減圧弁、変圧ポンプ、バッファ・タンクなどにより構成される）、５１は流れる上水の流量を一定に保つための定流量弁、である。
【００２７】
また、５２は前記減圧部５０からの上水に含まれる異物を捕獲・除去するための中空繊維層（例えばポリプロピレンやポリエステル製の毛羽立ちの多い短繊維糸または中空糸を撚糸・集束して成る異物除去層）と前記上水に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための粒状の活性炭が集積された活性炭層とから成る異物除去・活性炭フィルタである。
【００２８】
また、５３は前記異物除去・活性炭フィルタ５２からの上水に含まれる鉛成分を吸着して除去するための除鉛フィルタであって例えば除鉛機能を有する物質が表面に付着した多孔質体などから成る除鉛フィルタ、である。
【００２９】
また、５５は前記異物除去・活性炭フィルタ５２で異物及び塩素成分が除去された上水の中に含まれる有害微生物を殺菌するための紫外線殺菌装置（内部の構成は後述する）、５６は前記紫外線殺菌装置１５からの上水の中に含まれる異物を更に除去するための異物フィルタ（除塵フィルタ）、５７は前記異物フィルタ５６からの上水に磁力を加えることにより前記上水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解してよりマイルドな味わいの水に変換させるための磁化装置（例えば前記給水管３ａの外周に設けられたリング状のマグネットにより構成される）、５８は水撃防止器（ＷＡＴＥＲ ＨＡＭＭＥＲ ＡＲＲＥＳＴＯＲ）、５９は前記水撃防止器５８からの上水の流れを遮断・ストップさせる（前記給水管３ａ中の原水が前記分岐部７の方に流れないように原水の流れを遮断・ストップさせる）ためのストップバルブ、である。
【００３０】
また、図１において、６１は前記紫外線殺菌装置５５の中の紫外線発光部又はこれをカバーして保護するための後述の保護管のひび割れ等の破損を検出するためのひび割れ等検出部、６２は前記紫外線殺菌装置５５の中の紫外線発光部からの紫外線の照度を検出するための紫外線照度センサ、６３は所定の音響・音声又は光などにより所定の警報を発するためのアラーム発生部、６４は前記ひび割れ等検出部６１及び前記紫外線照度センサ６２からの出力に基づいて前記アラーム発生部６３及び前記ストップバルブ５９を制御するための制御部（マイクロコンピュータなどで構成される）である。
【００３１】
以上のように、本実施形態１においては、前記紫外線発光部又はその保護管にひび割れ等が発生した場合又は前記紫外線発光部が破損やフィラメントの寿命などによりその照度が低下して殺菌能力が低下した場合に、前記制御部６４が、前記アラーム発生部６３を制御してアラームを発生させると共に、前記ストップバルブ５９を制御して前記紫外線による殺菌が十分に行われなかった上水が前記分岐部７の方に流れないようにその流れを遮断・ストップさせるようにしている。
【００３２】
次に、図２を参照して、前記紫外線殺菌装置５５の内部構造を説明する。図２において、７３は紫外線ランプ、７４は前記紫外線発光部の外周を保護するためにこれを覆うように形成された保護管であって紫外線を良く透過させる透明石英ガラスから成る保護管（本実施形態では、紫外線ランプ７３と保護管７４との二重管構造となっている）、７５は前記紫外線ランプ７３の外周面と前記保護管７４の内壁面との間の空間、７６は前記の紫外線ランプ７３や保護管７４などを収容するための筐体（カバー）、である。
【００３３】
図２の紫外線殺菌装置５５では、前記筐体７６の内壁面と前記保護管７４の外壁面との間の隙間７７が、上水の流路となっている。図１に示す異物除去・活性炭フィルタ５２で異物などが除去された上水は、図２の給水管３ａの入口側３ａａから前記隙間７７の中に流入し、図２の給水管３ａの出口側３ａｂから図１の異物フィルタ５６の方に流出される。上水が、これらの間の前記隙間７７を通過する間に、前記紫外線ランプ７３からの紫外線により、上水の中の有害微生物が死滅させられる。前記隙間７７は比較的薄い断面リング状に形成されているので、前記隙間７７を通過する上水の全体に紫外線が効率的に当たるようになっている。
【００３４】
なお、前記隙間７７の中を上昇・移動する上水は、予め前記異物除去・活性炭フィルタ５２により塵などの異物が除去されているので、「移動する上水の中の存在している有害微生物が、異物の陰に隠れているため、異物の存在により紫外線が当たらないままになって生き延びてしまう」という事態が防止され、前記隙間７７の中を上昇・移動する上水の中の全ての有害微生物が紫外線により確実に死滅させられるようになっている。また、本実施形態では、前記隙間７７を通過している上水に対して紫外線が照射されることにより、前記上水の中の有害微生物が死滅させられるだけでなく、前記上水の水のクラスターがより小さなクラスターに分解させられて、口当たりが滑らかでよりマイルドな味わいの水に変質されるようになる。
【００３５】
また、図２において、６１は前記保護管７４と前記紫外線ランプ７３との間の空間７５の気圧の変化を検出するための圧力センサ（気圧センサ）である。本実施形態１では、前記空間７５は予め負圧（又は陽圧）に設定されている。そして、前記圧力センサ６１の本体は前記筐体７６に固定され、前記圧力センサのセンサー・ヘッド６１ａは前記空間７５の中に露出されている。この状態で、もし、前記保護管７４又は前記紫外線ランプ７３にひび割れ・亀裂などの破損が発生したときは、予め負圧に設定された前記空間７５の内部に気圧の変化が生じる（気流が生じる）ので、この変化を前記圧力センサ６１で検出することにより、前記保護管７４又は前記紫外線ランプ７３にひび割れ・亀裂などの破損が発生したことが分かる。この圧力センサ６１による検出結果は、前記制御部６４（図１参照）に出力される。
【００３６】
なお、図２の例では、紫外線ランプ７３の外側に紫外線ランプ７３を保護するための保護管７４を備えるようにしているが、本発明においては、この保護管７４を備えないで、紫外線ランプ７３を前記筐体７６内を通過する原水に対して露出させるように構成することも可能である（例えば、紫外線ランプ７３を構成するガラス管の強度を高めることにより）。このように前記保護管７４を備えないように構成した場合は、前記圧力センサ６１のセンサー・ヘッド６１ａを紫外線ランプ７３のソケット側（端面側）から紫外線ランプ７３内の空間に露出させ、紫外線ランプ７３内の空間の気圧の変化を測定することにより紫外線ランプ７３にひび割れ等の破損が生じたかどうかを検知することができる。
【００３７】
また、図２において、６２は前記筐体７６に設置された紫外線照度センサである。この紫外線照度センサ６２は、前記紫外線ランプ７３から照射され前記保護管７４を透過した紫外線（前記筐体７６内部の紫外線）の照度を検出し、この紫外線の照度が十分な殺菌能力を発揮できる所定のレベルよりも下回ったとき（例えば、紫外線ランプ７３のフィラメント寿命が近づいたときや、紫外線ランプ７３が破損したときなど）は、そのことを示す信号を前記制御部６４（図１参照）に出力する。
【００３８】
以上のように、本実施形態１では、圧力センサ６１及び紫外線照度センサ６２により前記保護管７４又は紫外線ランプ７３のひび割れ・亀裂等の破損や紫外線照度の低下が検出されたときは、そのことを示す信号が前記制御部６４に出力される。すると、前記制御部６４は、殺菌が十分になされていない上水がユーザー側に供給されるのを防止するために前記ストップバルブ５９を制御して前記給水管３ａ中の上水の流れをストップさせると共に、ユーザーに紫外線ランプ７３又は保護管７４の交換などを促すための所定のアラームを発生させる。
【００３９】
次に、図３は図１で説明した本実施形態１の全体を示す概略構成図である。図３において、図１で説明したものと同一の部分には同一の符号を付している。なお、この図３においては、図１のマグネット装置５７、制御部６４、アラーム発生部６３などは図示を省略している。
【００４０】
（実施形態２） 図４は本発明の実施形態２による紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図である。図４において、図１と共通する部分には同一の符号を付している。この実施形態２は、戸外において、携帯型又は車載型のポンプで川や池などから汲み上げた原水を飲用として利用するためのものである。
【００４１】
図４において、３５は本実施形態２を構成する各部品を収容するための筐体、３４は前記原水を飲み水としてユーザー側に放出するために筐体３５から突設された放水用蛇口、８１は携帯型又は可搬型（車載型などの移動・運搬が可能なタイプ）の吸水ポンプ、３２は前記吸水ポンプ８１の先端に備えられた吸水口（筐体３５から突設されている）、５０は前記給水ポンプ８１で汲み上げられた原水の水圧を所定の水圧以下に減圧するための減圧弁、８２は前記減圧弁５０からの原水をいったん溜めておきその中の比較的大きい異物を沈殿させるための沈殿タンク（この中には沈殿を促進させる凝集剤が添加されている）、８３は前記沈殿タンク８２で沈殿された原水の上澄みの部分を後段に送るための送りポンプ、８４は前記送りポンプ８３からの原水を冬季は加温し夏季は加冷するための加温・加冷装置、である。なお、前記の減圧弁５０は、前記沈殿タンク８２に大きな水圧の原水が供給されるて沈殿状態が壊れされることを防止するためにも使用されている。
【００４２】
また、図４において、５２は、前記加温・加冷装置８４からの原水の中の異物を除去すると共に、その中の塩素又は塩素系化合物（原水中に残留した農薬など）を除去するための異物除去・活性炭フィルタである。図４のその他のの部品、すなわち、紫外線殺菌装置５５、異物フィルタ５６、ストップバルブ５９、ひび割れ等検出部６１、紫外線照度センサ６２、及び制御部６４などについては、図１と同様であるので説明を省略する。
【００４３】
以上のように、本実施形態２によれば、携帯型又は可搬型の筐体３５の中に吸水ポンプ８１、減圧弁５０、沈殿タンク８２、加温・加冷装置８４、紫外線殺菌装置５５などが内蔵されているので、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの様々な場所で、緊急に飲み水が必要な場合などに、井戸水、湧き水、池の水、河川の水などの自然の水を、塩素系化合物（残留農薬など）や有害微生物の存在しない安全な飲み水に変質させることが可能になる。よって、本実施形態２によれば、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの現場で、直ちに、飲み水を製造することができるようになるので、従来のように工事、災害復旧、戦争、登山などの際の飲み水確保のためにいちいち飲み水を運搬・保管する必要が無くなる。
【００４４】
（実施形態３） 図５は本発明の実施形態３による紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図である。図５において、１は上水道の配水管（水道局が管理しているもの）、２は前記配水管１から各建物に上水を引き込むための給水装置（水道局が管理しているもの）、３は給水装置２からの上水を建物内の台所、風呂、洗面所などの各給水用蛇口に供給するための給水管、４は前記給水管３の途中部分を２つの給水管（紫外線殺菌浄化装置設置用給水管３ａ、及び、バイパス用給水管３ｂ）のいずれかに切り換えるためのバルブ、５は前記２つの給水管３ａ，３ｂのいずれかを後段の給水管６に切り換えて繋ぐためのバルブ、である。また、７は、前記給水管６の途中に設けられた一つ又は複数の分岐部であって前記給水管６により供給される上水の流れを、例えば台所の給水用蛇口８ａ、風呂の給水用蛇口８ｂ、洗面所の給水用蛇口８ｃなどの複数の給水用蛇口に向けてそれぞれ分岐させるための分岐部、である。
【００４５】
なお、前記バイパス用給水管３ｂは、前記紫外線殺菌浄化装置設置用給水管３ａに設置された紫外線殺菌浄化装置の修理や部品交換を行なうときに、紫外線殺菌浄化装置の中に上水が流れないように上水の流れをバイパスさせるためのものである。
【００４６】
また、図５において、１０は本実施形態による紫外線殺菌浄化装置を収容するための筐体である。この筐体１０は前記の紫外線殺菌浄化装置設置用給水管３ａの途中に介設されている。
【００４７】
次に、本実施形態の紫外線殺菌浄化装置の構成を説明する。図５において、１１は前記給水装置２からの上水の水圧を所定の範囲内の水圧に増圧又は減圧するための変圧ポンプ（例えば、後述の紫外線殺菌装置１５を構成する透明保護管２２が水圧で破壊されることがないような範囲内の水圧、例えば、０．３メガパスカル以下の静水圧に減圧するための変圧ポンプ）、１２は前記変圧ポンプ１１からの上水に含まれる異物を捕獲して除去する機能を有する異物フィルタ（除塵フィルタ）であって例えばポリプロピレンやポリエステル製の毛羽立ちの多い短繊維糸（又は中空糸）を撚糸・集束して成る異物フィルタ（除塵フィルタ）、１４は前記異物フィルタ１２からの上水に含まれる塩素成分を吸着して除去するための例えば粒状の活性炭が集束されて成る活性炭フィルタ、１３は前記活性炭フィルタ１４からの上水に含まれる鉛成分を吸着して除去するための除鉛フィルタであって例えば除鉛機能を有する物質が表面に付着した多孔質体などから成る除鉛フィルタ、である。
【００４８】
また、図５において、１５は前記活性炭フィルタ１４で塩素成分が除去された上水に含まれる有害微生物を殺菌するための紫外線殺菌装置（内部の構成は後述）、１６は前記紫外線殺菌装置１５で殺菌された上水の中に含まれる異物を更に除去するため異物フィルタ（除塵フィルタ）、２０は前記異物フィルタ１６からの上水に磁力を加えることにより前記上水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解してよりマイルドな味わいの水に変換させるための磁化装置（例えば前記給水管３ａの外周に設けられたリング状のマグネットにより構成される）、１７は前記異物フィルタ１６からの上水が前記給水装置２方向に逆流することを防止するための逆止弁、である。
【００４９】
また、図６において、１８は、前記紫外線殺菌装置１５において照射される紫外線を検出するための例えば紫外線のみを透過するフィルタ及びＣＣＤ（電荷結合素子）などで構成される紫外線検出器と、この紫外線検出器からの信号に基づいて所定のアラーム音を出力するためのアラーム発生器とを含み、前記紫外線検出器からの信号に基づいて後述のストップバルブを制御するための紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置、である。また、１９は、前記給水管３ａの途中に備えられ、前記給水管３ａ中の原水が前記分岐部７の方に流れないように原水の流れを遮断・ストップさせるためのストップバルブ、である。
【００５０】
次に、図６に基づいて、前記紫外線殺菌装置１５の内部構造を説明する。図６において、２１は紫外線発光部、２２は前記紫外線発光部２１を保護するために前記紫外線発光部２１を覆うように形成された透明な保護管である。前記保護管２２は、紫外線透過率の良い物質、例えば石英ガラス管（より望ましくは、これにフッ素樹脂コーティングを施したもの）若しくはビニール樹脂の管により構成されている。
【００５１】
また、図６において、２３は前記保護管２２を覆うように形成された底部付きの円筒状ジャケットである。このジャケット２３は、その下方に前記活性炭フィルタ１４からの上水が流入する流入口２３ａが、またその上方にジャケット２３内の上水が次段の異物フィルタ１６に向けて流出するための流出口２３ｂが形成されている。また、図６において、２４は、前記ジャケット２３の上面から突出した前記保護管２２の上端部を密閉すると共に前記保護管２２の上端部を前記ジャケット２３に固定するための固定カバーである。また、図６の例では、前記保護管２２の上方部分と前記ジャケット２３との間が、前記ジャケット２３に形成されたリング状の溝部に挿入されたリング状のシール材２５によりシールされており、これにより前記ジャケット２３内の上水が外部に流出することが防止されるようになっている。
【００５２】
図６に示すように、前記ジャケット２３の内壁面と前記保護管２２との間の隙間には、前記流入口２３ａから流入した上水が上方の前記流出口２３ｂの方に上昇・移動していくための流通路２３ｃが形成されている。したがって、本実施形態では、前記流入口２３ａから流入した上水は、前記流通路２３ｃを上昇・移動する過程で、前記紫外線発光部２１からの紫外線により殺菌されて、前記流出口２３ｂから流出するようになっている。
【００５３】
なお、前記流入口２３ａから流入し前記流通路２３ｃを上昇・移動する上水は、予め前記異物フィルタ１２により塵などの異物が除去されているので、「流水の中の存在している有害微生物が、異物の陰に隠れているため、異物の存在により紫外線が当たらないままになって生き延びてしまう」という事態が防止され、前記流通路２３ｃの中を上昇・移動する上水の中の全ての有害微生物が紫外線により確実に死滅させられるようになっている。
【００５４】
また、本実施形態では、前記流通路２３ｃを通過している上水に対して紫外線が照射されることにより、前記上水の中の有害微生物が死滅させられるだけでなく、前記上水の水のクラスターがより小さなクラスターに分解させられて、口当たりが滑らかでよりマイルドな味わいの水に変質されるようになる。
【００５５】
また、図６において、１８は前記ジャケット２３の底部上面（前記保護管２２の下端部と前記ジャケット２３の底部上面との間）に設置された防水型の紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置である。前記紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置１８は、前記紫外線発光部２１からの紫外線照射の有無を検出して前記紫外線が検出されないときは、前記ストップバルブ１９を制御して前記給水管３ａ中の原水の流れをストップさせると共に、所定のアラーム音を発生させるものである。
【００５６】
前述のように、本実施形態では、前記異物フィルタ１２で異物が除去された上水を前記活性炭フィルタ１４及び前記紫外線殺菌装置１５に供給して、その中の塩素及び塩素系化合物を除去すると共に有害微生物を全て紫外線で死滅させ、さらに、水のクラスターを小さく分解するようにしている（前述のように、前記紫外線殺菌装置１５に供給される上水は予め前記異物フィルタ１２により異物が除去されているので、前記上水中の有害微生物は、異物の陰に隠れて紫外線が当たらないということが無く、その全てが紫外線により確実に死滅させられる）。よって、本実施形態３によれば、前記給水装置２からの上水を、台所の給水用蛇口８ａ、風呂の給水用蛇口８ｂ、洗面所の給水用蛇口８ｃなどの個々の給水口の段階ではなく、それらの前段の給水管３ａの段階で、一括して、塩素又は塩素系化合物が除去され殺菌されて安全にされ更にマイルドな味わいにされた水にすることができる。よって、本実施形態３によれば、従来のような台所の給水用蛇口８ａ、風呂の給水用蛇口８ｂ、洗面所の給水用蛇口８ｃなどの個々の給水用蛇口の段階で個別に浄水器を取り付ける方法と比較して、それらの前段の給水管３ａで一括して塩素成分除去、殺菌、及びクラスター分解などの処理ができるので、全体の処理コストを大幅に低減させることができる。
【００５７】
また、本実施形態３によれば、前述のように、前記異物フィルタ１６からの原水に対して前記給水管３ａの外周に設けられたマグネット装置２０により磁力を加えて前記原水を磁化するようにしているので、前記原水を水のクラスターが小さく分解されたマイルドな味わいの水に変換させることができる。
【００５８】
また、本実施形態３によれば、前述のように、紫外線発光部２１から紫外線が照射されているかどうかを検出する紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置１８を備えるようにしている。したがって、本実施形態３によれば、もし紫外線発光部２１のフィラメントが切れるなどの原因で紫外線が照射されなくなり水の殺菌ができなくなった場合は、直ちに、紫外線検出器からの信号に基づいて前記ストップバルブ１９を作動させて前記給水管３ａ中の原水の流れをストップさせると共に、所定のアラーム音を出力させる。ユーザーは、原水の流れがストップされたことやアラーム音などにより、紫外線発光部から紫外線が照射されなくなっていることを知り、直ちに前記紫外線発光部２１を交換するなどの適切な対処を行なうことができるようになる。
【００５９】
また、本実施形態３では、前述のように、前記紫外線殺菌装置１５の後段に異物フィルタ１６を備えるようにしているので、もし前記活性炭フィルタ１４や前記紫外線殺菌装置１５の段階で前記上水の中に異物が混入した場合でも、その異物を除去した上でユーザーに提供することができるようになる。
【００６０】
また、本実施形態３によれば、前述のように、前記変圧ポンプ１１、異物フィルタ１２、及び活性炭フィルタ１４の後段に除鉛フィルタ１３を備えるようにしたので、前記上水の中に含まれる鉛成分を除去したものをユーザー側に提供できるようになる。
【００６１】
また、本実施形態３によれば、前述のように、前記異物フィルタ１６の後段に逆止弁１７を備えるようにしたので、前記の塩素成分が除去され殺菌され水のクラスターが小さく分解された上水が前記給水装置２の方に逆流することが有効に防止されるようになる。
【００６２】
なお、前記実施形態３の説明では、水道水からの上水を浄化・殺菌する場合について述べたが、本実施形態３は井戸水を汲み上げた原水を浄化・殺菌するためにも使用することができることは勿論である。また、前記実施形態３においては、前記給水装置２に接続された給水管３ａの中の前記筐体１０を取り付ける部分は、前記給水管３ａの屋外に配設された部分でもよいし屋内に配設された部分でもよい。
【００６３】
（実施形態４） 次に、図７は本発明の実施形態４を示す概略ブロック図である。図７において図５と共通する部分には同一の符号を付している。図７に示す本実施形態４では、活性炭フィルタ１４が、紫外線殺菌装置１５の後段に配置されている。すなわち、この実施形態４では、給水管３ａを流れる上水に対して、紫外線殺菌装置１５により殺菌及びクラスター分解を行なった後に、活性炭フィルタ１４により前記上水中の塩素及び塩素系化合物の吸着・除去を行なうようにしている。これ以外の構成は、前記実施形態３と同様である。したがって、この実施形態４によっても、前記の実施形態３で述べたとほぼ同様の作用・効果を奏することができる。
【００６４】
（実施形態５） 次に、図８は本発明の実施形態５を示す概略ブロック図である。本実施形態５は、工事現場、災害復旧現場、戦場などの戸外の現場や登山路などにおいて緊急に飲み水が必要になった場合に、井戸水、湧き水、池の水、河川の水などの原水をその場で浄化・殺菌して飲用可能な水に変換させることができる紫外線殺菌浄化装置である。
【００６５】
図８において図５と共通する部分には同一の符号を付している。図８において、３１は携帯型又は可搬型（移動・運搬が可能なタイプ）の吸水ポンプ、３２は前記吸水ポンプ３１の先端に備えられた吸水口、３３は前記吸水ポンプ３１の後段に備えられた加温・加冷装置である。前記加温・加冷装置３３は、前記吸水ポンプ３１で汲み上げられた原水が周囲の自然環境により飲み水に適した温度範囲から外れた温度になっているとき、それを飲み水に適した温度範囲に加温（保温を含む）又は加冷するためのものである。
【００６６】
また、図８において、３４は、前記加温・加冷装置３３により加温又は加冷された原水が、異物フィルタ１２により異物が除去され、活性炭フィルタ１４により塩素又は塩素系化合物（水中に残留した農薬など）が除去され、前記紫外線殺菌装置１５により殺菌され、前記異物フィルタ１６により更に異物除去され、前記マグネット装置２０により水のクラスターが小さく分解された原水を、飲み水として放出するための放水用蛇口、である。
【００６７】
また、図８において、３５は、前記吸水ポンプ３１、加温・加冷装置３３、異物フィルタ１２、活性炭フィルタ１４、紫外線殺菌装置１５、異物フィルタ１６、マグネット装置２０、逆止弁１７、紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置１８、ストップバルブ１９、及び、図示していない携帯型又は可搬型電源（前記吸水ポンプ３１、加温・加冷装置３３、紫外線殺菌装置１５、及び、紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置１８、ストップバルブ１９などに駆動用電源を供給するもの）などを内蔵した筐体、である。また、前記筐体３５からは、前記吸水口３２、及び、前記放水用蛇口３４が突設されている。そして、前記筐体３５は、その全体が携帯型又は可搬型（移動・運搬が可能なタイプ）に構成されている。
【００６８】
以上のように、本実施形態５によれば、携帯型又は可搬型（移動・運搬が可能なタイプ）の筐体に吸水ポンプ３１や加温・加冷装置３３や活性炭フィルタ１４や紫外線殺菌装置１５などが内蔵されているので、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの様々な場所で、緊急に飲み水が必要な場合などに、井戸水、湧き水、池の水、河川の水などの自然の水を、塩素系化合物（残留農薬など）や有害微生物の存在しない安全な飲み水に変質させることが可能になる。よって、本実施形態５によれば、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの現場で、直ちに、飲み水を製造することができるようになるので、従来のように工事、災害復旧、戦争、登山などの際の飲み水確保のためにいちいち飲み水を運搬・保管する必要が無くなる。
【００６９】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は前記各実施形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、前記各実施形態では、水道水又は井戸水などの原水をそのまま紫外線殺菌装置５５，１５に送るようにしているが、本発明では、前記原水をいったん大型又は中型のタンクに蓄積しておき、そのタンクからの原水を必要に応じて前記紫外線殺菌装置５５，１５に送るようにしてもよい。一般の食品工場や塗装工場などでは、水道水又は井戸水などの原水をいったんタンクに蓄積してから、そのタンク内の原水を必要に応じてポンプなどで給水口に送って飲用水、洗浄水、塗装用水などに利用するシステムが採用されているが、本発明は、このようなタンクに蓄積された原水の殺菌浄化のためにも使用することができる。
【００７０】
また、前記各実施形態では、紫外線照度センサ（紫外線検出器）６２，１８は紫外線ランプから発せられる紫外線の照度を直接検出するようにしているが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、紫外線ランプから紫外線と共に発せられる可視光の照度を光センサで検出し、その検出した可視光の照度に基づいて前記紫外線の照度を推測・判定する（例えば、可視光の照度が所定レベルより低いときは紫外線の照度も同様に所定レベルよりも低いと推測・判定する）ものでもよい。一般に、紫外線の照度を検出するセンサは高価であるが、可視光の照度を検出するセンサは安価であるので、可視光の照度センサを使用することにより、本発明の紫外線検出判定手段の製造コストを低減化することができる。
【００７１】
さらに、前記各実施形態では、紫外線発光部として紫外線ランプ７３を使用しているが、本発明における紫外線発光部はこれに限られるものではなく、例えば、発光ダイオードなどの半導体を材料とする紫外線発光素子を使用するようにしてもよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、紫外線殺菌部において原水の殺菌に必要又は十分な紫外線が照射されているかどうかを検出判定する紫外線検出判定手段を備えるようにし、もし紫外線殺菌部において原水の殺菌に必要又は十分な紫外線が照射されていないときは、「原水のユーザー側への供給をストップする、及び／又は、ユーザーに所定のアラームを発するなどの処理」を行うようにしているので、ユーザー側に十分な殺菌が行われていない原水が供給されてしまうことを確実に防止できるようになる（また、ユーザーは、前記アラームや水供給のストップにより、紫外線発光部などの部品の交換や修理などの適切な対処を直ちに行なうことができるようになる）。
【００７３】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、紫外線殺菌部に含まれる紫外線発光部やその保護管などの部品にひび割れその他の破損が生じたかどうかを検出するためのひび割れ等検出手段を備えるようにし、もし紫外線殺菌部に含まれる紫外線発光部やその保護管などの部品にひび割れその他の破損が生じたときは、「原水のユーザー側への供給をストップする、及び／又は、ユーザーに所定のアラームを発するなどの処理」を行うようにしているので、ユーザー側に十分な殺菌が行われていない原水が供給されてしまうことを確実に防止できるようになる（また、ユーザーは、前記アラームや水供給のストップにより、紫外線発光部などの部品の交換や修理などの適切な対処を直ちに行なうことができるようになる）。
【００７４】
また、本発明によれば、前記紫外線殺菌部の後段に異物除去手段を備えるようにしているので、もし前記紫外線殺菌部の段階で前記原水の中に異物が混入した場合でも、その異物を除去した原水をユーザー側に提供できるようになる。
【００７５】
また、本発明によれば、紫外線で殺菌された原水に対して磁化手段により磁力を加えて前記原水を磁化するようにしているので、前記原水を水のクラスターが小さく分解されたマイルドな味わいの水に変換させることができる。
【００７６】
また、本発明によれば、携帯型又は可搬型（移動・運搬が可能なタイプ）の吸水ポンプ、加温・加冷装置、活性炭フィルタ、及び、紫外線殺菌部を備えるようにしたので、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの様々な場所で緊急に飲み水が必要になった場合などに、井戸水、湧き水、池の水、河川の水などの自然の水を、その場で直ちに、塩素系化合物（残留農薬など）や有害微生物の存在しない安全な飲み水に変質させることが可能になる。よって、本発明によれば、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの現場で、直ちに、飲み水を製造することができるようになるので、従来のように工事、災害復旧、戦争、登山などでの飲み水確保のためにいちいち飲み水を運搬・保管する必要が無くなる。
【００７７】
また、本発明によれば、戸外でポンプで汲み上げた原水をいったん沈殿タンクに入れて比較的大きい異物を沈殿させるようにしているので、戸外の汚れた原水でも効率的に飲用水に変質させられるようになる。
【００７８】
また、本発明においては、戸外でポンプで汲み上げた原水を加温・加冷するための加温・加冷装置を備えるようにしたので、冬季や夏季でも、戸外でポンプで汲み上げた原水から、快適な温度の飲用水を得ることが可能になる。
【００７９】
さらに、本発明は、従来の食品工場などで採用されているような水道水や井戸水などの原水をいったん大型又は中型のタンクに蓄積しておきそのタンク内の原水を必要に応じてポンプなどで給水口に送るシステムにも適用することができるので、本発明を採用することにより食品工場などで使用される水（タンク内の原水）を確実に殺菌浄化して製造される食品の安全性を高めることが可能になる。
【００８０】
また、本発明は、従来の自動車や機械や精密部品工場などで採用されているような水道水や井戸水などの原水をいったん大型又は中型のタンクに蓄積しておきそのタンク内の原水を必要に応じてポンプなどで給水口に送って洗浄水、塗装用水などに利用するシステムにも適用することができる。これにより、塗装材料を溶かしたり、精密部品を洗ったりするときに、塩素もなく、藻なども発生しない水（従来の工場内のタンクでは、藻が発生することが問題となっていた）を使用できる。また、本発明は、国立の研究所や病院・大学などの公的機関や各企業の研究用の試験水の殺菌浄化のためにも利用できる。さらに、将来的には、行政主動で全国の各浄水場に本発明を採用すれば、従来の塩素一本での殺菌方法が丸ごと変わる可能性もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図。
【図２】本実施形態１に含まれる紫外線殺菌部の内部構成の一例を示す図。
【図３】本実施形態１に含まれる紫外線殺菌部の内部構成の他の例を示す図。
【図４】本発明の実施形態２の紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図。
【図５】本発明の実施形態３の紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図。
【図６】本実施形態３に含まれる紫外線殺菌部の内部構成を示す図。
【図７】本発明の実施形態４の紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図。
【図８】本発明の実施形態５の紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図。
【符号の説明】
１ 配水管
２ 給水装置
３，６ 給水管
３ａ 紫外線殺菌浄化装置設置用給水管
３ｂ バイパス用給水管
８ａ，８ｂ，８ｃ 給水用蛇口
１０，３５，７６ 筐体
１１ 変圧ポンプ
１２，１６，５６ 異物フィルタ
１３，５３ 除鉛フィルタ
１４ 活性炭フィルタ
１５，５５ 紫外線殺菌部
１７ 逆止弁
１８ 紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置
１９，５９ ストップバルブ
２０，５７ マグネット装置
２１，７３ 紫外線ランプ
２２，７４ 透明保護管
２３ ジャケット
２３ａ 流入口
２３ｂ 流出口
２３ｃ 流通路
２５ シール材
３１，８１ 吸水ポンプ
３２ 吸水口
３３，８４ 加温・加冷装置
３４ 放水用蛇口
４９ 逆止弁
５０ 減圧部（減圧弁）
５１ 定流量弁
５２ 異物除去・活性炭フィルタ
６１ ひび割れ等検出部
６２ 紫外線照度センサ
６３ アラーム発生部
６４ 制御部
７５ 空間
７７ 隙間
８２ 沈殿タンク
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水、地下水、湧き水、池の水、又は河川の水などの原水を浄化・殺菌するための紫外線殺菌浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、水道水又は地下水などの原水を浄化・殺菌するための浄水器であって台所の給水用蛇口、洗面所の給水用蛇口、風呂の給水用蛇口などに設置されて使用される浄水器が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】
特開平６−１２６２７５号公報
【特許文献２】
特開平８−３８６８号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような従来の浄水器は、建物内の複数の給水用蛇口、例えば、台所の給水用蛇口、風呂の給水用蛇口、洗面所の給水用蛇口などにそれぞれ設置する必要があるため、建物内の全体としての設置・維持コストが膨大になってしまうという問題がある。
【０００４】
また、従来の浄水器では、井戸水などの塩素殺菌していない原水について、それに含まれる有害微生物を有効に殺菌してから建物内の各給水用蛇口に給水することができないという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような従来技術の問題点に着目してなされたものであって、建物内に複数の給水用蛇口がある場合にただ一つの装置を設置するだけで建物内の複数の給水用蛇口から出る水の全てを浄化・殺菌することができる紫外線殺菌浄化装置、及び、井戸水などの塩素殺菌していない原水をポンプで汲み上げて使用する場合にそれに含まれる有害微生物を有効に殺菌してからユーザーに供給することができる紫外線殺菌浄化装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
また、特に本発明は、このような紫外線殺菌浄化装置を設置したときに、前記原水が流入する水圧により紫外線殺菌浄化装置の紫外線発光部又はその保護管にひび割れなどの破損が生じてしまうことを防止することができる紫外線殺菌浄化装置を提供することをも目的とするものである。
【０００７】
また、特に本発明は、このような紫外線殺菌浄化装置を設置したときに、前記紫外線殺菌浄化装置の紫外線発光部又はその保護管が破損したりフィラメントの寿命により殺菌のために必要な量の紫外線が発せられなくなった場合でもユーザーに飲み水の安全性を確保することができる紫外線殺菌浄化装置を提供することをも目的とするものである。
【０００８】
さらに、本発明は、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの現場で、地下水、湧き水、池の水、河川の水などの原水から、直ちに、飲み水に適した水を製造することができる紫外線殺菌浄化装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための本発明の紫外線殺菌浄化装置は水道水又は地下水などの原水を導入する部分とユーザーが前記原水を利用するための一つ又は複数の給水口との間を接続する給水管に設置される紫外線殺菌浄化装置であって、前記原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、前記導入部分からの原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、前記異物除去手段により異物を除去された原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、前記紫外線殺菌部において照射される紫外線又はその照度を検出又は判定するための紫外線検出判定手段と、前記紫外線が照射されていないとき又は前記紫外線の照度が所定の殺菌能力を発揮できる所定のレベルよりも低いとき、前記紫外線検出判定手段からの出力に基づいて所定のアラームを出力するためのアラーム出力手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置は、水道水又は地下水などの原水を導入する部分とユーザーが前記原水を利用するための一つ又は複数の給水口との間を接続する給水管に設置される紫外線殺菌浄化装置であって、前記導入部分からの原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、前記導入部分からの原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、前記異物除去手段により異物を除去された原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、前記紫外線殺菌部において照射される紫外線又はその照度を検出又は判定するための紫外線検出判定手段と、前記紫外線が照射されていないとき又は前記紫外線の照度が所定の殺菌能力を発揮できる所定のレベルよりも低いとき、前記紫外線検出判定手段からの出力に基づいて、前記原水の前記紫外線殺菌部への流れ又は前記紫外線殺菌部からの流れをストップさせるためのストップ手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置は、水道水又は地下水などの原水を導入する部分とユーザーが前記原水を利用するための一つ又は複数の給水口との間を接続する給水管に設置される紫外線殺菌浄化装置であって、前記導入部分からの原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、前記導入部分からの原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、前記異物除去手段により異物を除去された原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、前記紫外線殺菌部を構成する「紫外線発光部又はこの周囲をカバーする透明保護管などの部品」のひび割れ又は破損を検出するためのひび割れ等検出手段と、前記ひび割れ等検出手段からの出力に基づいて所定のアラームを出力するためのアラーム出力手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置は、水道水又は地下水などの原水を導入する部分とユーザーが前記原水を利用するための一つ又は複数の給水口との間を接続する給水管に設置される紫外線殺菌浄化装置であって、前記導入部分からの原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、前記導入部分からの原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、前記異物除去手段により異物を除去された原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、前記紫外線殺菌部を構成する「紫外線発光部又はこの周囲をカバーする透明保護管などの部品」のひび割れ又は破損を検出するためのひび割れ等検出手段と、前記ひび割れ等検出手段からの出力に基づいて、前記原水の前記紫外線殺菌部への流れ又は前記紫外線殺菌部からの流れをストップさせるためのストップ手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記紫外線検出判定手段は、紫外線発光部から発せられる可視光の照度を検出し、この検出した可視光の照度に基づいて前記紫外線発光部から発せられる紫外線の照度を推測し判定するものである、ことが望ましい。
【００１４】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記ひび割れ等検出手段は、前記紫外線殺菌部を構成する「紫外線発光部、又は、この紫外線発光部の周囲をカバーする透明保護管」の内部の気圧の変化を検出するための圧力センサである、ことが望ましい。
【００１５】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記「紫外線発光部、又は、この紫外線発光部の周囲をカバーする透明保護管」の内部空間は負圧又は陽圧となるように設定されており、前記圧力センサは、前記ひび割れにより前記空間に気体の流れが生じたことを検出するものである、ことが望ましい。
【００１６】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記ストップ手段は、前記給水管に備えられ、原水の流れをストップさせるためのストップバルブと、前記ストップバルブを作動させて前記給水管の中の原水の流れをストップさせるための制御手段と、から構成されていることが望ましい。
【００１７】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記紫外線殺菌部と前記給水口との間に、前記紫外線殺菌部からの原水に含まれる異物を除去するための異物除去手段を備えたことが望ましい。
【００１８】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するために前記原水に磁力を加えるための磁化手段を備えたことが望ましい。
【００１９】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記原水は、地下水、湧き水、池の水、又は河川の水などから携帯型又は可搬型吸水ポンプにより汲み上げられたものである、ことが望ましい。
【００２０】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記携帯型又は可搬型吸水ポンプで汲み上げられた原水の中の異物を沈殿させるための沈殿タンクを備え、この沈殿タンクの上澄みの原水を前記紫外線殺菌部の前段に設置された前記異物除去手段に送るようにした、ことが望ましい。
【００２１】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記原水を加温又は加冷するための加温・加冷装置を備えたことが望ましい。
【００２２】
さらに、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、前記の水道水又は地下水などの原水が導入される部分と前記紫外線殺菌部との間に、前記原水をいったん蓄積しておくためのタンクが備えられている、ことが望ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（実施形態１） 図１は本発明の実施形態１による紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図である。図１において、１は上水道の配水管（水道局が管理しているもの）、２は前記配水管１から各建物に上水を引き込むための給水装置（水道局が管理しているもの）、３は給水装置２からの上水を建物内の台所、風呂、洗面所などの各給水用蛇口に供給するための給水管、４は前記給水管３の途中部分を２つの給水管（紫外線殺菌浄化装置設置用給水管３ａ、及び、バイパス用給水管３ｂ）のいずれかに切り換えるためのバルブ、５は前記２つの給水管３ａ，３ｂのいずれかを後段の給水管６に切り換えて繋ぐためのバルブ、である。また、７は、前記給水管６の途中に設けられた一つ又は複数の分岐部であって前記給水管６により供給される上水の流れを、例えば台所の給水用蛇口８ａ、風呂の給水用蛇口８ｂ、洗面所の給水用蛇口８ｃなどの複数の給水用蛇口に向けてそれぞれ分岐させるための分岐部、である。
【００２４】
なお、前記バイパス用給水管３ｂは、前記紫外線殺菌浄化装置設置用給水管３ａに設置された紫外線殺菌浄化装置の修理や部品交換を行なうときに、紫外線殺菌浄化装置の中に上水が流れないように上水の流れをバイパスさせるためのものである。
【００２５】
また、図１において、１０は本実施形態による紫外線殺菌浄化装置を収容するための筐体である。この筐体１０は前記の紫外線殺菌浄化装置設置用給水管３ａの途中に介設されている。
【００２６】
次に、本実施形態１の紫外線殺菌浄化装置の構成を説明する。図１において、４９は前記給水装置２からの上水の逆流防止用の逆止弁、５０は前記給水装置２からの上水の水圧を所定の範囲内の水圧（後述の紫外線殺菌装置５５の紫外線発光部又はこれを保護する透明保護管が水圧で亀裂や破損が生じることがないような範囲内の水圧、例えば、０．３メガパスカル以下の静水圧）に減圧するための減圧部（例えば、公知の減圧弁、変圧ポンプ、バッファ・タンクなどにより構成される）、５１は流れる上水の流量を一定に保つための定流量弁、である。
【００２７】
また、５２は前記減圧部５０からの上水に含まれる異物を捕獲・除去するための中空繊維層（例えばポリプロピレンやポリエステル製の毛羽立ちの多い短繊維糸または中空糸を撚糸・集束して成る異物除去層）と前記上水に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための粒状の活性炭が集積された活性炭層とから成る異物除去・活性炭フィルタである。
【００２８】
また、５３は前記異物除去・活性炭フィルタ５２からの上水に含まれる鉛成分を吸着して除去するための除鉛フィルタであって例えば除鉛機能を有する物質が表面に付着した多孔質体などから成る除鉛フィルタ、である。
【００２９】
また、５５は前記異物除去・活性炭フィルタ５２で異物及び塩素成分が除去された上水の中に含まれる有害微生物を殺菌するための紫外線殺菌装置（内部の構成は後述する）、５６は前記紫外線殺菌装置１５からの上水の中に含まれる異物を更に除去するための異物フィルタ（除塵フィルタ）、５７は前記異物フィルタ５６からの上水に磁力を加えることにより前記上水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解してよりマイルドな味わいの水に変換させるための磁化装置（例えば前記給水管３ａの外周に設けられたリング状のマグネットにより構成される）、５８は水撃防止器（ＷＡＴＥＲ ＨＡＭＭＥＲ ＡＲＲＥＳＴＯＲ）、５９は前記水撃防止器５８からの上水の流れを遮断・ストップさせる（前記給水管３ａ中の原水が前記分岐部７の方に流れないように原水の流れを遮断・ストップさせる）ためのストップバルブ、である。
【００３０】
また、図１において、６１は前記紫外線殺菌装置５５の中の紫外線発光部又はこれをカバーして保護するための後述の保護管のひび割れ等の破損を検出するためのひび割れ等検出部、６２は前記紫外線殺菌装置５５の中の紫外線発光部からの紫外線の照度を検出するための紫外線照度センサ、６３は所定の音響・音声又は光などにより所定の警報を発するためのアラーム発生部、６４は前記ひび割れ等検出部６１及び前記紫外線照度センサ６２からの出力に基づいて前記アラーム発生部６３及び前記ストップバルブ５９を制御するための制御部（マイクロコンピュータなどで構成される）である。
【００３１】
以上のように、本実施形態１においては、前記紫外線発光部又はその保護管にひび割れ等が発生した場合又は前記紫外線発光部が破損やフィラメントの寿命などによりその照度が低下して殺菌能力が低下した場合に、前記制御部６４が、前記アラーム発生部６３を制御してアラームを発生させると共に、前記ストップバルブ５９を制御して前記紫外線による殺菌が十分に行われなかった上水が前記分岐部７の方に流れないようにその流れを遮断・ストップさせるようにしている。
【００３２】
次に、図２を参照して、前記紫外線殺菌装置５５の内部構造を説明する。図２において、７３は紫外線ランプ、７４は前記紫外線発光部の外周を保護するためにこれを覆うように形成された保護管であって紫外線を良く透過させる透明石英ガラスから成る保護管（本実施形態では、紫外線ランプ７３と保護管７４との二重管構造となっている）、７５は前記紫外線ランプ７３の外周面と前記保護管７４の内壁面との間の空間、７６は前記の紫外線ランプ７３や保護管７４などを収容するための筐体（カバー）、である。
【００３３】
図２の紫外線殺菌装置５５では、前記筐体７６の内壁面と前記保護管７４の外壁面との間の隙間７７が、上水の流路となっている。図１に示す異物除去・活性炭フィルタ５２で異物などが除去された上水は、図２の給水管３ａの入口側３ａａから前記隙間７７の中に流入し、図２の給水管３ａの出口側３ａｂから図１の異物フィルタ５６の方に流出される。上水が、これらの間の前記隙間７７を通過する間に、前記紫外線ランプ７３からの紫外線により、上水の中の有害微生物が死滅させられる。前記隙間７７は比較的薄い断面リング状に形成されているので、前記隙間７７を通過する上水の全体に紫外線が効率的に当たるようになっている。
【００３４】
なお、前記隙間７７の中を上昇・移動する上水は、予め前記異物除去・活性炭フィルタ５２により塵などの異物が除去されているので、「移動する上水の中の存在している有害微生物が、異物の陰に隠れているため、異物の存在により紫外線が当たらないままになって生き延びてしまう」という事態が防止され、前記隙間７７の中を上昇・移動する上水の中の全ての有害微生物が紫外線により確実に死滅させられるようになっている。また、本実施形態では、前記隙間７７を通過している上水に対して紫外線が照射されることにより、前記上水の中の有害微生物が死滅させられるだけでなく、前記上水の水のクラスターがより小さなクラスターに分解させられて、口当たりが滑らかでよりマイルドな味わいの水に変質されるようになる。
【００３５】
また、図２において、６１は前記保護管７４と前記紫外線ランプ７３との間の空間７５の気圧の変化を検出するための圧力センサ（気圧センサ）である。本実施形態１では、前記空間７５は予め負圧（又は陽圧）に設定されている。そして、前記圧力センサ６１の本体は前記筐体７６に固定され、前記圧力センサのセンサー・ヘッド６１ａは前記空間７５の中に露出されている。この状態で、もし、前記保護管７４又は前記紫外線ランプ７３にひび割れ・亀裂などの破損が発生したときは、予め負圧に設定された前記空間７５の内部に気圧の変化が生じる（気流が生じる）ので、この変化を前記圧力センサ６１で検出することにより、前記保護管７４又は前記紫外線ランプ７３にひび割れ・亀裂などの破損が発生したことが分かる。この圧力センサ６１による検出結果は、前記制御部６４（図１参照）に出力される。
【００３６】
なお、図２の例では、紫外線ランプ７３の外側に紫外線ランプ７３を保護するための保護管７４を備えるようにしているが、本発明においては、この保護管７４を備えないで、紫外線ランプ７３を前記筐体７６内を通過する原水に対して露出させるように構成することも可能である（例えば、紫外線ランプ７３を構成するガラス管の強度を高めることにより）。このように前記保護管７４を備えないように構成した場合は、前記圧力センサ６１のセンサー・ヘッド６１ａを紫外線ランプ７３のソケット側（端面側）から紫外線ランプ７３内の空間に露出させ、紫外線ランプ７３内の空間の気圧の変化を測定することにより紫外線ランプ７３にひび割れ等の破損が生じたかどうかを検知することができる。
【００３７】
また、図２において、６２は前記筐体７６に設置された紫外線照度センサである。この紫外線照度センサ６２は、前記紫外線ランプ７３から照射され前記保護管７４を透過した紫外線（前記筐体７６内部の紫外線）の照度を検出し、この紫外線の照度が十分な殺菌能力を発揮できる所定のレベルよりも下回ったとき（例えば、紫外線ランプ７３のフィラメント寿命が近づいたときや、紫外線ランプ７３が破損したときなど）は、そのことを示す信号を前記制御部６４（図１参照）に出力する。
【００３８】
以上のように、本実施形態１では、圧力センサ６１及び紫外線照度センサ６２により前記保護管７４又は紫外線ランプ７３のひび割れ・亀裂等の破損や紫外線照度の低下が検出されたときは、そのことを示す信号が前記制御部６４に出力される。すると、前記制御部６４は、殺菌が十分になされていない上水がユーザー側に供給されるのを防止するために前記ストップバルブ５９を制御して前記給水管３ａ中の上水の流れをストップさせると共に、ユーザーに紫外線ランプ７３又は保護管７４の交換などを促すための所定のアラームを発生させる。
【００３９】
次に、図３は図１で説明した本実施形態１の全体を示す概略構成図である。図３において、図１で説明したものと同一の部分には同一の符号を付している。なお、この図３においては、図１のマグネット装置５７、制御部６４、アラーム発生部６３などは図示を省略している。
【００４０】
（実施形態２） 図４は本発明の実施形態２による紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図である。図４において、図１と共通する部分には同一の符号を付している。この実施形態２は、戸外において、携帯型又は車載型のポンプで川や池などから汲み上げた原水を飲用として利用するためのものである。
【００４１】
図４において、３５は本実施形態２を構成する各部品を収容するための筐体、３４は前記原水を飲み水としてユーザー側に放出するために筐体３５から突設された放水用蛇口、８１は携帯型又は可搬型（車載型などの移動・運搬が可能なタイプ）の吸水ポンプ、３２は前記吸水ポンプ８１の先端に備えられた吸水口（筐体３５から突設されている）、５０は前記給水ポンプ８１で汲み上げられた原水の水圧を所定の水圧以下に減圧するための減圧弁、８２は前記減圧弁５０からの原水をいったん溜めておきその中の比較的大きい異物を沈殿させるための沈殿タンク（この中には沈殿を促進させる凝集剤が添加されている）、８３は前記沈殿タンク８２で沈殿された原水の上澄みの部分を後段に送るための送りポンプ、８４は前記送りポンプ８３からの原水を冬季は加温し夏季は加冷するための加温・加冷装置、である。なお、前記の減圧弁５０は、前記沈殿タンク８２に大きな水圧の原水が供給されるて沈殿状態が壊れされることを防止するためにも使用されている。
【００４２】
また、図４において、５２は、前記加温・加冷装置８４からの原水の中の異物を除去すると共に、その中の塩素又は塩素系化合物（原水中に残留した農薬など）を除去するための異物除去・活性炭フィルタである。図４のその他のの部品、すなわち、紫外線殺菌装置５５、異物フィルタ５６、ストップバルブ５９、ひび割れ等検出部６１、紫外線照度センサ６２、及び制御部６４などについては、図１と同様であるので説明を省略する。
【００４３】
以上のように、本実施形態２によれば、携帯型又は可搬型の筐体３５の中に吸水ポンプ８１、減圧弁５０、沈殿タンク８２、加温・加冷装置８４、紫外線殺菌装置５５などが内蔵されているので、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの様々な場所で、緊急に飲み水が必要な場合などに、井戸水、湧き水、池の水、河川の水などの自然の水を、塩素系化合物（残留農薬など）や有害微生物の存在しない安全な飲み水に変質させることが可能になる。よって、本実施形態２によれば、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの現場で、直ちに、飲み水を製造することができるようになるので、従来のように工事、災害復旧、戦争、登山などの際の飲み水確保のためにいちいち飲み水を運搬・保管する必要が無くなる。
【００４４】
（実施形態３） 図５は本発明の実施形態３による紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図である。図５において、１は上水道の配水管（水道局が管理しているもの）、２は前記配水管１から各建物に上水を引き込むための給水装置（水道局が管理しているもの）、３は給水装置２からの上水を建物内の台所、風呂、洗面所などの各給水用蛇口に供給するための給水管、４は前記給水管３の途中部分を２つの給水管（紫外線殺菌浄化装置設置用給水管３ａ、及び、バイパス用給水管３ｂ）のいずれかに切り換えるためのバルブ、５は前記２つの給水管３ａ，３ｂのいずれかを後段の給水管６に切り換えて繋ぐためのバルブ、である。また、７は、前記給水管６の途中に設けられた一つ又は複数の分岐部であって前記給水管６により供給される上水の流れを、例えば台所の給水用蛇口８ａ、風呂の給水用蛇口８ｂ、洗面所の給水用蛇口８ｃなどの複数の給水用蛇口に向けてそれぞれ分岐させるための分岐部、である。
【００４５】
なお、前記バイパス用給水管３ｂは、前記紫外線殺菌浄化装置設置用給水管３ａに設置された紫外線殺菌浄化装置の修理や部品交換を行なうときに、紫外線殺菌浄化装置の中に上水が流れないように上水の流れをバイパスさせるためのものである。
【００４６】
また、図５において、１０は本実施形態による紫外線殺菌浄化装置を収容するための筐体である。この筐体１０は前記の紫外線殺菌浄化装置設置用給水管３ａの途中に介設されている。
【００４７】
次に、本実施形態の紫外線殺菌浄化装置の構成を説明する。図５において、１１は前記給水装置２からの上水の水圧を所定の範囲内の水圧に増圧又は減圧するための変圧ポンプ（例えば、後述の紫外線殺菌装置１５を構成する透明保護管２２が水圧で破壊されることがないような範囲内の水圧、例えば、０．３メガパスカル以下の静水圧に減圧するための変圧ポンプ）、１２は前記変圧ポンプ１１からの上水に含まれる異物を捕獲して除去する機能を有する異物フィルタ（除塵フィルタ）であって例えばポリプロピレンやポリエステル製の毛羽立ちの多い短繊維糸（又は中空糸）を撚糸・集束して成る異物フィルタ（除塵フィルタ）、１４は前記異物フィルタ１２からの上水に含まれる塩素成分を吸着して除去するための例えば粒状の活性炭が集束されて成る活性炭フィルタ、１３は前記活性炭フィルタ１４からの上水に含まれる鉛成分を吸着して除去するための除鉛フィルタであって例えば除鉛機能を有する物質が表面に付着した多孔質体などから成る除鉛フィルタ、である。
【００４８】
また、図５において、１５は前記活性炭フィルタ１４で塩素成分が除去された上水に含まれる有害微生物を殺菌するための紫外線殺菌装置（内部の構成は後述）、１６は前記紫外線殺菌装置１５で殺菌された上水の中に含まれる異物を更に除去するため異物フィルタ（除塵フィルタ）、２０は前記異物フィルタ１６からの上水に磁力を加えることにより前記上水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解してよりマイルドな味わいの水に変換させるための磁化装置（例えば前記給水管３ａの外周に設けられたリング状のマグネットにより構成される）、１７は前記異物フィルタ１６からの上水が前記給水装置２方向に逆流することを防止するための逆止弁、である。
【００４９】
また、図６において、１８は、前記紫外線殺菌装置１５において照射される紫外線を検出するための例えば紫外線のみを透過するフィルタ及びＣＣＤ（電荷結合素子）などで構成される紫外線検出器と、この紫外線検出器からの信号に基づいて所定のアラーム音を出力するためのアラーム発生器とを含み、前記紫外線検出器からの信号に基づいて後述のストップバルブを制御するための紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置、である。また、１９は、前記給水管３ａの途中に備えられ、前記給水管３ａ中の原水が前記分岐部７の方に流れないように原水の流れを遮断・ストップさせるためのストップバルブ、である。
【００５０】
次に、図６に基づいて、前記紫外線殺菌装置１５の内部構造を説明する。図６において、２１は紫外線発光部、２２は前記紫外線発光部２１を保護するために前記紫外線発光部２１を覆うように形成された透明な保護管である。前記保護管２２は、紫外線透過率の良い物質、例えば石英ガラス管（より望ましくは、これにフッ素樹脂コーティングを施したもの）若しくはビニール樹脂の管により構成されている。
【００５１】
また、図６において、２３は前記保護管２２を覆うように形成された底部付きの円筒状ジャケットである。このジャケット２３は、その下方に前記活性炭フィルタ１４からの上水が流入する流入口２３ａが、またその上方にジャケット２３内の上水が次段の異物フィルタ１６に向けて流出するための流出口２３ｂが形成されている。また、図６において、２４は、前記ジャケット２３の上面から突出した前記保護管２２の上端部を密閉すると共に前記保護管２２の上端部を前記ジャケット２３に固定するための固定カバーである。また、図６の例では、前記保護管２２の上方部分と前記ジャケット２３との間が、前記ジャケット２３に形成されたリング状の溝部に挿入されたリング状のシール材２５によりシールされており、これにより前記ジャケット２３内の上水が外部に流出することが防止されるようになっている。
【００５２】
図６に示すように、前記ジャケット２３の内壁面と前記保護管２２との間の隙間には、前記流入口２３ａから流入した上水が上方の前記流出口２３ｂの方に上昇・移動していくための流通路２３ｃが形成されている。したがって、本実施形態では、前記流入口２３ａから流入した上水は、前記流通路２３ｃを上昇・移動する過程で、前記紫外線発光部２１からの紫外線により殺菌されて、前記流出口２３ｂから流出するようになっている。
【００５３】
なお、前記流入口２３ａから流入し前記流通路２３ｃを上昇・移動する上水は、予め前記異物フィルタ１２により塵などの異物が除去されているので、「流水の中の存在している有害微生物が、異物の陰に隠れているため、異物の存在により紫外線が当たらないままになって生き延びてしまう」という事態が防止され、前記流通路２３ｃの中を上昇・移動する上水の中の全ての有害微生物が紫外線により確実に死滅させられるようになっている。
【００５４】
また、本実施形態では、前記流通路２３ｃを通過している上水に対して紫外線が照射されることにより、前記上水の中の有害微生物が死滅させられるだけでなく、前記上水の水のクラスターがより小さなクラスターに分解させられて、口当たりが滑らかでよりマイルドな味わいの水に変質されるようになる。
【００５５】
また、図６において、１８は前記ジャケット２３の底部上面（前記保護管２２の下端部と前記ジャケット２３の底部上面との間）に設置された防水型の紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置である。前記紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置１８は、前記紫外線発光部２１からの紫外線照射の有無を検出して前記紫外線が検出されないときは、前記ストップバルブ１９を制御して前記給水管３ａ中の原水の流れをストップさせると共に、所定のアラーム音を発生させるものである。
【００５６】
前述のように、本実施形態では、前記異物フィルタ１２で異物が除去された上水を前記活性炭フィルタ１４及び前記紫外線殺菌装置１５に供給して、その中の塩素及び塩素系化合物を除去すると共に有害微生物を全て紫外線で死滅させ、さらに、水のクラスターを小さく分解するようにしている（前述のように、前記紫外線殺菌装置１５に供給される上水は予め前記異物フィルタ１２により異物が除去されているので、前記上水中の有害微生物は、異物の陰に隠れて紫外線が当たらないということが無く、その全てが紫外線により確実に死滅させられる）。よって、本実施形態３によれば、前記給水装置２からの上水を、台所の給水用蛇口８ａ、風呂の給水用蛇口８ｂ、洗面所の給水用蛇口８ｃなどの個々の給水口の段階ではなく、それらの前段の給水管３ａの段階で、一括して、塩素又は塩素系化合物が除去され殺菌されて安全にされ更にマイルドな味わいにされた水にすることができる。よって、本実施形態３によれば、従来のような台所の給水用蛇口８ａ、風呂の給水用蛇口８ｂ、洗面所の給水用蛇口８ｃなどの個々の給水用蛇口の段階で個別に浄水器を取り付ける方法と比較して、それらの前段の給水管３ａで一括して塩素成分除去、殺菌、及びクラスター分解などの処理ができるので、全体の処理コストを大幅に低減させることができる。
【００５７】
また、本実施形態３によれば、前述のように、前記異物フィルタ１６からの原水に対して前記給水管３ａの外周に設けられたマグネット装置２０により磁力を加えて前記原水を磁化するようにしているので、前記原水を水のクラスターが小さく分解されたマイルドな味わいの水に変換させることができる。
【００５８】
また、本実施形態３によれば、前述のように、紫外線発光部２１から紫外線が照射されているかどうかを検出する紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置１８を備えるようにしている。したがって、本実施形態３によれば、もし紫外線発光部２１のフィラメントが切れるなどの原因で紫外線が照射されなくなり水の殺菌ができなくなった場合は、直ちに、紫外線検出器からの信号に基づいて前記ストップバルブ１９を作動させて前記給水管３ａ中の原水の流れをストップさせると共に、所定のアラーム音を出力させる。ユーザーは、原水の流れがストップされたことやアラーム音などにより、紫外線発光部から紫外線が照射されなくなっていることを知り、直ちに前記紫外線発光部２１を交換するなどの適切な対処を行なうことができるようになる。
【００５９】
また、本実施形態３では、前述のように、前記紫外線殺菌装置１５の後段に異物フィルタ１６を備えるようにしているので、もし前記活性炭フィルタ１４や前記紫外線殺菌装置１５の段階で前記上水の中に異物が混入した場合でも、その異物を除去した上でユーザーに提供することができるようになる。
【００６０】
また、本実施形態３によれば、前述のように、前記変圧ポンプ１１、異物フィルタ１２、及び活性炭フィルタ１４の後段に除鉛フィルタ１３を備えるようにしたので、前記上水の中に含まれる鉛成分を除去したものをユーザー側に提供できるようになる。
【００６１】
また、本実施形態３によれば、前述のように、前記異物フィルタ１６の後段に逆止弁１７を備えるようにしたので、前記の塩素成分が除去され殺菌され水のクラスターが小さく分解された上水が前記給水装置２の方に逆流することが有効に防止されるようになる。
【００６２】
なお、前記実施形態３の説明では、水道水からの上水を浄化・殺菌する場合について述べたが、本実施形態３は井戸水を汲み上げた原水を浄化・殺菌するためにも使用することができることは勿論である。また、前記実施形態３においては、前記給水装置２に接続された給水管３ａの中の前記筐体１０を取り付ける部分は、前記給水管３ａの屋外に配設された部分でもよいし屋内に配設された部分でもよい。
【００６３】
（実施形態４） 次に、図７は本発明の実施形態４を示す概略ブロック図である。図７において図５と共通する部分には同一の符号を付している。図７に示す本実施形態４では、活性炭フィルタ１４が、紫外線殺菌装置１５の後段に配置されている。すなわち、この実施形態４では、給水管３ａを流れる上水に対して、紫外線殺菌装置１５により殺菌及びクラスター分解を行なった後に、活性炭フィルタ１４により前記上水中の塩素及び塩素系化合物の吸着・除去を行なうようにしている。これ以外の構成は、前記実施形態３と同様である。したがって、この実施形態４によっても、前記の実施形態３で述べたとほぼ同様の作用・効果を奏することができる。
【００６４】
（実施形態５） 次に、図８は本発明の実施形態５を示す概略ブロック図である。本実施形態５は、工事現場、災害復旧現場、戦場などの戸外の現場や登山路などにおいて緊急に飲み水が必要になった場合に、井戸水、湧き水、池の水、河川の水などの原水をその場で浄化・殺菌して飲用可能な水に変換させることができる紫外線殺菌浄化装置である。
【００６５】
図８において図５と共通する部分には同一の符号を付している。図８において、３１は携帯型又は可搬型（移動・運搬が可能なタイプ）の吸水ポンプ、３２は前記吸水ポンプ３１の先端に備えられた吸水口、３３は前記吸水ポンプ３１の後段に備えられた加温・加冷装置である。前記加温・加冷装置３３は、前記吸水ポンプ３１で汲み上げられた原水が周囲の自然環境により飲み水に適した温度範囲から外れた温度になっているとき、それを飲み水に適した温度範囲に加温（保温を含む）又は加冷するためのものである。
【００６６】
また、図８において、３４は、前記加温・加冷装置３３により加温又は加冷された原水が、異物フィルタ１２により異物が除去され、活性炭フィルタ１４により塩素又は塩素系化合物（水中に残留した農薬など）が除去され、前記紫外線殺菌装置１５により殺菌され、前記異物フィルタ１６により更に異物除去され、前記マグネット装置２０により水のクラスターが小さく分解された原水を、飲み水として放出するための放水用蛇口、である。
【００６７】
また、図８において、３５は、前記吸水ポンプ３１、加温・加冷装置３３、異物フィルタ１２、活性炭フィルタ１４、紫外線殺菌装置１５、異物フィルタ１６、マグネット装置２０、逆止弁１７、紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置１８、ストップバルブ１９、及び、図示していない携帯型又は可搬型電源（前記吸水ポンプ３１、加温・加冷装置３３、紫外線殺菌装置１５、及び、紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置１８、ストップバルブ１９などに駆動用電源を供給するもの）などを内蔵した筐体、である。また、前記筐体３５からは、前記吸水口３２、及び、前記放水用蛇口３４が突設されている。そして、前記筐体３５は、その全体が携帯型又は可搬型（移動・運搬が可能なタイプ）に構成されている。
【００６８】
以上のように、本実施形態５によれば、携帯型又は可搬型（移動・運搬が可能なタイプ）の筐体に吸水ポンプ３１や加温・加冷装置３３や活性炭フィルタ１４や紫外線殺菌装置１５などが内蔵されているので、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの様々な場所で、緊急に飲み水が必要な場合などに、井戸水、湧き水、池の水、河川の水などの自然の水を、塩素系化合物（残留農薬など）や有害微生物の存在しない安全な飲み水に変質させることが可能になる。よって、本実施形態５によれば、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの現場で、直ちに、飲み水を製造することができるようになるので、従来のように工事、災害復旧、戦争、登山などの際の飲み水確保のためにいちいち飲み水を運搬・保管する必要が無くなる。
【００６９】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は前記各実施形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、前記各実施形態では、水道水又は井戸水などの原水をそのまま紫外線殺菌装置５５，１５に送るようにしているが、本発明では、前記原水をいったん大型又は中型のタンクに蓄積しておき、そのタンクからの原水を必要に応じて前記紫外線殺菌装置５５，１５に送るようにしてもよい。一般の食品工場や塗装工場などでは、水道水又は井戸水などの原水をいったんタンクに蓄積してから、そのタンク内の原水を必要に応じてポンプなどで給水口に送って飲用水、洗浄水、塗装用水などに利用するシステムが採用されているが、本発明は、このようなタンクに蓄積された原水の殺菌浄化のためにも使用することができる。
【００７０】
また、前記各実施形態では、紫外線照度センサ（紫外線検出器）６２，１８は紫外線ランプから発せられる紫外線の照度を直接検出するようにしているが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、紫外線ランプから紫外線と共に発せられる可視光の照度を光センサで検出し、その検出した可視光の照度に基づいて前記紫外線の照度を推測・判定する（例えば、可視光の照度が所定レベルより低いときは紫外線の照度も同様に所定レベルよりも低いと推測・判定する）ものでもよい。一般に、紫外線の照度を検出するセンサは高価であるが、可視光の照度を検出するセンサは安価であるので、可視光の照度センサを使用することにより、本発明の紫外線検出判定手段の製造コストを低減化することができる。
【００７１】
さらに、前記各実施形態では、紫外線発光部として紫外線ランプ７３を使用しているが、本発明における紫外線発光部はこれに限られるものではなく、例えば、発光ダイオードなどの半導体を材料とする紫外線発光素子を使用するようにしてもよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、紫外線殺菌部において原水の殺菌に必要又は十分な紫外線が照射されているかどうかを検出判定する紫外線検出判定手段を備えるようにし、もし紫外線殺菌部において原水の殺菌に必要又は十分な紫外線が照射されていないときは、「原水のユーザー側への供給をストップする、及び／又は、ユーザーに所定のアラームを発するなどの処理」を行うようにしているので、ユーザー側に十分な殺菌が行われていない原水が供給されてしまうことを確実に防止できるようになる（また、ユーザーは、前記アラームや水供給のストップにより、紫外線発光部などの部品の交換や修理などの適切な対処を直ちに行なうことができるようになる）。
【００７３】
また、本発明の紫外線殺菌浄化装置においては、紫外線殺菌部に含まれる紫外線発光部やその保護管などの部品にひび割れその他の破損が生じたかどうかを検出するためのひび割れ等検出手段を備えるようにし、もし紫外線殺菌部に含まれる紫外線発光部やその保護管などの部品にひび割れその他の破損が生じたときは、「原水のユーザー側への供給をストップする、及び／又は、ユーザーに所定のアラームを発するなどの処理」を行うようにしているので、ユーザー側に十分な殺菌が行われていない原水が供給されてしまうことを確実に防止できるようになる（また、ユーザーは、前記アラームや水供給のストップにより、紫外線発光部などの部品の交換や修理などの適切な対処を直ちに行なうことができるようになる）。
【００７４】
また、本発明によれば、前記紫外線殺菌部の後段に異物除去手段を備えるようにしているので、もし前記紫外線殺菌部の段階で前記原水の中に異物が混入した場合でも、その異物を除去した原水をユーザー側に提供できるようになる。
【００７５】
また、本発明によれば、紫外線で殺菌された原水に対して磁化手段により磁力を加えて前記原水を磁化するようにしているので、前記原水を水のクラスターが小さく分解されたマイルドな味わいの水に変換させることができる。
【００７６】
また、本発明によれば、携帯型又は可搬型（移動・運搬が可能なタイプ）の吸水ポンプ、加温・加冷装置、活性炭フィルタ、及び、紫外線殺菌部を備えるようにしたので、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの様々な場所で緊急に飲み水が必要になった場合などに、井戸水、湧き水、池の水、河川の水などの自然の水を、その場で直ちに、塩素系化合物（残留農薬など）や有害微生物の存在しない安全な飲み水に変質させることが可能になる。よって、本発明によれば、工事現場、災害復旧現場、戦場、登山路などの現場で、直ちに、飲み水を製造することができるようになるので、従来のように工事、災害復旧、戦争、登山などでの飲み水確保のためにいちいち飲み水を運搬・保管する必要が無くなる。
【００７７】
また、本発明によれば、戸外でポンプで汲み上げた原水をいったん沈殿タンクに入れて比較的大きい異物を沈殿させるようにしているので、戸外の汚れた原水でも効率的に飲用水に変質させられるようになる。
【００７８】
また、本発明においては、戸外でポンプで汲み上げた原水を加温・加冷するための加温・加冷装置を備えるようにしたので、冬季や夏季でも、戸外でポンプで汲み上げた原水から、快適な温度の飲用水を得ることが可能になる。
【００７９】
さらに、本発明は、従来の食品工場などで採用されているような水道水や井戸水などの原水をいったん大型又は中型のタンクに蓄積しておきそのタンク内の原水を必要に応じてポンプなどで給水口に送るシステムにも適用することができるので、本発明を採用することにより食品工場などで使用される水（タンク内の原水）を確実に殺菌浄化して製造される食品の安全性を高めることが可能になる。
【００８０】
また、本発明は、従来の自動車や機械や精密部品工場などで採用されているような水道水や井戸水などの原水をいったん大型又は中型のタンクに蓄積しておきそのタンク内の原水を必要に応じてポンプなどで給水口に送って洗浄水、塗装用水などに利用するシステムにも適用することができる。これにより、塗装材料を溶かしたり、精密部品を洗ったりするときに、塩素もなく、藻なども発生しない水（従来の工場内のタンクでは、藻が発生することが問題となっていた）を使用できる。また、本発明は、国立の研究所や病院・大学などの公的機関や各企業の研究用の試験水の殺菌浄化のためにも利用できる。さらに、将来的には、行政主動で全国の各浄水場に本発明を採用すれば、従来の塩素一本での殺菌方法が丸ごと変わる可能性もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図。
【図２】本実施形態１に含まれる紫外線殺菌部の内部構成の一例を示す図。
【図３】本実施形態１に含まれる紫外線殺菌部の内部構成の他の例を示す図。
【図４】本発明の実施形態２の紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図。
【図５】本発明の実施形態３の紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図。
【図６】本実施形態３に含まれる紫外線殺菌部の内部構成を示す図。
【図７】本発明の実施形態４の紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図。
【図８】本発明の実施形態５の紫外線殺菌浄化装置を説明するための概略ブロック図。
【符号の説明】
１ 配水管
２ 給水装置
３，６ 給水管
３ａ 紫外線殺菌浄化装置設置用給水管
３ｂ バイパス用給水管
８ａ，８ｂ，８ｃ 給水用蛇口
１０，３５，７６ 筐体
１１ 変圧ポンプ
１２，１６，５６ 異物フィルタ
１３，５３ 除鉛フィルタ
１４ 活性炭フィルタ
１５，５５ 紫外線殺菌部
１７ 逆止弁
１８ 紫外線検出器及びアラーム発生器付き制御装置
１９，５９ ストップバルブ
２０，５７ マグネット装置
２１，７３ 紫外線ランプ
２２，７４ 透明保護管
２３ ジャケット
２３ａ 流入口
２３ｂ 流出口
２３ｃ 流通路
２５ シール材
３１，８１ 吸水ポンプ
３２ 吸水口
３３，８４ 加温・加冷装置
３４ 放水用蛇口
４９ 逆止弁
５０ 減圧部（減圧弁）
５１ 定流量弁
５２ 異物除去・活性炭フィルタ
６１ ひび割れ等検出部
６２ 紫外線照度センサ
６３ アラーム発生部
６４ 制御部
７５ 空間
７７ 隙間
８２ 沈殿タンク
Claims (14)
- 水道水又は地下水などの原水を導入する部分とユーザーが前記原水を利用するための一つ又は複数の給水口との間を接続する給水管に設置される紫外線殺菌浄化装置であって、
前記原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、
前記導入部分からの原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、
前記異物除去手段により異物を除去された原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、
前記紫外線殺菌部において照射される紫外線又はその照度を検出又は判定するための紫外線検出判定手段と、
前記紫外線が照射されていないとき又は前記紫外線の照度が所定の殺菌能力を発揮できる所定のレベルよりも低いとき、前記紫外線検出判定手段からの出力に基づいて所定のアラームを出力するためのアラーム出力手段と、を備えたことを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。 - 水道水又は地下水などの原水を導入する部分とユーザーが前記原水を利用するための一つ又は複数の給水口との間を接続する給水管に設置される紫外線殺菌浄化装置であって、
前記導入部分からの原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、
前記導入部分からの原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、
前記異物除去手段により異物を除去された原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、
前記紫外線殺菌部において照射される紫外線又はその照度を検出又は判定するための紫外線検出判定手段と、
前記紫外線が照射されていないとき又は前記紫外線の照度が所定の殺菌能力を発揮できる所定のレベルよりも低いとき、前記紫外線検出判定手段からの出力に基づいて、前記原水の前記紫外線殺菌部への流れ又は前記紫外線殺菌部からの流れをストップさせるためのストップ手段と、を備えたことを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。 - 水道水又は地下水などの原水を導入する部分とユーザーが前記原水を利用するための一つ又は複数の給水口との間を接続する給水管に設置される紫外線殺菌浄化装置であって、
前記導入部分からの原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、
前記導入部分からの原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、
前記異物除去手段により異物を除去された原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、
前記紫外線殺菌部を構成する「紫外線発光部又はこの周囲をカバーする透明保護管などの部品」のひび割れ又は破損を検出するためのひび割れ等検出手段と、前記ひび割れ等検出手段からの出力に基づいて所定のアラームを出力するためのアラーム出力手段と、を備えたことを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。 - 水道水又は地下水などの原水を導入する部分とユーザーが前記原水を利用するための一つ又は複数の給水口との間を接続する給水管に設置される紫外線殺菌浄化装置であって、
前記導入部分からの原水の中に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、
前記導入部分からの原水の中に含まれる塩素又は塩素系化合物を吸着・除去するための塩素等除去手段と、
前記異物除去手段により異物を除去された原水に紫外線を照射して前記原水を殺菌すると共に前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するための紫外線殺菌部と、
前記紫外線殺菌部を構成する「紫外線発光部又はこの周囲をカバーする透明保護管などの部品」のひび割れ又は破損を検出するためのひび割れ等検出手段と、前記ひび割れ等検出手段からの出力に基づいて、前記原水の前記紫外線殺菌部への流れ又は前記紫外線殺菌部からの流れをストップさせるためのストップ手段と、を備えたことを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。 - 請求項１，２又は３において、前記紫外線検出判定手段は、紫外線発光部から発せられる可視光の照度を検出し、この検出した可視光の照度に基づいて前記紫外線発光部から発せられる紫外線の照度を推測し判定するものである、ことを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。
- 請求項３又は４において、前記ひび割れ等検出手段は、前記紫外線殺菌部を構成する「紫外線発光部、又は、この紫外線発光部の周囲をカバーする透明保護管」の内部の気圧の変化を検出するための圧力センサである、ことを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。
- 請求項６において、前記「紫外線発光部、又は、この紫外線発光部の周囲をカバーする透明保護管」の内部空間は負圧又は陽圧となるように設定されており、前記圧力センサは、前記ひび割れにより前記空間に気体の流れが生じたことを検出するものである、ことを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。
- 請求項２又は４において、前記ストップ手段は、前記給水管に備えられ、原水の流れをストップさせるためのストップバルブと、前記ストップバルブを作動させて前記給水管の中の原水の流れをストップさせるための制御手段と、から構成されていることを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。
- 請求項１から８までのいずれかにおいて、前記紫外線殺菌部と前記給水口との間に、前記紫外線殺菌部からの原水に含まれる異物を除去するための異物除去手段を備えたことを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。
- 請求項１から９までのいずれかにおいて、さらに、前記原水の水のクラスターをより小さなクラスターに分解するために前記原水に磁力を加えるための磁化手段を備えたことを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。
- 請求項１から１０までのいずれかにおいて、
前記原水は、地下水、湧き水、池の水、又は河川の水などから携帯型又は可搬型吸水ポンプにより汲み上げられたものである、ことを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。 - 請求項１１において、さらに、前記携帯型又は可搬型吸水ポンプで汲み上げられた原水の中の異物を沈殿させるための沈殿タンクを備え、この沈殿タンクの上澄みの原水を前記紫外線殺菌部の前段に設置された前記異物除去手段に送るようにした、ことを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。
- 請求項１から１２までのいずれかにおいて、さらに、前記原水を加温又は加冷するための加温・加冷装置を備えたことを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。
- 請求項１から１３までのいずれかにおいて、
前記の水道水又は地下水などの原水が導入される部分と前記紫外線殺菌部との間に、前記原水をいったん蓄積しておくためのタンクが備えられている、ことを特徴とする紫外線殺菌浄化装置。
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