JP2010094645A - 液体処理装置および液体処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理液を処理する能力を向上した液体処理装置および液体処理方法を提供する。
【解決手段】液体処理装置１０ｂは、処理槽１１と、光源１２と、光触媒１５とを備えている。処理槽１１は、被処理液を内部に収容する。光触媒１５は、処理槽１１の内部に配置され、紫外線が照射されると活性化する。光源１２は、紫外線を発光し、処理槽１１の内部の被処理液および光触媒１５の少なくともいずれか一方に対して相対的に運動する。
【選択図】図３

Description

本発明は液体処理装置および液体処理方法に関する。

液体を浄化して処理する技術として、紫外線を分解や殺菌などに応用する技術が検討されている。紫外線の光源としては、太陽光、蛍光灯、ブラックライト、殺菌灯、水銀灯、ハロゲンランプ、白熱ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などが知られている。また、紫外線で活性化する光触媒を合わせて利用することも検討されている。

このように紫外線で活性化する光触媒を用いた液体処理装置として、たとえば特開２０００−１１７２７１号公報（特許文献１）に、処理槽と、紫外線ランプと、二酸化チタンからなる光触媒と、駆動装置とを備えた水処理装置が開示されている。光触媒は処理槽の内部に配置されている。処理槽は、光触媒に被処理水を接触させながら流通させる。紫外線ランプは、光触媒に対して光を照射する。駆動装置は、処理槽を回転させる。

また特開２００１−３２７９６１号公報（特許文献２）には、水槽と、光触媒を担持した網状シートと、紫外線を含有する光を照射する光照射手段と、光触媒を担持した網状シートを運動させるためのモータとを備えた水処理装置が開示されている。光触媒は、水槽の内部に流入した被処理水に浸漬される。光触媒は、光照射手段に光を照射されることで、被処理水中の有機物を分解する。モータは、光触媒を担持した網状シートを被処理水中で往復運動、振動、旋回運動、または回転運動させる。
特開２０００−１１７２７１号公報 特開２００１−３２７９６１号公報

上記特許文献１の水処理装置において被処理水を処理するためには、処理槽を回転させることにより処理槽内の被処理水が運動することが必要である。しかし、処理槽の形状、処理槽の回転方向、被処理水の粘性、処理槽の内壁面、駆動装置の回転軸などの条件によっては被処理水が十分に運動しない場合がある。この場合には、光触媒に接触しない被処理水は処理されないため、液体を処理する能力が十分でないという問題がある。

上記特許文献２の水処理装置では、複数の光触媒を担持した網状シートは、光照射手段が延びる方向に沿って積層されている。このため、光触媒を担持した網状シートが運動しても光照射手段に対して常に陰になる部分が生じ、光触媒において常に活性化しない部分が生じる。したがって、被処理液を処理する能力が十分でないという問題がある。

したがって、本発明は、被処理液を処理する能力を向上した液体処理装置および液体処理方法を提供することである。

被処理液を処理する能力を向上するためには、被処理液および光触媒体の少なくとも一方に紫外線が十分な強度で照射されることが必要であることに本発明者は着目して、光源を運動させることを見い出した。

すなわち、本発明の一の局面における液体処理装置は、処理槽と、光源とを備えている。処理槽は、被処理液を内部に収容する。光源は、紫外線を発光し、処理槽の内部の被処理液に対して相対的に運動する。

本発明の一の局面における液体処理方法は、処理槽の内部に被処理液を収容する工程と、被処理液に対して相対的に運動しながら、光源から被処理液に紫外線を照射する工程とを備えている。

本発明の一の局面における液体処理装置および液体処理方法によれば、光源が被処理液に対して相対的に運動するので、被処理液に全体的に紫外線を照射することができる。このため、被処理液の粘度などの性質、処理槽の構造および形状によらずに、紫外線を被処理液に均一にかつ十分な強度で照射することができる。紫外線は被処理液中の有機物、微生物などを分解または除去することができるので、被処理液中の有機物、微生物などを万遍なく除去できる。したがって、被処理液を処理する能力を向上できる。

本発明の他の局面における液体処理装置は、処理槽と、光触媒と、光源とを備えている。処理槽は、被処理液を内部に収容する。光触媒は、処理槽の内部に配置され、紫外線が照射されると活性化する。光源は、紫外線を発光し、光触媒に対して相対的に運動する。

本発明の他の局面における液体処理方法は、処理槽の内部に被処理液を収容する工程と、処理槽の内部に配置され、紫外線が照射されると活性化する光触媒に対して相対的に運動しながら、光源から光触媒に紫外線を照射する工程とを備えている。

本発明の他の局面における液体処理装置および液体処理方法によれば、光源が光触媒に対して相対的に運動するので、常に紫外線が照射されない領域が形成されることを抑制することができる。このため、光触媒に紫外線を均一に照射することができる。光触媒は紫外線が照射されると活性化するので、被処理液中の有機物、微生物などを分解または除去することができる。これにより、光触媒を全体的に活性化できるので、被処理液の粘度等によらずに、被処理液中の有機物、微生物などを満遍なく除去できる。したがって、被処理液を処理する能力を向上できる。

上記他の局面における液体処理装置において好ましくは、光源は、被処理液および光触媒に対して相対的に運動する。

上記他の局面における液体処理方法において好ましくは、紫外線を照射する工程では、光源は、被処理液および光触媒に対して相対的に運動する。

これにより、光源は、被処理液および光触媒に均一に紫外線を照射することができる。このため、紫外線を被処理液に照射することにより、被処理液中の有機物、微生物が分解、除去される効果と、紫外線を光触媒に照射することにより、光触媒が活性化して被処理液中の有機物、微生物などが分解、除去される効果との両方を有する。このため、被処理液を処理する能力をより向上することができる。

上記一および他の局面における液体処理装置において好ましくは、光源は、回転する。
所定の軸を中心として光源を回転させることにより、被処理液および光触媒の少なくとも一方に、より均一に紫外線を照射することができる。特に、処理槽の形状が円筒形などのように回転対称または回転対称に近い形状の場合に、回転中心軸の周りで光源を回転させると均一性を高めることができる。このため、被処理液を処理する能力をより向上することができる。また、光源の運動機構が単純化されるので、液体処理装置の小型化を図ることができる。

上記一および他の局面における液体処理装置において好ましくは、光源は、処理槽の内部に配置されている。

これにより、被処理液および光触媒の少なくとも一方と、光源との距離を近づけることができる。このため、紫外線を被処理液に照射する効果および紫外線を光触媒に照射する効果の少なくとも一方をより高めることができる。したがって、処理能力をより向上することができる。また光源と被処理液とが擦れ合うので、使用により光源の表面に汚れが付着することを抑制できるので、紫外線の強度の低下を抑制できる。

上記一および他の局面における液体処理装置において好ましくは、光源は、処理槽の内部の被処理液の流れにより運動する。

これにより、光源を駆動させるための外力を発生する部材を省略することもできる。このため、液体処理装置の小型化を図ることができる。

上記一および他の局面における液体処理装置において好ましくは、光源を運動させるための駆動部をさらに備えている。

これにより、使用環境によらずに安定して光源を運動させることができる。このため、被処理液を処理する能力をより向上することができる。

上記一および他の局面における液体処理装置において好ましくは、光源は、半導体発光素子である。

これにより、小さな光源を用いることができるので、液体処理装置内の配置の自由度が高くなる。またアレイ化することで、自由な形状を持つ明るい光源とすることができる。また、光源を処理槽の形状にあわせることができるので、光源の運動を処理槽の形状に適したものにすることができる。したがって、空間を効率的に使い、かつ被処理液および光触媒の少なくとも一方の全体に紫外線が十分な強度で照射されるような液体処理装置を実現することができる。

本発明の液体処理装置および液体処理方法によれば、被処理液および光触媒の少なくとも一方に対して光源が相対的に運動するので、被処理液を処理する能力を向上することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には、同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における液体処理装置の概略図であり、内部構造を示すため一部破断して図示している。図１を参照して、本発明の一実施の形態の液体処理装置１０ａを説明する。液体処理装置１０ａは、処理槽１１と、光源１２と、保持部１３と、駆動部１４とを主に備えている。

処理槽１１は、被処理液を内部に収容する。処理槽１１は、紫外線を透過する部材からなる本体部と、被処理液を内部に流入させるための流入部１１ａと、外部に流出させるための流出部１１ｂとを有している。処理槽１１は、たとえば円筒形である。

光源１２は、処理槽１１の外部に複数配置されている。光源１２は、処理槽１１の内部の被処理液に対して相対的に運動する。光源１２は、処理槽１１の中心を軸として処理槽１１の外周に沿って回転する。光源１２が所定の軸を中心として回転する場合には、光源１２の運動機構が単純化でき、被処理水をより均一に処理できる。

また光源１２は、紫外線を発光し、半導体発光素子を用いることが好ましく、ＬＥＤを用いることがより好ましい。光源１２として半導体発光素子を用いる場合には、小さな光源を用いることができるので、液体処理装置１０ａ内の配置の自由度が高くなる。またアレイ化することで、自由な形状を持つ明るい光源とすることができる。また、光源１２を処理槽１１の形状にあわせることができるので、光源１２の運動を処理槽１１の形状に適したものにすることができる。したがって、空間を効率的に使い、かつ被処理液の全体に紫外線を十分な強度で照射することができる。光源１２としてＬＥＤを用いる場合には、ＬＥＤはその動作に必要な電力が小さいことから、電力供給系もコンパクトにでき、光源１２の自由な配置や自由な運動を妨げない。さらに光源１２を動かす外力も小さくすることができる。本実施の形態では、複数の棒状のブラックライトを光源１２として用いている。

また光源１２が発光する紫外線の波長は、１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。紫外線による被処理液の殺菌、消毒、分解などの効果を顕著に発現するという点では、３００ｎｍ以下が好ましく、１８５ｎｍ以上２５４ｎｍ以下であることがより好ましい。また光触媒の機能が紫外線の波長に依存することも考えられるため、その機能を顕著に発現できる波長を選ぶことが好ましい。この場合に好適な波長は、光触媒の種類によると考えられる。また、被処理液や処理槽部材の紫外線透過率が紫外線の波長に依存すると考えられるので、被処理液や光触媒に紫外線がよく照射されるような波長を選ぶことが好ましい。この場合に好適な波長は、被処理液や処理槽部材の種類によると考えられる。また、光源の種類によって、紫外線の波長に制約がある。１８５ｎｍや２５４ｎｍの場合には水銀ランプを光源として用いることができる。半導体発光素子を光源に使うことでこれまで用いられていた光源とは異なる波長（もしくは波長強度分布）の紫外線が得られる。ここで述べた観点で波長を選ぶことによって、被処理液を処理する能力をより向上することができる。

保持部１３は、複数の光源１２の両端で接続されている。保持部１３は、ドーナツ形状である。

駆動部１４は、光源１２を運動させる。本実施の形態では、駆動部１４は、光源１２と接続された保持部１３と接続されている。駆動部１４が動作することにより、保持部１３を介して光源１２を矢印１２ａの方向に回転させる。駆動部１４は、たとえばモータである。

図２は、本実施の形態における液体処理方法を示すフローチャートである。続いて、図１および図２を参照して、本実施の形態における液体処理方法について説明する。本実施の形態では、図１に示す液体処理装置１０ａを用いている。

まず、図１および図２に示すように、処理槽１１の内部に被処理液を収容する（ステップＳ１）。このステップＳ１では、処理槽１１の流入部１１ａから被処理液を処理槽１１の内部に流入させる。被処理液は、流入部１１ａから流入し、流出部１１ｂから流出するように常時流動していてもよく、処理槽１１内部に収容した状態で流入または流出させない状態を作ってもよい。なお、図１中の流入部１１ａ上方および流出部１１ｂの下方の矢印は、被処理液の流れを示す。

次に、図１および図２に示すように、被処理液に対して相対的に運動しながら、光源１２から被処理液に紫外線を照射する（ステップＳ２）。このステップＳ２では、駆動部１４により、保持部１３を介して光源１２を矢印１２ａの方向に回転させる。これにより、処理槽１１は静止しており、光源１２が処理槽１１に沿って回転するので、処理槽１１の内部に収容された被処理液に対して光源１２が相対的に運動する。このとき、光源１２により、処理槽１１内部の被処理液に紫外線を照射する。この結果、被処理液は処理槽１１の外周の全ての方向から紫外線が照射される。したがって、被処理液中の有機物、微生物は紫外線により分解、除去される。

なお、光源１２が発光する紫外線強度、光源１２の数、光源１２の回転数などは、被処理液の流速、紫外線透過性、汚れの程度や種類、処理槽１１の大きさなどの条件によって、適宜選択することができる。また、本実施の形態の液体処理装置１０ａは複数の光源１２を備えているが、複数であっても単数であってもよい。

また、本実施の形態では光源１２のみが運動する構成としているが、光源１２が被処理液に対して相対的に運動すれば処理槽１１がさらに運動する構成としてもよい。

以上説明したように、本実施の形態における液体処理装置１０ａおよび液体処理方法によれば、光源１２が被処理液に対して相対的に運動するので、被処理液全体に紫外線を照射することができる。このため、被処理液の性質、処理槽１１の構造および形状によらずに、紫外線を被処理液に均一に、かつ十分な強度で照射することができる。紫外線は、被処理液中の有機物、微生物などを分解または除去することができるので、被処理液中の有機物、微生物などを万遍なく除去できる。したがって、被処理液への紫外線照射が効率的に行なわれるので、被処理液を処理する能力を向上できる。

特に、混濁した液体、浮遊物を含む液体中では、光源１２からの距離とともに紫外線強度が大きく減衰する。しかし本実施の形態における液体処理装置１０ａの光源１２は、被処理液に種々の方向から紫外線を照射することができる。このため、被処理液と光源１２との実質的な距離を短くできるので、紫外線強度の減衰が小さい範囲で被処理液全体に紫外線を照射することができる。このため、被処理液が混濁した液体、浮遊物を含む液体を処理する場合に、特に有利である。

また、光源１２が紫外光源の一例としてのＬＥＤである場合には、大きさ、形状などの制約が小さい。このため、太陽光、蛍光灯、殺菌灯、水銀灯、ハロゲンランプ、白熱ランプなどの光源と比較して、本実施の形態の光源１２の形状、配置、個数の自由度などは高い。

なお、上述した太陽光などの光源は大きさや形などの制約があり、本実施の形態のように光源自体を動かすという思想は想起できなかった。また以下に述べる理由から、光源の形状、配置によっては光源を動かしても利点がなかった。たとえば、単純に蛍光灯を平行移動させながら被処理液に光を照射する場合、処理装置は巨大になる。また紫外線の液体中での減衰距離は蛍光灯サイズに比べると長くはないので、処理装置の形状は扁平になってしまい、空間の使い方が非効率である。また蛍光灯を動かすための外力も大きくなる。また、蛍光灯のような軸対称形状を軸に沿って回転させるのは無意味であり、軸と垂直に回転させることは空間の使い方が非効率である。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における液体処理装置の概略図であり、内部構造を示すため一部破断して図示している。図３を参照して、本発明の一実施の形態の液体処理装置１０ｂを説明する。本実施の形態における液体処理装置１０ｂは、基本的には図１に示す実施の形態１における液体処理装置１０ａと同様の構成を備えているが、光触媒１５をさらに備えている点において異なっている。

具体的には、光触媒１５は、処理槽１１の内部に配置され、本実施の形態では、処理槽１１の延在する方向に沿って光触媒１５を含む複数の円盤状のシート状部材が積層されている。

光触媒１５は、紫外線が照射されると活性化する。光触媒１５は特に限定されないが、たとえば酸化チタンが好適に用いられる。

なお、処理槽１１内にある光触媒１５及び光触媒１５を担持するシートなどの部材として紫外線を透過する材料を用いると、紫外線を被処理液に照射する効果をより高めることができる。

また、本実施の形態では、光源１２は、被処理液および光触媒１５の両方に対して相対的に運動する。

図４は、本実施の形態における液体処理方法を示すフローチャートである。続いて、図３および図４を参照して、本実施の形態における液体処理方法について説明する。本実施の形態では、図３に示す液体処理装置１０ｂを用いる。本実施の形態における液体処理方法は、基本的には実施の形態１における液体処理方法と同様の構成を備えているが、被処理液に紫外線を照射するステップＳ２の代わりに光触媒１５に紫外線を照射するステップＳ３を備えている点、あるいは、ステップＳ２と併せて、光触媒１５に紫外線を照射するステップＳ３を備えている点において異なっている。

具体的には、まず、図３および図４に示すように、実施の形態１と同様に処理槽１１の内部に被処理液を収容する（ステップＳ１）。

次に、図３および図４に示すように、処理槽１１の内部に配置され、紫外線が照射されると活性化する光触媒１５に対して相対的に運動しながら、光源１２から光触媒１５に紫外線を照射する（ステップＳ３）。

このステップＳ３では、駆動部１４により、保持部１３を介して光源１２を矢印１２ａの方向に回転させる。これにより、処理槽１１の内部の光触媒１５は静止しており、光源１２が処理槽１１に沿って回転するので、光触媒１５に対して光源１２が相対的に運動する。このとき、光源１２により、処理槽１１内部の光触媒に紫外線を照射する。この結果、光触媒１５は処理槽１１の外周の全ての方向から紫外線が照射されるので、光触媒１５は全体的に活性化する。したがって、被処理液中の有機物、微生物は光触媒により分解、除去される。

本実施の形態では、紫外線を照射するステップＳ２では、光源１２は、被処理液および光触媒に対して相対的に運動する。このため、被処理液は光源１２から照射される紫外線によっても、有機物、微生物が分解、除去される。

以上説明したように、本実施の形態における液体処理装置１０ｂおよび液体処理方法によれば、光源１２が光触媒１５に対して相対的に運動するので、光触媒１５において常に陰になるなど、常に紫外線が照射されない領域が形成されることを抑制することができる。このため、光触媒１５に紫外線を均一に照射することができる。光触媒１５は紫外線が照射されると活性化するので、被処理液中の有機物、微生物などを分解または除去することができる。これにより、光触媒１５全体を活性化できるので、被処理液の粘度等によらずに、被処理液中の有機物、微生物などを満遍なく除去できる。したがって、光触媒への紫外線照射が効率的に行なわれるので、被処理液を処理する能力を向上できる。

また、実施の形態１と同様に、光源１２の形状、配置、個数の自由度などは高いため、液体処理装置１０ｂの小型化を図ることができる。特に、光触媒を担持した網状シートを移動させた上記特許文献２は、その移動範囲には光源を設けることができないため、装置構成上の制約が小さくなるという点で、本実施の形態における液体処理装置１０ｂは有利である。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における液体処理装置の概略図であり、内部構造を示すため一部破断して図示している。図５を参照して、本実施の形態における液体処理装置１０ｃは、基本的には図３に示す実施の形態２における液体処理装置１０ｂと同様の構成を備えているが、光源１２および光触媒１５が異なっている。なお、図５中、保持部１３および駆動部１４は省略している。

具体的には、光源１２はドーナツ形状であり、処理槽１１の延在方向と交差する径方向に沿って処理槽１１の外部に複数の光源１２が配置されている。光源１２は、処理槽１１の延在方向に沿って（図５における矢印１２ａの方向）往復運動する。つまり、光源１２は、処理槽１１の軸を中心として往復運動する。

光触媒１５は棒状であり、処理槽１１の内部の外壁近傍に複数の光触媒１５が配置されている。光源１２の延びる方向（本実施の形態では図５において左右方向）と光触媒１５の伸びる方向（本実施の形態では図５において上下方向）は交差している。

本実施の形態における液体処理装置１０ｃを用いた液体処理方法は、基本的には実施の形態２の液体処理方法と同様の構成を備えているが、往復運動する光源１２から光触媒１５に紫外線を照射する点において異なっている。

（実施の形態４）
図６（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態４における液体処理装置の概略図であり、内部構造を示すため一部破断して図示している。図６（Ａ）は、液体処理装置１０ｄの延在方向に沿った図であり、図６（Ｂ）は径方向に沿った図である。図６（Ａ）および（Ｂ）を参照して、本実施の形態における液体処理装置１０ｄは、基本的には図３に示す実施の形態２における液体処理装置１０ｂと同様の構成を備えているが、光源１２が処理槽１１内に配置されている点、および回転軸１６と支持部１７とをさらに備えている点において主に異なっている。なお、図６（Ａ）中、保持部１３および駆動部１４は省略している。

具体的には、光触媒１５が担持されたシートが処理槽１１の内壁面に配置されている。
また液体処理装置１０ｄは、処理槽１１の中心軸を通る回転軸１６をさらに備えている。回転軸は円筒形である。処理槽１１内部に位置する回転軸１６から放射状に複数の棒状の支持部１７が形成されている。この支持部１７に、複数の光源１２が設けられている。つまり、光源１２は、処理槽１１の内部に配置されている。このため、光源１２と被処理液との距離を短くすることができる。

光源１２は、回転軸１６を軸として矢印１２ａの方向に回転する。このため、光源１２は、被処理液および光触媒１５に対して相対的に運動する。

本実施の形態における液体処理装置１０ｄを用いた液体処理方法は、基本的には実施の形態２の液体処理方法と同様の構成を備えているが、処理槽１１の内部に配置された光源１２を用いている点において主に異なっている。

具体的には、光源１２から被処理液および光触媒１５に紫外線を照射するステップＳ２およびＳ３において、回転軸１６を回転させる。これにより、光源１２が被処理液および光触媒１５に対して相対的に回転する。このとき、支持部１７によって、被処理液が攪拌される。このため、被処理液が循環されるので、光触媒１５表面で被処理液がより均一に接触するので、光触媒１５の被処理液中の有機物、微生物などを分解する反応を効率化できる。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５における液体処理装置の概略図であり、内部構造を示すため一部破断して図示している。図７を参照して、本実施の形態における液体処理装置１０ｅは、基本的には図６（Ａ）（Ｂ）に示す実施の形態４における液体処理装置１０ｄと同様の構成を備えているが、光触媒１５の配置および支持部１７の形状において主に異なっている。なお、図７中、保持部１３および駆動部１４は省略している。

具体的には、光触媒１５が担持されたシートが処理槽１１の内壁面および回転軸１６の外表面に配置されている。この回転軸１６から放射状に形成された支持部１７は、任意の形状に変形可能な構造体である。支持部１７は、少なくとも光源１２を運動させる程度の強度を有している。また支持部１７は、光源１２への電力供給が可能である。この支持部１７に複数の光源１２が設けられている。

本実施の形態における液体処理装置１０ｅを用いた液体処理方法は、基本的には実施の形態４の液体処理方法と同様の構成を備えているが、任意の形状に変形可能な支持部１７を用いている点において主に異なっている。

具体的には、光源１２から被処理液および光触媒１５に紫外線を照射するステップＳ２およびＳ３において、光源１２が被処理液および光触媒１５に対して相対的に回転するときに、被処理液を攪拌しやすい形状にした支持部１７によって、被処理液を攪拌する。このため、被処理液がより効率よく循環されるので、光触媒１５表面で被処理液がより均一に接触するので、光触媒１５の被処理液中の有機物、微生物などを分解する反応をより効率化できる。

（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６における液体処理装置の概略図であり、内部構造を示すため一部破断して図示している。図８を参照して、本実施の形態における液体処理装置１０ｆは、基本的には図６（Ａ）（Ｂ）に示す実施の形態４における液体処理装置１０ｄと同様の構成を備えているが、光源１２が処理槽１１の内部の被処理液の流れにより運動する点において主に異なっている。

具体的には、光触媒１５が担持されたシートが処理槽１１の内壁面に配置されている。また液体処理装置１０ｄは、処理槽１１の中心を通る回転軸１６を備えている。処理槽１１内部に位置する回転軸１６から放射状に複数のプロペラ状の支持部１７が形成されている。この支持部１７に、複数の光源１２が設けられている。処理槽１１の流入部１１ａから流出部１１ｂへ被処理液が流動する際に支持部１７を運動させ、その結果として光源１２は回転軸１６を軸として矢印１２ａの方向に回転する。このため、光源１２は、被処理液および光触媒１５に対して外部動力なしに相対的に運動する。

本実施の形態における液体処理装置１０ｆを用いた液体処理方法は、基本的には実施の形態４の液体処理方法と同様の構成を備えているが、処理槽１１の内部の被処理液の流れにより運動する光源１２を用いている点において主に異なっている。

具体的には、被処理液を収容するステップＳ１では、処理槽１１の流入部１１ａから被処理液を流入させて、流出部１１ｂから被処理液を流出させて、常に被処理液を流動させる。

次に、光源１２から被処理液および光触媒１５に紫外線を照射するステップＳ２およびＳ３において、流動する被処理液を支持部１７に接触させて、外部動力なしにプロペラのような構造の支持部１７を回転させる。これにより、支持部が回転軸１６を中心として回転するので、支持部１７に設けられた光源１２が回転軸１６を中心として回転する。このため、光源１２が被処理液および光触媒１５に対して相対的に回転するとともに、光源１２の運動により被処理液を攪拌することができる。このため、外部動力なしに、処理能力を向上して被処理液を処理することができる。

なお、光源１２が処理槽１１の内部の被処理液の流れを利用して運動するため、本実施の形態の液体処理装置１０ｆはプロペラのような構造の支持部１７を備えているが、特にこれに限定されない。回転軸１６に形成された支持部１７の構造は、被処理液の流れを光源１２の運動に変換できれば、任意の形状をとることができる。またポンプ、水車などの種々の部材をさらに備えることにより、処理槽１１の内部の被処理液の流れにより光源１２が運動する構成をとることができる。

（実施の形態７）
図９は、本発明の実施の形態７における液体処理装置の概略図であり、内部構造を示すため一部破断して図示している。図９を参照して、本実施の形態における液体処理装置１０ｇは、基本的には図８に示す実施の形態６における液体処理装置１０ｆと同様の構成を備えているが、支持部１７に光触媒１５がさらに形成されている点において主に異なっている。

具体的には、光触媒１５が支持部１７の表面に形成されている。本実施の形態では、複数の支持部１７において処理槽１１の流入部１１ａから流出部１１ｂに渡って、光源１２と光触媒１５とが交互に形成されている。この構成の場合、光触媒の表面への紫外線の照射を十分に確保できる。

なお、支持部１７における光源１２と光触媒１５との配置は特に限定されず、たとえば１枚の支持部１７に光源１２および光触媒１５が形成されていてもよい。

本実施の形態における液体処理装置１０ｇを用いた液体処理方法は、基本的には実施の形態６の液体処理方法と同様の構成を備えているが、支持部１７に形成された光触媒１５を用いている点において主に異なっている。

具体的には、光源１２から被処理液および光触媒１５に紫外線を照射するステップＳ２およびＳ３において、被処理液の流れを利用して、外部動力なしに支持部１７を回転させる。これにより、支持部１７に設けられた光源１２および光触媒１５が回転軸１６を中心として回転する。このため、光源１２が被処理液および光触媒１５に対して相対的に回転するとともに、支持部１７により被処理液を攪拌することができる。したがって、外部動力なしに、かつ光触媒１５の表面への紫外線照射を損なうことなく、光触媒１５を運動させることができる。その結果、光触媒１５表面での被処理水がより効率よく循環されるので、処理能力をより向上して被処理液を処理することができる。

なお、被処理液の流れにより外部動力なしで、実施の形態６では光源１２を運動させ、実施の形態７では光源１２と光触媒１５とを運動させているが、特にこれに限定されない。外部動力とともに被処理液の流れを利用して光源１２、または光源１２と光触媒１５とを運動させてもよい。また被処理液の流量、流速などを調整することで、被処理液の流れを作ることもできる。つまり、本発明では、光源１２の運動によって被処理液が運動する方法、液体の運動を利用して光源１２が運動する方法、または光源１２の運動に加えてさらに被処理液に流れを作る方法のいずれを採用してもよい。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、各実施の形態の特徴を適宜組み合わせることも当初から予定している。また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態１における液体処理装置の概略図である。 本発明の実施の形態１における液体処理方法を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２における液体処理装置の概略図である。 本発明の実施の形態２における液体処理方法を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３における液体処理装置の概略図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、本発明の実施の形態４における液体処理装置の概略図である。 本発明の実施の形態５における液体処理装置の概略図である。 本発明の実施の形態６における液体処理装置の概略図である。 本発明の実施の形態７における液体処理装置の概略図である。

符号の説明

１０ａ〜１０ｇ 液体処理装置、１１ 処理槽、１１ａ 流入部、１１ｂ 流入部、１２ 光源、１２ａ 矢印、１３ 保持部、１４ 駆動部、１５ 光触媒、１６ 回転軸、１７ 支持部。

Claims (11)

1. 被処理液を内部に収容する処理槽と、
   紫外線を発光し、前記処理槽の内部の前記被処理液に対して相対的に運動する光源とを備えた、液体処理装置。
2. 被処理液を内部に収容する処理槽と、
   前記処理槽の内部に配置され、紫外線が照射されると活性化する光触媒と、
   紫外線を発光し、前記光触媒に対して相対的に運動する光源とを備えた、液体処理装置。
3. 前記光源は、前記被処理液および前記光触媒に対して相対的に運動する、請求項２に記載の液体処理装置。
4. 前記光源は、回転する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体処理装置。
5. 前記光源は、前記処理槽の内部に配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体処理装置。
6. 前記光源は、前記処理槽の内部の前記被処理液の流れにより運動する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体処理装置。
7. 前記光源を運動させるための駆動部をさらに備えた、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体処理装置。
8. 前記光源は、半導体発光素子である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液体処理装置。
9. 処理槽の内部に被処理液を収容する工程と、
   前記被処理液に対して相対的に運動しながら、光源から前記被処理液に紫外線を照射する工程とを備えた、液体処理方法。
10. 処理槽の内部に被処理液を収容する工程と、
    前記処理槽の内部に配置され、紫外線が照射されると活性化する光触媒に対して相対的に運動しながら、光源から前記光触媒に紫外線を照射する工程とを備えた、液体処理方法。
11. 前記紫外線を照射する工程では、前記光源は、前記被処理液および前記光触媒に対して相対的に運動する、請求項１０に記載の液体処理方法。

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