JP4445930B2 - オゾン反応型流体用照射装置 - Google Patents

オゾン反応型流体用照射装置 Download PDF

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    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Description

本発明は、オゾン反応型流体用照射装置に係り、詳しくは、プール水、温泉水、或いは
廃液等の流体を浄化する水処理システム等に好適なオゾン反応型流体用照射装置に関する
ものである。尚、半導体製造装置や液晶装置、化学薬品製造装置、食品生産ライン等で扱
われる配管システム等に用いることも可能である。
従来、プールや温泉の水の水質を維持するためには、塩素と濾過とによって浄化する手
段が採られていた。消毒のために加えられる塩素は水中の汗や尿のような汚染物と化合し
て、有機塩素化合物や窒素化合物になり、循環する間に蓄積される不都合がある。窒素化
合物や有機塩素系ガスは目や鼻を刺激し、建造物の老朽化を早めるとともに、有機塩素化
合物のトリハロメタンは発ガン性がある等、危険な面もある。そこで、不快感を与えない
ように塩素濃度を下げると、殺菌力も低下して大腸菌等を駆除できなくなる不都合がある
ため、単純に薄めるわけにもいかない。
そこで対策として脚光を浴びて来たのが光式の水処理システムである。例えば、紫外線
を用いるものはUV灯又は紫外線灯とも呼ばれ、細菌が紫外線殺菌装置の中をゆっくりと
通過する途中で紫外線で破壊されて死滅するようになる。従来、水処理装置等において流
体に光を照射することで殺菌や消毒を行うための流体用照射装置としては、特許文献1や
特許文献2において開示されたものが知られている。
特許文献1のものは、浴槽の水を浄化するためのものであって、紫外線ランプ及び光触
媒が入れられた容器中に風呂水を通すことにより、入口から容器内に入った風呂水(細菌
が存在する水)は、光触媒の隙間を通って容器の出口から出る際に、紫外線ランプから放
射された紫外線によって光触媒表面において酸化還元作用が行なわれ、容器内を流れる水
の細菌を殺菌するようになる、というものである。
特許文献2のものは、光分解装置において、紫外線ランプを備えた反応容器に有機塩素
化合物を含有するガスを導入して紫外線を照射することにより、有機塩素化合物を含有す
るガスを紫外線を用いて分解処理する、というものである。この場合、当該特許文献2の
図2に示されるように、反応容器を直列に2個繋ぐことにより、反応容器自体はコンパク
トな照射装置としながらもガスを効率的に分解可能とする技術も開示している。
このように流体用照射装置で、紫外線等の光を用いて水や空気中の細菌類(有害なバク
テリアやウィルス)を死滅させ安全な水、空気にする作用を発揮するものであり、塩素の
様に匂いや刺激がなく、有害物質を発生する心配も無いので、人体や環境に優しくより安
心であるという利点を持っている。しかしながら、塩素(生物的処理)や濾過(物理的処
理)による手段に比べて、処理能力の点ではパワー不足の感があった。そのために特許文
献2において示されたように、処理容器を複数用いることでそのパワー不足を補わせる手
段もあるが、プールや大浴場といった大量の水処理を行うためにはかなりの数の処理容器
が必要である。そうなると現段階では処理容器の数十個を直列接続するしかなく、装置の
大型化や高コスト化が問題になることが容易に推測される。
そこで、特許文献3において開示されたもののように、浄化対象流体にオゾンを加える
オゾン注入手段を設けることにより、オゾンの強力な酸化力によって浄化作用を強化させ
るようにしたオゾン反応型流体用照射装置が提案されている。オゾンの酸化力は、ダイオ
キシン、PCB、フェロシアン、環境ホルモン等の無害化処理において実績があり、オゾ
ンによる浄化作用を併用することにより、前述のパワー不足に対する有効な手段となるこ
とが期待される。
特開平8−089725号公報 特開平9−299753号公報 特開2003−310741号公報
しかしながら、特許文献3に示されたものでは、処理液(浄化対象流体)の光式水処理
システムの規模に対してオゾン発生供給装置の占める割合がたいそう大きく、しかも比較
的複雑な構成となっているため、このような技術を導入したとしても、処理能力の増大が
期待できるものではあるが、前述した装置の大型化や高コスト化の問題は依然として残る
ことが容易に予測される。
そこで、本発明の目的は、水や空気等の流体を、有害物質の発生が無く人体や環境に優
しい状態で殺菌、浄化が強力に行えるオゾン利用の光式処理システムを採るに当り、処理
容器の多数を場所を取らずコンパクトに、しかも高価なものとならないように構成させ、
プールや大浴場等の大量の流体処理にも適用可能となるオゾン反応型流体用照射装置を提
供する点にある。
請求項1に係る発明は、オゾン反応型流体用照射装置において、
透過性を有する材料から成る所定長さの流体移送用チューブ1の複数と、これら複数の
チューブ1を並列に配置保持すべくそれら複数のチューブ1の両端部の夫々にシール状態
で嵌合自在な一対の蓋部材3,4と、前記複数のチューブ1に紫外線を発する光源2を前記
複数のチューブ1と並列に配置して装備するための光源支持手段Kとを有し、
前記蓋部材3,4には、前記複数のチューブ1の内部流路である管路1Aを直列に連通
接続するための内部接続路Rが形成され、かつ、前記複数の管路1Aが直列に連通接続さ
れて成る単一の折返し流路Wの一対の端部に対する取出し部T,Tが、前記一対の蓋部材
3,4の一方に二箇所或いは各蓋部材3,4の夫々に一箇所ずつ形成されるとともに、
酸素含有気体を用いてオゾンを発生させるオゾン発生手段Dと、このオゾン発生手段D
で発生されたオゾンを前記折返し流路Wの始端部に供給するオゾン供給経路35とを有し
前記オゾン発生手段Dは、前記一対の蓋部材3,4に両端部がシール状態で嵌合保持されるケーシング用チューブ31と、前記ケーシング用チューブ31に内装される棒状の紫外線ランプ32と、酸素供給手段33によって送られてくる酸素含有気体を前記ケーシング用チ
ューブ31の内部空間31Sに取り込むための入口部34aと、酸素含有気体に紫外線が
照射されることで前記ケーシング用チューブ31内に生じるオゾンを前記オゾン供給経路
35に供給するための出口部36aと、を有して構成され、
前記一対の蓋部材3,4とは別に、これら蓋部材3,4による前記複数のチューブ1の並列配置状態を維持させる配列維持手段Iが装備され、前記配列維持手段Iは、前記複数のチューブ1の夫々を嵌合自在な貫通孔17が形成された壁部材5の一対で構成されるとともに、前記一対の壁部材5,5は前記一対の蓋部材3,4に対応させて隣接配備されていることを特徴とするものである。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のオゾン反応型流体用照射装置において、前記
蓋部材3,4は、前記複数のチューブ1及び前記ケーシング用チューブ31をシール状態
で内嵌する複数の嵌合穴部分24と、前記複数のチューブ1及び前記ケーシング用チュー
ブ31の前記蓋部材3,4への挿入量を規定すべく前記嵌合穴部分24に内嵌される前記
チューブ1及び前記ケーシング用チューブ31の端面1t,31tに当接自在なストッパ
壁25とを有するとともに、前記複数のチューブ1及び前記ケーシング用チューブ31が
対応する前記嵌合穴部分24に挿入内嵌されて前記チューブ1及び前記ケーシング用チュ
ーブ31の端面1t,31tが前記ストッパ壁25に当接する状態に、前記一対の蓋部材
3,4と前記複数のチューブ1及び前記ケーシング用チューブ31とを係止維持させる維
持手段Eが装備されていることを特徴とするものである。
請求項3に係る発明は、請求項2に記載のオゾン反応型流体用照射装置において、前記
棒状の紫外線ランプ32は、長尺状の発光部32aと、この発光部32aを片持ち支持す
るとともに一対の電線取出し部32b,32bを有するランプベース32Aとを有して構
成され、
前記一対の蓋部材3,4のうちの一方には、前記ランプベース32Aをシール状態で内
嵌すべく前記嵌合穴部分24に続いて形成されるランプ支持用嵌合穴37が形成され、か
つ、前記一対の蓋部材3,4のうちの他方には、前記ケーシング用チューブ31内におけ
る前記一方の蓋部材3側端部に開口されるロングチューブ36と、前記ケーシング用チュ
ーブ31内における前記他方の蓋部材4側端部に開口されるショートチューブ34とのそ
れぞれをシール状態で貫通支持するための一対の挿通孔38,38が形成されていること
を特徴とするものである。
請求項4に係る発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載のオゾン反応型流体用照射装
置において、前記複数のチューブ1及び前記ケーシング用チューブ31が、互いに同一の
チューブで構成されていることを特徴とするものである。
請求項5に係る発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載のオゾン反応型流体用照射装
置において、前記オゾン供給経路35には、前記チューブ1の前記管路1Aに存在する流
体中に泡立てた状態でオゾンを供給するためのバブリング機構47が介装されていること
を特徴とするものである。
請求項6に係る発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載のオゾン反応型流体用照射装
置において、前記取出し部Tは、前記チューブ1の端部をシール状態で内嵌自在で、かつ
、外部配管の螺合による接続が自在となるための雌ネジ部9を有する貫通孔で構成されて
いることを特徴とするものである。
請求項7に係る発明は、請求項1に記載のオゾン反応型流体用照射装置において、前
記光源支持手段Kは、長尺状ランプで成る前記光源2の各端部を通す貫通孔21が複数形
成された板部材6の一対で構成されるとともに、前記一対の板部材6,6は前記一対の配
列維持手段I,Iに対応させて隣接配備されていることを特徴とするものである。
請求項8に係る発明は、請求項1又は7に記載のオゾン反応型流体用照射装置において、前記壁部材5には、前記長尺状ランプ2の端面から取出される電線r又は電線rを囲繞する突端部2aは通し、かつ、ランプ本体部2Aの通過は不能とする配線用孔18が形成されるとともに、各配線用孔18から取出される電線rを纏めて前記壁部材5の側面に貫通形成される取出し孔19から外部に取出すための配線用空間部20が形成されていることを特徴とするものである。
請求項9に係る発明は、請求項1〜8の何れか一項に記載のオゾン反応型流体用照射装置において、前記チューブ1、前記ケーシング用チューブ31、及び前記蓋部材3,4がフッ素系樹脂材製であることを特徴とするものである。
請求項10に係る発明は、請求項1〜9の何れか一項に記載のオゾン反応型流体用照射装置において、前記光源支持手段Kに支持された状態の光源2、及び前記複数のチューブ1を覆って反射させるためのカバー部材22が装備自在に構成されていることを特徴とするものである。
請求項11に係る発明は、請求項1〜10の何れか一項に記載のオゾン反応型流体用照
射装置において、前記チューブ1の前記管路1Aに、三次元網目構造を有するセラミック
多孔体の表面に光触媒を担持させて成る光触媒フィルタ23が装備されていることを特徴
とするものである。
請求項1の発明によれば、内部接続路を有する一対の蓋部材間に複数のチューブを並列
状態で介装して、それらの管路は直列接続されての単一の折返し流路を形成するとともに
、各チューブに紫外線を発する光源も並列配備される構成としてあるから、長い流路に亘って光による浄化作用(殺菌、消毒等)を連続的に流体に付与することができ、光式でありながらも大量の流体に対しても十分な処理能力を発揮させることが可能になり、かつ、装置と
しての両端部となる一対の蓋部材どうしはチューブ1個分の長さだけ離れて配置すれば良く、装置全体として小型のもので済むようになる。内部接続路に加えて単一の折返し流路に対する出入口も、各蓋部材又は一方の蓋部材に集約形成されており、部品点数少なくコスト的に有利なものにできるとともに、それら流体の出入口に外部配管やホースをつなぐことにより、例えば、水処理システム中に容易に接続配置することができる。
そして、並列配置される複数のチューブと光源とが並列配置されるので、各チューブと
光源とを近接して相対配置することができて効率良く光をチューブの中を流れる流体に照
射することができるようになる。
また、詳しくは実施形態の項にて説明するが、オゾン発生手段からチューブ内に供給されるオゾンに光源からの紫外線が照射されることにより、処理対象流体に生成されたOHラジカルやスーパーオキサイドアニオンなどのラジカルが処理対象流体に含まれる有害物質をアクリル分解し、浄化する作用も発揮される。
その結果、水や空気等の流体を、有害物質の発生が無く人体や環境に優しい状態で殺菌
、浄化が行える光式の処理システムを採るに当り、処理容器の多数を場所を取らずコンパ
クトに、しかも高価なものとならないように構成させ、プールや大浴場等の大量の流体処
理にも適用可能となるオゾン反応型流体用照射装置を提供することができる。
そして、請求項5のように、バブリング機構を設けてオゾンを処理対象流体中に泡立てて供給するようにすれば、オゾンと処理対象流体との反応速度が促進されて浄化作用のパワーアップを図ることが可能になる。
また、請求項10のように、光源及び複数のチューブを覆って反射させるカバー部材を設ければ、さらに効率良く流体の浄化作用が行える利点が得られる。
請求項の発明によれば、オゾン発生手段が、内部に紫外線ランプを配置自在な状態で一対の蓋部材にシール嵌合保持されるケーシング用チューブと、このケーシング用チュー
ブ内に酸素含有気体を供給するための入口部と、オゾンをオゾン供給経路に出すための出口部とから構成されている。すなわち、処理対象流体を流す折返し流路を形成するための一対の蓋部材間にオゾン発生手段も構成されており、一対の蓋部材間に複数のチューブ及びケーシング用チューブを介装する組付けを行えば、折返し流路とオゾン供給手段とを作成することができる。従って、別途にオゾン供給手段を設ける必要がなくなり、装置としてのコンパクト化、配置スペース縮小が可能になるとともに、構成部品の簡略化によるコストダウン、並びに組付けの容易化や効率化も図れる合理的なオゾン反応型流体用照射装置を提供することができる。この場合、請求項のように、複数のチューブとケーシング用チューブとを同じものとすれば部品種類削減やコストダウンが可能となり、さらに合理的なものとなる。
請求項1の発明によれば、部品交換や点検、整備等によって片方の蓋部材を取り外すこ
とが生じても、配列維持手段によって複数のチューブの正規の配置状態を維持することが
できるから、チューブがばらけてしまうことがなく、その後の再組付け操作が行い易い便
利なものとなる。また、最初に流体用照射装置として組上げる際に、配列維持手段で複数
のチューブを整列させた状態にしておき、それから蓋部材を各チューブに対して楽に組付
けることができる、という利点も得られる。
請求項1の発明によれば、配列維持手段が、複数のチューブに対応した複数の貫通孔が
形成された壁部材として、構造簡単で廉価なものとして構成することができる。加えて、
蓋部材に隣接配置することにより、蓋部材にネジ止めする等によって壁部材の位置決め及
び固定手段が簡単に実現できるから、例えば、チューブの長手方向の中間部に単独で配置
する場合に比べて、チューブとの連結手段や蓋部材と連結するための長いボルトや長いス
ペーサーといった別部品が殆ど無くて済む点で有利(構造の簡素化、低コスト化)である
請求項2の発明によれば、複数のチューブが蓋部材に挿入されての内嵌状態においては
、蓋部材のストッパ壁とチューブ端面とが当接するから、各チューブの各蓋部材への挿入
量を所定の値に揃えることが可能であり、蓋部材の加工成形上やチューブの同一部品化に
おいて有利であるとともに、ストッパ壁とチューブ端面との当接箇所が複数箇所存在して
いるから、両蓋部材と各チューブとがずれ動いたり傾いたりすることがなく、安定的にシ
ール嵌合される状態を維持することが可能になる。その結果、一対の蓋部材と複数のチュ
ーブとの嵌合シール状態を長期に亘って良好に維持することが可能であり、耐久性、信頼
性に優れるオゾン反応型流体用照射装置を提供することができる。
請求項3の発明によれば、ケーシング用チューブに内装される紫外線ランプは、そのラ
ンプベースが一方の蓋部材に嵌合されることで片持ち支持されており、ロング及びショー
トの各チューブの一方から供給されてくる酸素含有気体に紫外線を照射することによって
生成されるオゾンは、ロング及びショートの各チューブの他方から排出されてオゾン供給
経路に移送されるように機能する。この場合、一方の蓋部材にはランプベースを嵌合する
ための穴が、そして他方の蓋部材にはロング及びショートのチューブを通す2個の孔を夫
々形成すれば良く、シールに関しても、例えばOリング等の一般的なシール手段を用いる
ことができる。従って、請求項2の発明による前記作用及び効果を、構造簡単で部品の支
持や配置が行い易い構造簡単なオゾン発生手段として奏することが可能なオゾン反応型流
体用照射装置を提供することができる。
請求項6の発明によれば、チューブを蓋部材に接続するための縦穴部を延長し、反対側
の外側面に開口する貫通孔とするとともにその開放端に雌ネジ部を設けて取出し部を形成
することができるから、縦穴部を延長形成する程度の加工によって容易に外部配管用の取
出し部を構成できるとともに、そのための設置スペースも小さなもので済むようになる。
そして、取出し部とチューブとは蓋部材の厚み程度の短い長さの貫通孔で連通接続される
ことになるから、この点からもオゾン反応型流体用照射装置としてのコンパクト化に寄与
することが可能である。
請求項の発明によれば、光源を長尺状ランプとすることにより、その端部に外嵌す
る貫通孔を有する板部材によって構造簡単に光源支持手段を構成することができるととも
に、配列維持手段に対応させて隣接配備することにより、ネジ止めする等によって板部材
の位置決め及び固定手段が簡単に実現できるから、例えば、チューブの長手方向の中間部
に単独で配置する場合に比べて、チューブとの連結手段や配列維持手段と連結するための
長いボルトや長いスペーサーといった別部品が殆ど無くて済む点で有利(構造の簡素化、
低コスト化)である。
請求項の発明によれば、ランプ本体部の両端又は一端から電線が取り出される構造の長尺状ランプ(光源)を用いることにより、ランプ本体は通さず、かつ、電線又は突端部は通す大きさの配線用孔を壁部材に形成してあるから、ボルト等の固定手段を一切用いることなく壁部材を長尺状ランプと蓋部材との間に位置決め固定することができる利点がある。そして、各長尺状ランプの端部から延出される電線は、壁部材に形成されている配線用空間部において容易に配線して纏めることができ、その纏めた状態で蓋部材の側面に形成されている取出し孔を通して外部に簡単に取り出すことができる。即ち、壁部材内において配線の集約と纏めての取出しとが行える便利なものとなる。
請求項の発明によれば、チューブと蓋部材が、耐薬品性及び耐熱性に優れた特性を
有するフッ素系樹脂で形成されているので、流体が薬液や化学液体、有毒ガス、或いは高
温流体であっても蓋部材とチューブとの接続接部分が変形して漏れ易くなることがなく、
良好なシール性が維持できるようになる。尚、フッ素系樹脂は、水素原子の一個以上をフ
ッ素で置換したエチレンおよびその誘導体の重合によって得られる樹脂状物質であり、高
温にも安定で、撥水性に優れる。また摩擦係数が小さく、耐薬品性もきわめて高く、電気
絶縁性も高い点で好ましい。
請求項11の発明によれば、詳しくは実施例において述べるが、光源として紫外光を発
するものを用いれば、光触媒と紫外光との反応によって強い殺菌力(酸化作用)が生じて
、有害な有機物質の分解、微生物の細胞膜を破壊する機能が得られ、流体(水)中のフェ
ノール、エチレングリコール等の化合物は分解され、また、光触媒材料に付着した水性生
物の種子や幼生体は生長を阻害され、水性生物のパイプ表面にへの付着が防止されるとい
った効果を奏する。そして、光触媒材料の担持体としてセラミック多孔体を用いているた
め、耐久性に優れ、光触媒と水との接触面積が大きく、効率良く流体(水)処理を行うこ
とも可能になる。
以下に、本発明によるオゾン反応型流体用照射装置の実施の形態を、図面を参照しなが
ら説明する。図1〜図3はオゾン反応型流体用照射装置の全体構成や折返し流路を示す図
であり、図4〜図8は各部品を示す図である。図9,図10はチューブ端部周辺や光源と
の位置関係を示す要部図であり、図11,図12はオゾン発生手段及びその供給経路を示
す図であり、図13は参考例によるオゾン反応型流体用照射装置を、図14は光触媒を
用いた場合のチューブ構造を夫々示す断面図である。
〔実施例1〕
図1,図2に、実施例1によるオゾン反応型流体用照射装置Aを示している。このオゾ
ン反応型流体用照射装置Aは、プールや温泉の水を殺菌、浄化する水処理装置(水浄化装
置)として用いられるものであって、オゾンを用いて効率良く水(処理対象流体の一例)
を浄化できるようにされており、水を流すための8本のチューブ1と、オゾン発生手段3
1を構成するための1本のケーシング用チューブ31と、16本の紫外線ランプ2(光源
の一例)と、一対の蓋部材3,4と、一対のランプストッパ(壁部材の一例)5と、一対
のホルダ(板部材の一例)6とを有して構成されている。
ここで、この水処理装置Aの機能について概略説明すると、図1〜図3に示すように、
8本のチューブ1は、第1及び第2蓋部材3,4の内部に形成された内部接続路Rによっ
て直列に連通接続されており、第2蓋部材4の流体入口部(取出し部Tの一例)4Aから
取り込まれた水は、8本のチューブ1による長くて単一の折返し流路Wを通る間に、その
周囲に配置されている紫外線ランプ2からの紫外線の照射による殺菌作用、及びオゾンに
よる浄化作用を受けて十分に浄化され、それから第2蓋部材4の流体出口部(取出し部T
の一例)4Dを通って出て行くようになる。次に、各部について詳しく説明する。
チューブ1は、内部に円管状の管路1Aを持つフッ素系樹脂(例:PFA、FEP等)
製のパイプ材から成る透明又は半透明(乳白色)で、紫外線等の光をよく通す透過性(透
光性)を有するものであり、長さは500〜1000mm(例:714mm)である。各
先端部の外周には、蓋部材3,4への挿入操作を容易化すべく、先細り状に削り加工して
成るテーパ部1Bが形成されている。ケーシング用チューブ31は、上記チューブ1その
ものを用いている。
紫外線ランプ2は、通電によって紫外線を照射する公知の殺菌ランプで成り、両端の夫
々に1本ずつのリード線(電線の一例)rが取り出される構造のもの(低圧水銀灯)であ
る。この紫外線ランプ2は、発光部を含むランプ本体部2Aが大径の円柱形状を呈すると
ともに、そのさらに端部には、リード線rを支持しながら取出すための小径の円柱(又は
円筒)形状を呈する突端部2a,2aが形成されている。尚、光源2のその他としては、
紫外線を発するものなら良く、ブラックライト等の公知のものを適宜に使用することがで
き、紫外線を発する蛍光灯、各種色のLED(発光ダイオード)等種々のものが可能であ
る。
このように、ランプ本体部2Aが円柱状の殺菌灯であり、電線r又は突端部2aが殺菌
灯2Aより小径の突端部2aとして、ホルダ6とランプストッパ6に大小の貫通孔17,
21を設けるだけの簡単な構造を採用することが可能である。そして、紫外線ランプ2か
ら照射される紫外線により、チューブ1内を通る流体に対して殺菌、滅菌、有害物質の分
解等の殺菌や浄化作用を効果的に付与することができ、例えば、温泉水やプールの水等の
浄化を有効に行うに好適なものとなる。尚、ランプ本体2Aに、透過性(透光性)を有す
る外装チューブ(透明又は半透明のフッ素樹脂等)を被せておけば、振動や衝撃から紫外
線ランプ2を守る保護材として外装チューブ(図示省略)が機能する点で有効である。
一対の蓋部材3,4は、図2,図4〜図6に示すように、オゾン反応型流体用照射装置
Aとしての最も外側に配置される部品であり、9本のチューブ1の内部流路である管路1
Aを直列に連通接続するための内部接続路Wが形成されるとともに、複数の管路1Aが直
列に連通接続されて成る単一の折返し流路1Aの一対の端部に対する取出し部Tが、各蓋
部材3,4の夫々に一箇所ずつ形成されている。内部接続路Rの構成を第1蓋部材3で説
明すると、内部接続路Rは、チューブ1の端部をシール状態で内嵌する嵌合穴部分24を
有する九箇所の縦穴部7と、それら縦穴部7の対応する複数を相互連通させるための横穴
部8とから構成されている。尚、第1蓋部材3と第2蓋部材4とは、内部接続路Rの全体
形状がやや異なる以外、基本的には同じ部品である。
第1蓋部材3は、フッ素系樹脂(例:PTFE)製の矩形ブロック体3Bから成り、そ
の内側面3iには縦横三列ずつ均等間隔で配置される縦穴部7が形成されている。そのう
ちの図2における右下の縦穴部7(第1縦穴部7a)は、外側面3uに貫通されてその外
端部は、テーパネジ等による雌ネジ部9が形成されて成る流体の入口部3Aに構成されて
いる。雌ネジ部9には、オゾン反応型流体用照射装置Aに対する流体給排用の配管やチュ
ーブ等の配管類(図示省略)が連通接続される。
各縦穴部7には、図2,図4,図9に示すように、その内側面3i側部分に、各チュー
ブ1の端部を挿入内嵌するための嵌合穴部分24が形成されるとともに、チューブ1の端
面1tに当接して各チューブ1の蓋部材3,4への挿入量を規定するための段差であるス
トッパ壁25が形成されている。そして、嵌合穴部分24には、チューブ1の外周面1C
との間でシールを行うOリング10を装備するための内周溝11が形成されている。9本
のチューブ1は互いに長さが等しいから、9箇所のストッパ壁25も全て互いに等しい深
さのものとして形成されている。
横穴部8は、図2,図4,図9に示すように、矩形ブロック体3Bの横側面から型抜き
(中子や入れ子)又は後加工(ドリル加工等)による穿孔によって形成されるので、それ
による穴の大径入口部8Aを塞ぐメクラ栓12が装備されている。大径入口部8Aにはメ
クラ栓12を螺装するための雌ネジ部8a、及びOリング13を装着するための環状凹入
溝14が段差壁8bに形成されている。
要するに、並列配置される9本のチューブ1の管路1Aを直列接続すべく蓋部材3,4
に形成される内部接続路Rが、チューブ1の長手方向に沿って形成される縦穴部7と、こ
れら縦穴部7を相互連通させる横穴部8とで成る屈曲経路(直角又はほぼ直角に曲がる屈
曲経路)とするものであるから、チューブ1を接続すべく一端が嵌合穴部分24として開
放形成すれば良い縦穴部7は、例えば二つ割構造の型成形によって容易に形成することが
可能である。そして、蓋部材3,4の側面からの中子(入れ子)を用いることで横穴部8
も型成形が可能であり、その後に開放端を栓等によって塞ぐ処理を行うことで両端閉塞状
態の横穴部8も比較的容易に形成可能となる。また、ドリリング等の後加工によって縦穴
部7や横穴部8を形成する手段も可能であり、この場合でも横穴部8の開放端は閉塞処理
すれば良いものとなる。尚、両穴部7,8を切削加工で製作しても良い。
つまり、内部接続路Rは、チューブ1の端部をシール状態で内嵌する縦穴部7と、その
縦穴部7の複数を相互連通させるための横穴部8とから構成されている。このように二方
向の穴7,8の組み合わせで内部接続路Rとする構造工夫により、複数のチューブ1を直
列に接続すべく複雑化し易い蓋部材3,4の内部接続路Rを、極力簡単に形成することが
可能になり、必要な機能を廉価に得ることができてコスト上で有利なオゾン反応型流体用
照射装置Aとすることに寄与している。
オゾン発生手段Dは、図11,図12に示すように、一対の蓋部材3,4に両端部がシ
ール状態で嵌合保持されるケーシング用チューブ31と、ケーシング用チューブ31に内
装される棒状の紫外線ランプ32と、エア圧送器(酸素供給手段の一例)33によって送
られてくる酸素含有気体をケーシング用チューブ31の内部空間に取り込むための入口部
34aと、酸素含有気体に紫外線ランプ32の光が照射されることでケーシング用チュー
ブ31内に生じるオゾンをオゾン供給経路35に供給するための出口部36aと、を有し
て構成されている。
前述したように、ケーシング用チューブ31は、折返し流路Wを形成するためのチュー
ブ1と同じものであり、それらチューブ1と同じように各蓋部材3,4の嵌合穴部分24
に、Oリング10によるシール状態で挿入嵌合自在である。ケーシング用チューブ31を
各嵌合穴部分24,24に挿入嵌合することにより、その円柱状の内部空間31Sが密閉
されたオゾン発生用空間として用いることができるように構成されている。
棒状の紫外線ランプ32は、長尺円柱状の発光部32aと、この発光部32aを片持ち
支持するとともに一対の電線32c,32cに対する電線取出し部32b,32bを有す
る短い円柱状のランプベース32Aとを有しており、波長185nmや254nm等の紫
外線を照射自在な低圧水銀ランプ等のランプで構成されている。第1蓋部材3には、ラン
プベース32Aをシール状態で内嵌すべく嵌合穴部分24に続いてこれより小径のものと
して形成されるランプ支持用嵌合穴37が形成され、かつ、ランプ支持用嵌合穴37に続
いてこれより小径の電線挿通用孔39が貫通形成されている。ランプベース32Aとラン
プ支持用嵌合穴37とはこれらの間に介装されるOリング40によってシールされるとと
もに、ランプベース32Aがランプ支持用嵌合穴37に嵌合されることにより、発光部3
2aの軸心とケーシング用チューブ31の軸心とが共通の軸心Pに一致する状態で片持ち
支持されるように構成されている。
第2蓋部材4には、ケーシング用チューブ31内における第1蓋部材3側端部に開口さ
れる小径のロングチューブ36と、ケーシング用チューブ31内における第2蓋部材4側
端部に開口される小径のショートチューブ34とのそれぞれをシール状態で貫通支持する
ための一対の挿通孔38,38が形成されている。各挿通孔38,38の外側端部には、
挿通孔38とショートチューブ34及びロングチューブ36とをシール状態で接続固定す
る管継手41を螺着するための雌ネジ部42が形成されている。管継手41は、雌ネジ部
42に螺着自在なスリーブ43と、これの外端に螺着自在なユニオンナット44と、イン
ナーリング45とから成る公知のものである。
ロングチューブ36の他端36bは、開閉弁46、及バブリング機構47を介して第1
チューブ1a(1)接続用の入口部4Aにおける素孔部分48(第1縦穴部7a)に連通
するように、第2蓋部材4に形成された横孔4yにシール状態で挿入されている。第2蓋
部材4には、横孔4yとロングチューブ36とをシール状態で固定するための管継手41
が装備される。ショートチューブ34の他端は、空気(酸素含有気体の一例)を強制供給
するエア圧送器33に連通されている。
このような構成によるオゾン発生手段Dの作用は次のようである。エア圧送器33で圧
送される空気をショートチューブ34の開口部である入り口部34aからケーシング用チ
ューブ31の内部空間31Sに供給するとともに、紫外線ランプ32に通電して波長18
5nmの紫外線を照射させることにより、空気に含まれる酸素をオゾンに変換することが
でき。そして、その変換されたオゾンを含む気体、即ちオゾン含有気体が出口部36aか
らロングチューブ36を通って移送され、開閉弁46を通過後にバブリング機構47によ
って泡立てられた状態で第1チューブ1aの始端部に供給されるのである。従って、8個
のチューブ1による折返し流路Wの全域に亘って、オゾンによる浄化作用を発揮させるこ
とができる。ケーシング用チューブ31の内部空間31Sにおいては、紫外線ランプ32
から照射される波長185nmの紫外線により、酸素含有気体中の酸素をオゾンに変換す
る作用を発揮する。つまり、その反応は次式(1)によって表される。
(1)3/2O2+UV185nm→O3
そして、反応を促進するためのバブリング機構47を経たオゾン含有気体がチューブ1
内の管路1Aに供給されることにより、次のような反応が起きる。
(2)O3+UV254nm→O2+・O
(3)O2+・O+H2O+UV254nm→2OH+・O2
つまり、オゾンを含有する浄化用気体がチューブ1内の水に供給されることにより、紫外
線ランプ2から紫外線が照射されるが、照射された紫外線のうち、波長254nmの紫外
線は、水に含まれるオゾンに吸収されることにより、水と反応してOHラジカルを生成す
る。さらに、紫外線ランプ1から水に照射された紫外線のうち、波長185nmの紫外線
は、水に吸収され、OHラジカルを生成する。これらの紫外線照射によって生成されたO
Hラジカルやスーパーオキサイドアニオンなどのラジカルは、酸化剤であり、水中に含ま
れる有害物質、例えば揮発性有機塩素化合物(以下VOCと略称する)等の酸化分解が起
こる。
ここで、第1及び第2蓋部材3,4の各縦穴部7に、図2,図3に示すように、左下の
縦穴部7を第1縦穴部7aとして順に第2〜第8縦穴部7b〜7hと番号を付けると、各
横穴部8は、第1縦穴部7aと第2縦穴部7bとを連通する第1横穴部8z、第2縦穴部
7bと第3縦穴部7cとを連通する第2横穴部8z、第3縦穴部7cと第4縦穴部7dと
を連通する第3横穴部8w、第4縦穴部7dと第5縦穴部7eとを連通する第4横穴部8
w、第5縦穴部7eと第6縦穴部7fとを連通する第5横穴部8x、第6縦穴部7fと第
7縦穴部7gとを連通する第6横穴部8x、第7縦穴部7gと第8縦穴部7hとを連通す
る第7横穴部8wと呼ぶものとする。
第2蓋部材4における第1縦穴部7aは、入口部4Aを有して単独で存在する単一の穴
であり、第2蓋部材4における第8縦穴部7hは、出口部4Dを有して単独で存在する単
一の穴である。また、矩形ブロック体3Bの四隅には、通しボルト15を通すための組付
孔16が形成されている。第2蓋部材4は、図3における左下段に流体の入口部4Aが、
かつ、左中段に流体の出口部4Dがそれぞれ配置されており、それぞれ外側面4uに貫通
する縦穴部7が左下の第1縦穴部7a、左中の第8縦穴部7hである。なお、第2蓋部材
4における各部の符号は、第1蓋部材3の対応する箇所と同じ符号(7a→7a)か又は
順ずる符号(4B→3B)を付すものとする。
ランプストッパ5は、図2,図7,図9に示すように、フッ素系樹脂(例:PTFE)
製で矩形形状の正面壁5Aとその上下左右の側壁5a〜5dとの五壁から成るものであり
、正面壁5Aには8本のチューブ1及び1本のケーシング用チューブ31を通すための上
下左右3列ずつで計9箇所のチューブ用孔17と、その周囲12箇所と各チューブ用孔1
7の間の4箇所の計16箇所の紫外線ランプ2の突端部2aを挿通するための配線用孔1
8とが形成されている。四隅の夫々には、通しボルト15を通すための組付孔16が形成
されている。計9箇所のチューブ用孔17を有するランプストッパ5により、計8本のチ
ューブ1及びケーシング用チューブ31が上下及び左右に三列ずつ並列配備される並列配
置状態を、蓋部材3,4の存否とは無関係に維持させる配列維持手段Iが構成されている
配線用孔18は、ランプ本体部2Aは入らない大きさの孔であり、突端部2aのみ通す
一対のランプストッパ5,5によって16個の紫外線ランプ2を挟持保持する機能を発揮
することができる。左右の側壁5c,5dのうちの何れかの側壁5cには、各突端部2a
から延出される計16本のリード線rを纏めて外部に取出すための取出し孔19が1箇所
形成されている。正面壁5Aと各側壁5a〜5dとで囲まれた空間部20は、前述の16
本のリード線rを取出し孔19から取出すためのスペース、即ち配線用空間部として機能
する。尚、一方の取出し孔19には、紫外線ランプ32の一対の電線32c,32cを合
わせた計18本のリード線(電線)が通されることとなる。
ホルダ6は、図2,図8,図9に示すように、合成樹脂材(例:POM)による薄板状
のものであって、紫外線ランプ2のランプ本体部2Aを内嵌自在な16箇所のランプ用孔
21と、9箇所のチューブ用孔17と、4箇所の組付孔16とが形成されている。このホ
ルダ6によっても8本のチューブ1及び1本のケーシング用チューブ31の並列配置状態
を、蓋部材3,4の存否とは無関係に維持させる配列維持手段Iが兼用構成されている。
加えて、16本の紫外線ランプ2の並列配置状態も維持させる光源支持手段Kとしても機
能する。即ち、光源2を支持するためのホルダ6に形成されるチューブ貫通用のランプ用
孔21を、チューブ1に丁度嵌合する程度の大きさの孔とすることにより、ホルダ6によ
っても配列維持手段Iと同等の機能を発揮させることが可能である。これにより、手段兼
用化や機能の合理化が図れ、より洗練されて完成度の高いオゾン反応型流体用照射装置と
することができている。
このように、オゾン反応型流体用照射装置Aにおいては、第1及び第2蓋部材3,4は
、複数のチューブ1及びケーシング用チューブ31をシール状態で内嵌する複数の嵌合穴
部分24と、複数のチューブ1の蓋部材3,4への挿入量を規定すべく嵌合穴部分24に
内嵌されるチューブ1及びケーシング用チューブ31の端面1t,31tの全面に当接自
在なストッパ壁25とを有するとともに、複数のチューブ1及びケーシング用チューブ3
1が対応する嵌合穴部分24に挿入内嵌されてチューブの端面1t,31tがストッパ壁
25に当接する状態に、一対の蓋部材3,4と一対のランプストッパ5,5と一対のホル
ダ6,6と8本のチューブ1と1本のケーシング用チューブ31とを係止維持させる維持
手段E(4本の通しボルト15)が装備されている。
つまり、4本の通しボルト15を用いて装置としての両端に位置する蓋部材3,4を締
め付けて行けば、一対の蓋部材3,4を互いに引寄せることができて、各蓋部材3,4に
装備されている計18個のOリング10への挿入抵抗に抗して計8本のチューブ1及びケ
ーシング用チューブ31を容易に縦穴部7の嵌合穴部分24に挿入内嵌できるとともに、
引き続きの通しボルト15の締付により、各チューブ1及びケーシング用チューブ31の
端面1t,31tが各蓋部材3,4のストッパ壁25に当接して規定の挿入量に自動セッ
トされての組付け状態を得ることができる。また、その当接により、通しボルト15の締
付け操作に節度感が生じて締め込み操作の終了を認識し易くもなる。
この組付け状態では、ストッパ壁25とチューブ端面1tとの当接箇所が計9箇所(総
合計18箇所)存在しているから、両蓋部材3,4と各チューブ1及びケーシング用チュ
ーブ31とがずれ動いたり傾いたりすることがなく、安定的にシール嵌合される状態を維
持することができる。従って、蓋部材3,4と各チューブ1及びケーシング用チューブ3
1との嵌合シール状態、詳しくは嵌合穴部分24とチューブ外周面1C及びケーシング用
チューブ外周面31Cとのシール状態を耐圧性を低下させることなく長期に亘って良好に
維持することが可能であり、耐久性、信頼性に優れるオゾン反応型流体用照射装置Aとす
ることができている。また、通しボルト15による維持手段Eは、一対の蓋部材3,4を
複数のチューブ1を介して互いに引寄せる引寄せ機能も含んだ(兼ねた)ものに構成され
ており、別途に引寄せ手段を必要としない点で優れている。
以上述べたように、各部品、即ち、一対の蓋部材3,4、一対のランプストッパ5,5
、一対のホルダ6,6、8個のチューブ1、1個のケーシング用チューブ31、及び16
個の紫外線ランプ2を4本の通しボルト15によって締付け固定することでオゾン反応型
流体用照射装置Aの基本骨格部分が組み付けられて構成される。この場合、図2に示すよ
うに、一対のホルダ6,6間に、内面が鏡面等の光を反射する反射面22aに仕上げられ
ている四角筒カバー(カバー部材の一例)22を介装すれば、紫外線ランプ2のチューブ
1への照射作用を強化できて好都合である。
ここで、8本のチューブ1による折返し流路Wを詳しく説明すると、図3に示すように
、入口部3Aから取り入れられた処理対象の水は、第1蓋部材3の第1縦穴部7aを通っ
て第1チューブ1aに入り、第2蓋部材4の第1縦穴部7a、第1横穴部8z、第2縦穴
部7bを通って第2チューブ1bに入り、最後には第9チューブ1i、第2蓋部材4の第
9縦穴部7i、出口部4Aを通って出て行く。この折返し流路Wの経路を符号を用いて順
に示すと、4A→7a(4)→1a→7a(3)→8z(3)→7b(3)→1b→7b
(4)→8z(4)→7c(4)→1c→7c(3)→8w(3)→7d(3)→1d→
7d(4)→8w(4)→7e(4)→1e→7e(3)→8x(3)→7f(3)→1
f→7f(4)→8x(4)→7g(4)→1g→7g(3)→8w(3)→7h(3)
→1h→7h(4)→4Dとなる。尚、括弧の中の符号は蓋部材が第1蓋部材3か第2蓋
部材4かを示す数字である。
図10に示すように、16個の紫外線ランプ2は、そのうちの12個の紫外線ランプ2
で8個のチューブ1の外側を覆うように配置され、かつ、残り4個の紫外線ランプ2が上
下左右で中央に位置する1個のケーシング用チューブ31を取り囲むように配置されてい
るので、どのチューブ1,31にも強力で有効な紫外線が行き渡るように構成されている
。このように、内部接続路Rを有する一対の蓋部材3,4と8個のチューブ1を用いて成
る折返し流路Wの構造を採ることにより、コンパクトで省スペース化が可能な大きさとし
ながらも、水を強力に殺菌、消毒して浄化することができるオゾン反応型流体用照射装置
Aを実現できている。尚、図10は紫外線ランプ2が点灯している状態を表している。
このように実施例1によるオゾン反応型流体用照射装置Aにおいては、波長185nm
の紫外線が有害な有機物質の分解やこのような物質を酸化分解するラジカルの生成に用い
られるのに加えて、波長254nmの紫外線が、オゾンからの有害物質を酸化分解するラ
ジカルの生成に用いられる。従って、波長254nmの紫外線と波長185nmの紫外線
との双方の紫外線を有効に利用でき、紫外線の有機物質などの分解への利用効率が向上す
る利点がある。
参考例
参考例によるオゾン反応型流体用照射装置Aは、図13に示すように、図3等に示す
ケーシング用チューブ31をチューブ1に置き換えて、縦横3列ずつ並んだ計9本のチュ
ーブを直列に繋いで成る折返し流路Wを持つ流体用照射装置100と、これとは独立して
存在するオゾン発生手段Dと、これによって生じるオゾン含有気体を流体用照射装置10
0に供給するオゾン供給経路35とを設けて成る構造のものでも良い。この参考例によ
るオゾン反応型流体用照射装置Aの持つ処理対象流体に対する作用、効果は、実施例1に
よるオゾン反応型流体用照射装置Aと同等であると考えられる。尚、この場合、入口部3
Aは第1蓋部材3に、そして、出口部4Dは第2蓋部材4に夫々形成される。
〔実施例
実施例によるオゾン反応型流体用照射装置Aは、図14に示すように、実施例1によ
るオゾン反応型流体用照射装置のチューブ1内に、多数の光触媒フィルタFが装備された
ものであり、対応する箇所には対応する符号を付すものとする。光触媒フィルタ23は、
三次元網目構造を有するセラミック多孔体の表面に光触媒を担持させて成る断面円形(略
ドーナツ形状でも良い)のものであり、その多数個を重ねてチューブ1に内装されている
。この場合の光源として用いられる殺菌ランプ2は、低圧水銀灯やそれ例外のものの全て
が可能である。
光触媒フィルタ23は、被処理気体又は被処理液体を通し、その中の有害成分を光触媒
機能によって分解除去することにより、空気(気体)浄化や水質(液体)浄化が行なえる
ものであり、通過する被処理気体又は被処理液体の圧力損失が小さく、活性炭等との複合
化が容易であるという利点がある。そして、三次元網目構造を有する光触媒フィルタ23
とすることにより、紫外線が内部の光触媒まで届くようになり、光触媒の触媒機能を十分
に発揮させることが可能となる利点がある。セラミック多孔体のマクロポアの直径は、流
体との接触面積と処理中の目詰まり防止の観点から、0.5〜8mm程度であることが好
ましい。光触媒機能は低下し難く、多孔体は長期間メンテナンスを行うことなく、連続使
用が可能である。また、水に含まれた固形物により目詰まりを生じた場合でも、取り出し
て洗浄することにより、再使用が可能であるため資源の無駄がない。
セラミック多孔体の表面に表層用セラミック粒子による凹凸表面層を形成し、その凹凸
表面層に光触媒を担持させるとともに、表層用セラミック粒子の平均粒径を十分小さくす
れば、セラミック多孔体の表面に担持する光触媒の表面積も大きくなり、光触媒機能が十
分に発揮され、光触媒フィルタの浄化効率が向上する。つまり、凹凸表面層を形成する表
層用セラミック粒子の平均粒径を十分小さく(例:1μm〜100μm)すれば、十分な
大きさを有する凹凸表面層が形成され、光触媒機能が十分に発揮されるとともに、光触媒
が上記凹凸表面層に担持されているので、アンカー効果によって担持力が大きくなり、光
触媒が剥がれ難いという作用効果が得られる。
光触媒(光触媒機能を有する材料)は、二酸化チタン、酸化亜鉛、炭化ケイ素やこれら
の混合物から選択されることが望ましいとともに、セラミック多孔体は、アルミナ−シリ
カ系セラミックや炭化けい素系セラミックであることが望ましい。光触媒機能とは、例え
ば、二酸化チタン、酸化亜鉛、炭化ケイ素等の無機材料にそのバンドギャップ以上のエネ
ルギーを持つ光を照射すると、その表面上に正孔・電子対が生成する現象のことである。
要するに、照射手段Hから発せられる紫外光のエネルギーにより生じた正孔は、水と接す
ることにより、H2O+h+ →・OH+H+ という反応を生じる。また、電子が空気と接
することにより、O2+e- →・O2- という反応を生じる。
ここで発生した・OH(水酸基ラジカル)及び・O2- (活性酸素:スーパーオキサイ
ドアニオン)はオゾン以上の強い酸化作用を有しており、活性酸素は強い殺菌力を有して
、微生物の細胞膜を破壊する作用を発現する。この働きは活性酸素の寿命が非常に短いこ
とから光触媒の表面のみでおこり、表面から離れた部位には影響を及ぼさない。尚、セラ
ミック多孔体の材料としては、アルミナ、コージライト、ムライト、ジルコニア、シリカ
、マグネシア等、及びこれらの混合物等の金属酸化物系セラミックス、或いは、炭化ケイ
素、窒化ケイ素から得られる多孔質セラミックス等の非酸化物系セラミックスが挙げられ
る。また、光触媒の材料としては、二酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(Zn2O)、炭
化ケイ素(SiC)、二硫化モリブデン(MoS2)、酸化第二鉄(Fe23)、酸化第
二インジウム(In23)、三酸化タングステン(WO3)等の光半導体が挙げられるが
、太陽光等の自然光で光触媒機能を発現する二酸化チタン、酸化亜鉛、炭化ケイ素などが
望ましい。
例えば、実施例2によるオゾン反応型流体用照射装置Aを、廃水等の水処理装置に適用
した場合には、セラミックス多孔体表面に担持された光触媒に、光源2による紫外光を照
射しながらチューブ1内に処理水を通水し、水処理を行う。水と光触媒との接触面におい
て強い酸化作用により、有害な有機物質の分解、微生物の細胞膜を破壊する作用が発揮さ
れる。このため、水の中に存在するフェノール、エチレングリコール等の化合物は分解さ
れ、また、光触媒に付着した水性生物の種子や幼生体は生長を阻害され、水性生物のパイ
プ表面にへの付着が防止される。この働きは活性酸素の寿命が非常に短いことから光触媒
の表面のみでおこり、表面から離れた部位には影響を及ぼすことはなく、水系への影響が
極めて少ない。そして、光触媒を担持するセラミック多孔体を使用しているので、耐久性
に優れ、光触媒と処理液との接触面積が大きく、効率の良い水処理が可能である。
このように実施例によるオゾン反応型流体用照射装置Aにおいては、波長254nm
の紫外線が、チューブ1に内装されている光触媒フィルタ23での光触媒反応、また、有
害物質を酸化分解するオゾンからのラジカルの生成に用いられる。従って、波長254n
mの紫外線を有効に利用でき、紫外線の有機物質などの分解への利用効率が向上する利点
がある。また、照射装置Aに光触媒フィルタFを装備した場合、照射装置Aのみの場合と
比べて、三次元フィルタにバブリングされたオゾンが通過する間にさらに均一に細泡化さ
れるため、反応効率が向上する。
〔別実施例〕
図1に示すオゾン反応型流体用照射装置Aにおいて、チューブ1の数は複数(2以上)
であればよく、また紫外線ランプ(光源)2の数も適宜に変更可能である。チューブ1は
、フッ素系樹脂等の合成樹脂材の他、石英管やガラス管でも良く、要は透過性の材料であ
れば良い。また、ケーシング用チューブ31は、透過性が無くても良く、種々の材料置換
が可能である。
オゾン反応型流体照射装置の前方から見た斜視図(実施例1) 図1のオゾン反応型流体照射装置を前方上方から見た分解斜視図 チューブの配列構造及び折返し流路の経路を示す模式図 第1蓋部材の構造を示す縦断断面図 第2蓋部材の構造を示す正面図 第2蓋部材の流体入口部を通る横断断面図 ランプストッパの構造を示す斜視図 ホルダの構造を示す斜視図 チューブ及び光源の端部周辺の構造を示す部分断面図 チューブと光源との配置状態を示す断面図 オゾン発生手段の構造を示すオゾン反応型流体照射装置の側面図 図11のイ−イ線断面図 参考例によるオゾン反応型流体照射装置の構造を示す原理図 実施例による光触媒式のチューブを示す判断面図
1 チューブ
1A 管路
1t,31t 端面
2 光源(長尺状ランプ)
2A ランプ本体部
2a 突端部
3 第1蓋部材
4 第2蓋部材
5 壁部材
6 板部材
7 縦穴部
8 横穴部
9 雌ネジ部
17 貫通孔
18 配線用孔
19 取出し孔
20 配線用空間部
22 カバー部材
24 嵌合穴部分
25 ストッパ壁
31 ケーシング用チューブ
31S 内部空間
32 紫外線ランプ
32a 発光部
32b 電線取出し部
32A ランプベース
33 酸素供給手段
34 ショートチューブ
34a 入口部
35 オゾン供給経路
36 ロングチューブ
36a 出口部
37 ランプ支持用嵌合穴
38 挿通孔
r 電線
A オゾン反応型流体用照射装置
D オゾン発生手段
E 維持手段
I 配列維持手段
K 光源支持手段
R 内部接続路
T 取出し部
W 折返し流路

Claims (11)

  1. 透過性を有する材料から成る所定長さの流体移送用チューブの複数と、これら複数のチ
    ューブを並列に配置保持すべくそれら複数のチューブの両端部の夫々にシール状態で嵌合
    自在な一対の蓋部材と、前記複数のチューブに紫外線を発する光源を前記複数のチューブと
    並列に配置して装備するための光源支持手段とを有し、
    前記蓋部材には、前記複数のチューブの内部流路である管路を直列に連通接続するため
    の内部接続路が形成され、かつ、前記複数の管路が直列に連通接続されて成る単一の折返
    し流路の一対の端部に対する取出し部が、前記一対の蓋部材の一方に二箇所或いは各蓋部
    材の夫々に一箇所ずつ形成されるとともに、
    酸素含有気体を用いてオゾンを発生させるオゾン発生手段と、このオゾン発生手段で発
    生されたオゾンを前記折返し流路の始端部に供給するオゾン供給経路とを有し
    前記オゾン発生手段は、前記一対の蓋部材に両端部がシール状態で嵌合保持されるケー
    シング用チューブと、前記ケーシング用チューブに内装される棒状の紫外線ランプと、酸
    素供給手段によって送られてくる酸素含有気体を前記ケーシング用チューブの内部空間に
    取り込むための入口部と、酸素含有気体に紫外線が照射されることで前記ケーシング用チ
    ューブ内に生じるオゾンを前記オゾン供給経路に供給するための出口部と、を有して構成
    され、
    前記一対の蓋部材とは別に、これら蓋部材による前記複数のチューブの並列配置状態を
    維持させる配列維持手段が装備され、この配列維持手段は、前記複数のチューブの夫々を嵌合自在な貫通孔が形成された壁部材の一対で構成されるとともに、前記一対の壁部材は前記一対の蓋部材に対応させて隣接配備されているオゾン反応型流体用照射装置。
  2. 前記蓋部材は、前記複数のチューブ及び前記ケーシング用チューブをシール状態で内嵌
    する複数の嵌合穴部分と、前記複数のチューブ及び前記ケーシング用チューブの前記蓋部
    材への挿入量を規定すべく前記嵌合穴部分に内嵌される前記チューブ及び前記ケーシング
    用チューブの端面に当接自在なストッパ壁とを有するとともに、前記複数のチューブ及び
    前記ケーシング用チューブが対応する前記嵌合穴部分に挿入内嵌されて前記チューブ及び
    前記ケーシング用チューブの端面が前記ストッパ壁に当接する状態に、前記一対の蓋部材
    と前記複数のチューブ及び前記ケーシング用チューブとを係止維持させる維持手段が装備
    されている請求項に記載のオゾン反応型流体用照射装置。
  3. 前記棒状の紫外線ランプは、長尺状の発光部と、この発光部を片持ち支持するとともに
    一対の電線取出し部を有するランプベースとを有して構成され、
    前記一対の蓋部材のうちの一方には、前記ランプベースをシール状態で内嵌すべく前記
    嵌合穴部分に続いて形成されるランプ支持用嵌合穴が形成され、かつ、前記一対の蓋部材
    のうちの他方には、前記ケーシング用チューブ内における前記一方の蓋部材側端部に開口
    されるロングチューブと、前記ケーシング用チューブ内における前記他方の蓋部材側端部
    に開口されるショートチューブとのそれぞれをシール状態で貫通支持するための一対の挿
    通孔が形成されている請求項に記載のオゾン反応型流体用照射装置。
  4. 前記複数のチューブ及び前記ケーシング用チューブが、互いに同一のチューブで構成さ
    れている請求項の何れか一項に記載のオゾン反応型流体用照射装置。
  5. 前記オゾン供給経路には、前記チューブの前記管路に存在する流体中に泡立てた状態で
    オゾンを供給するためのバブリング機構が介装されている請求項1〜の何れか一項に記
    載のオゾン反応型流体用照射装置。
  6. 前記取出し部は、前記チューブの端部をシール状態で内嵌自在で、かつ、外部配管の螺
    合による接続が自在となるための雌ネジ部を有する貫通孔で構成されている請求項1〜
    の何れか一項に記載のオゾン反応型流体用照射装置。
  7. 前記光源支持手段は、長尺状ランプで成る前記光源の各端部を通す貫通孔が複数形成さ
    れた板部材の一対で構成されるとともに、前記一対の板部材は前記一対の配列維持手段に
    対応させて隣接配備されている請求項に記載のオゾン反応型流体用照射装置。
  8. 前記壁部材には、前記長尺状ランプの端面から取出される電線又は電線を囲繞する突端
    部は通し、かつ、ランプ本体部の通過は不能とする配線用孔が形成されるとともに、各配
    線用孔から取出される電線を纏めて前記壁部材の側面に貫通形成される取出し孔から外部
    に取出すための配線用空間部が形成されている請求項又はに記載のオゾン反応型流
    体用照射装置。
  9. 前記チューブ及び前記蓋部材がフッ素系樹脂材製である請求項1〜の何れか一項に
    記載のオゾン反応型流体用照射装置。
  10. 前記光源支持手段に支持された状態の光源、及び前記複数のチューブを覆って反射させ
    るためのカバー部材が装備自在に構成されている請求項1〜の何れか一項に記載のオ
    ゾン反応型流体用照射装置。
  11. 前記チューブの前記管路に、三次元網目構造を有するセラミック多孔体の表面に光触媒
    を担持させて成る光触媒フィルタが装備されている請求項1〜10の何れか一項に記載の
    オゾン反応型流体用照射装置。
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