(57)【要約】【課題】構造が複雑な部材の加工を容易にし、かつ、固液分離機能により分離した破片を安全に捕集するための専用回収容器を不要にすることを課題とする。【解決手段】垂直円筒形容器２と、該容器の上端外周接線方向に取り付けられた被処理流体流入管３と、前記容器内部の上部側に該容器の軸と平行かつ円周方向に等間隔に配置された複数本の紫外線ランプ４と、これらランプの外周を夫々包む保護管５と、前記容器中心軸位置に配置され、下端が保護管下端位置より下方にあり、かつ上端は前記容器の外部に突出するように配置された処理流体流出管６と、該流出管の下端部に取付けられた保護管下端固定板と、前記容器下方側の内部に設置された逆円錐形管８とを具備し、逆円錐形管の上端は処理水流出管下端位置と同一高さかその下方に位置し、下端は前記容器最底面に接しないように設置され、かつ、上方端が前記容器内径と同一径であることを特徴とする紫外線照射水処理装置。【選択図】      図１
2010125417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理流体に紫外線を照射する装置において、垂直円筒形容器と、該垂直円筒形容器の上端外周接線方向に取り付けられた被処理流体流入管と、前記垂直円筒形容器内部の上部側に垂直円筒形容器の軸と平行に、かつ、円周方向に等間隔に配置された複数本の紫外線ランプと、これらの紫外線ランプの外周を夫々包むように配置された保護管と、前記垂直円筒形容器の中心軸位置に配置されるとともに、下端が前記保護管の下端位置より下方にあり、かつ上端は垂直円筒形容器の外部に突出するように配置された処理流体流出管と、この処理流体流出管の下端部に取付けられた保護管下端固定板と、垂直円筒形容器下方側の内部に設置された逆円錐形管とを具備し、
前記逆円錐形管の上端は、前記処理流体流出管の下端位置と同一高さか、その下方に位置し、下端は垂直円筒形容器の最底面に接しないように設置され、かつ、上端が垂直円筒形容器内径と同一径であることを特徴とする紫外線照射水処理装置。
【請求項２】
被処理流体に紫外線を照射する装置において、垂直円筒形容器と、該垂直円筒形容器の上端外周接線方向に取り付けられた被処理流体流入管と、前記垂直円筒形容器上方内部に、上端が前記被処理流体流入管の外周下端より下方に位置し、かつ、外周が前記垂直円筒形容器内壁に接し、下方に行くに従い径が縮小する第１の逆円錐形管と、該第１の逆円錐形管内部に、前記垂直円筒形容器の軸と平行に、かつ、円周方向に等間隔に配置された複数本の紫外線ランプと、これらの紫外線ランプの外周を夫々包むように配置された保護管と、下端が前記垂直円筒形容器の中心軸位置でかつ前記保護管の下端位置より下方にあり、上端は垂直円筒形容器の上方外部に出るように配置され処理流体流出管と、この処理流体流出管の下端部に取付けられた保護管下端固定板と、垂直円筒形容器下方側の内部に設置された第２の逆円錐形管により構成されており、第２の逆円錐形管の上端は、前記処理流体流出管下端位置と同一高さか、その下方に位置し、下端は垂直円筒形容器の最底面に接しないように設置されていることを特徴とする紫外線照射水処理装置。
【請求項３】
前記垂直円筒形容器の下端中心軸位置に、上部に逆円錐状の凹溝を有する固体粒子巻上げ防止部材が設置されていることを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載の紫外線照射水処理装置。
【請求項４】
前記固体粒子巻上げ防止部材の幅は逆円錐形管の下端の径より大きいことを特徴とする請求項３記載の紫外線照射水処理装置。
【請求項５】
前記垂直円筒形容器の下端中心軸位置に、円錐形状部材が設置されていることを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載の紫外線照射水処理装置。
【請求項６】
前記円錐形状部材の底辺の長さは逆円錐形管の下端の径より大きいことを特徴とする請求項５記載の紫外線照射水処理装置。
【請求項７】
被処理流体に紫外線を照射する装置において、水平円筒形の流入ヘッダーと、該流入ヘッダーの外径よりも小さい径の中間水平円筒部と、該中間水平円筒部と同径で中間水平円筒部とフランジ接続された固体粒子回収円筒部により構成された水平円筒形容器と、前記流入ヘッダーの外周接線方向に取り付けられた被処理流体流入管と、前記中間水平筒部内部に容器軸と平行に、かつ、円周方向に等間隔に配置された複数本の紫外線ランプと、これらの紫外線ランプの外周を包むように配置された保護管と、一端が前記中間水平円筒部の中心軸位置でかつ前記保護管の端部位置より下流側にあり、他端が前記流入ヘッダー端面を貫通し外部に出るように配置された処理流体流出管と、前記固体粒子回収円筒部の内部に取付けられた水平円錐形管とを具備し、
前記水平円錐形管の一端は、前記処理流体流出管の容器内端部位置と同一位置か、その下流側に位置し、かつ、前記固体粒子回収円筒部の内径と同一径であり、かつ、他方の端部は前記固体粒子回収円筒部の端面に接しないように設置されていることを特徴とする紫外線照射水処理装置。
【請求項８】
前記被処理流体流入管は、前記水平円筒形容器の中心軸より上方に取付けられ、前記被処理流体流入管と対向する側に固体粒子回収蓋が設置されていることを特徴する請求項７記載の紫外線照射水処理装置。
【請求項９】
前記被処理流体流入管は、前記水平円筒形容器の中心軸より上方に取付けられ、前記被処理流体流入管と対向する側に固体粒子トラップ兼回収容器が設置されていることを特徴する請求項７記載の紫外線照射水処理装置。
【請求項１０】
前記被処理流体流入管は、前記水平円筒形容器の中心軸より上方に取付けられ、前記被処理流体流入管と対向する側に固体粒子回収用配管が接続され、かつ、当該固体粒子回収配管には閉止弁が取付けられていることを特徴する請求項７記載の紫外線照射水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水処理や下水処理，食品排水処理，薬品排水処理，遠洋船舶バラスト水処理等において、藻類，微生物，病原性原虫等を不活化もしくは無害化するために紫外線を被処理流体に照射する紫外線照射水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、紫外線を照射して消毒する紫外線消毒は、上下水処理やプールなどの殺菌消毒処理、食品工業における水処理などの水処理全般において、水に含まれる病原性の微生物、特に最近ではウィルスの殺菌及び消毒を目的とした応用が推進されている。
【０００３】
紫外線消毒は、特に、浄水処理で問題となっている耐塩素性病原菌クリプトスポリジウムやジアルジアの対策として、非常に効果的な消毒方法である。クリプトスポリジウムやジアルジアは、従来の消毒技術である塩素消毒では不活化できないが、紫外線を僅かに照射するだけで不活化が可能である（例えば、非特許文献１を参照）。この非特許文献１には、クリプトスポリジウムやジアルジアの２ｌｏｇ以上の不活化には、紫外線を１０ｍＪ／ｃｍ２以上の照射で有効であると記載されている。
【０００４】
紫外線消毒を行う場合に、消毒対象の目標不活化率に対して、必然的に必要な紫外線の照射量が決定される。紫外線の照射量を一定にした運用を行うと、環境状況によっては、過剰な照射となることがある。紫外線の照射が過剰になると、紫外線の発光源である紫外線ランプの寿命が短くなり、かつ紫外線発光に要する電力を浪費する要因となる。一方、浄水処理では、人間の体内に入る飲料水となるために確実に紫外線量が１０ｍＪ／ｃｍ２以上の紫外線を照射しなければならない。
【０００５】
従って、従来の紫外線照射水処理装置により紫外線消毒を行う場合に、紫外線消毒装置を効率良く、かつ確実に運用するため、紫外線強度（照度）の減衰特性（紫外線ランプからの距離の２乗に応じて紫外線強度が減衰する性質）を考慮し、被処理流体が旋回しつつ常に紫外線ランプ近傍に流れるように、容器の入口管と出口管との配置を工夫した紫外線照射技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、紫外線照射技術では、ほとんどの場合、紫外線ランプが保護管に収納された構造を有している。しかしながら、保護管としては、耐衝撃性よりも紫外線の透過効率の方が優先されるため、結晶石英や合成石英ガラスといった比較的衝撃に弱い材料が使用される。これに伴い、紫外線照射水処理装置には、無理な力や突発的な衝撃により、保護管や紫外線ランプが破損し易い状況にある。紫外線ランプや保護管が破損した場合、ランプ内の水銀や石英ガラスの破片が処理流体に混入する不都合が生じることになる。
【０００７】
この不都合を解消する技術としては、センサが紫外線ランプの破損を検出した時に、紫外線照射装置への通水を遮断することにより、紫外線照射装置内の水銀汚染の拡大を防止する紫外線照射水処理装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。但し、特許文献２では、紫外線照射装置への通水を遮断するまでの間に、紫外線照射装置内の水銀で汚染された処理水が下流側の浄水工程に混入する心配がある。
【０００８】
一方、前述した特許文献１では、水銀で汚染された処理水が下流側の浄水工程に混入する心配を解消するため、紫外線照射装置に固液分離機能を付加したことにより、水銀や破片などの固形分を処理水から分離する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００７−１４４３８６号公報
【特許文献２】特開２００４−１８８２７４号公報
【非特許文献１】水道協会雑誌（２００４年６月）第７３巻第６号第６０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
紫外線照射装置は、通常、装置全体を水道水圧に耐えられるよう装置構造物全体を十分な厚さを持った部材により構成する必要がある。しかし、前述したように、被処理流体が旋回しつつ常に紫外線ランプ近傍に流れ、かつ、固液分離機能を付加した紫外線照射装置では、構造が複雑になるため製造にかかる費用が増大してしまう課題がある。また、固液分離機能により分離した破片を安全に捕集するためには、回収容器が不可欠となり、このことも装置製造費用の増大要因となっている。
【００１０】
本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、被処理流体が旋回しつつ常に紫外線ランプ近傍に流れ、かつ、固液分離機能を付加した紫外線照射水処理装置において、構造が複雑な部材の加工を容易にし、かつ、固液分離機能により分離した破片を安全に捕集するための専用回収容器が不要な紫外線照射水処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願第１の発明に係る紫外線照射水処理装置は、被処理流体に紫外線を照射する装置において、垂直円筒形容器と、該垂直円筒形容器の上端外周接線方向に取り付けられた被処理流体流入管と、前記垂直円筒形容器内部の上部側に垂直円筒形容器の軸と平行に、かつ、円周方向に等間隔に配置された複数本の紫外線ランプと、これらの紫外線ランプの外周を夫々包むように配置された保護管と、前記垂直円筒形容器の中心軸位置に配置されるとともに、下端が前記保護管の下端位置より下方にあり、かつ上端は垂直円筒形容器の外部に突出するように配置された処理流体流出管と、この処理流体流出管の下端部に取付けられた保護管下端固定板と、垂直円筒形容器下方側の内部に設置された逆円錐形管とを具備し、前記逆円錐形管の上端は、前記処理流体流出管の下端位置と同一高さか、その下方に位置し、下端は垂直円筒形容器の最底面に接しないように設置され、かつ、上端が垂直円筒形容器内径と同一径であることを特徴とする。
【００１２】
また、本願第２の発明に係る紫外線照射水処理装置は、被処理流体に紫外線を照射する装置において、垂直円筒形容器と、該垂直円筒形容器の上端外周接線方向に取り付けられた被処理流体流入管と、前記垂直円筒形容器上方内部に、上端が前記被処理流体流入管の外周下端より下方に位置し、かつ、外周が前記垂直円筒形容器内壁に接し、下方に行くに従い径が縮小する第１の逆円錐形管と、該第１の逆円錐形管内部に、前記垂直円筒形容器の軸と平行に、かつ、円周方向に等間隔に配置された複数本の紫外線ランプと、これらの紫外線ランプの外周を夫々包むように配置された保護管と、下端が前記垂直円筒形容器の中心軸位置でかつ前記保護管の下端位置より下方にあり、上端は垂直円筒形容器の上方外部に出るように配置され処理流体流出管と、この処理流体流出管の下端部に取付けられた保護管下端固定板と、垂直円筒形容器下方側の内部に設置された第２の逆円錐形管により構成されており、第２の逆円錐形管の上端は、前記処理流体流出管下端位置と同一高さか、その下方に位置し、下端は垂直円筒形容器の最底面に接しないように設置されていることを特徴とする。
【００１３】
更に、本願第３の発明に係る紫外線照射水処理装置は、被処理流体に紫外線を照射する装置において、水平円筒形の流入ヘッダーと、該流入ヘッダーの外径よりも小さい径の中間水平円筒部と、該中間水平円筒部と同径で中間水平円筒部とフランジ接続された固体粒子回収円筒部により構成された水平円筒形容器と、前記流入ヘッダーの外周接線方向に取り付けられた被処理流体流入管と、前記中間水平筒部内部に容器軸と平行に、かつ、円周方向に等間隔に配置された複数本の紫外線ランプと、これらの紫外線ランプの外周を包むように配置された保護管と、一端が前記中間水平円筒部の中心軸位置でかつ前記保護管の端部位置より下流側にあり、他端が前記流入ヘッダー端面を貫通し外部に出るように配置された処理流体流出管と、前記固体粒子回収円筒部の内部に取付けられた水平円錐形管とを具備し、前記水平円錐形管の一端は、前記処理流体流出管の容器内端部位置と同一位置か、その下流側に位置し、かつ、前記固体粒子回収円筒部の内径と同一径であり、かつ、他方の端部は前記固体粒子回収円筒部の端面に接しないように設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、被処理流体が旋回しつつ常に紫外線ランプ近傍に流れ、かつ、固液分離機能を付加した紫外線照射水処理装置において、構造が複雑な部材の加工を容易にし、かつ、固液分離機能により分離した破片を安全に捕集するための専用回収容器の設置が不要となる。また、縦型、横型どちらの設置状態においても被処理流体が旋回しつつ常に紫外線ランプ近傍に流れを形成できるため、無駄のない紫外線照射が可能となる。さらに、本発明によれば、固液分離機能により被処理流体に混入している、砂や小石による保護管の破損を防止することが可能となる。従って、万が一保護管や、ランプが破損した場合でも、それらの破片を容器内で分離回収できるため、処理流体への固形不純物混入を防止することで、安全な処理水の供給が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の紫外線照射水処理装置について更に詳しく説明する。  
上記第１又は第２の発明において、前記垂直円筒形容器の下端の中心軸位置に、上部に逆円錐状の凹溝を有する固体粒子巻上げ防止部材を設置することが好ましい。ここで、前記固体粒子巻上げ防止部材の幅は逆円錐形管の下端の径より大きいことが好ましい。これにより、上昇旋回流が発生する吸引力により垂直円筒形容器中心軸に引き寄せられる極小の固体粒子はブロックされ、石英ガラス片や水銀等の汚染物質は下部円筒部内に確実に捕捉される。そのため、上昇旋回流への混入を防止することができ、固液分離機能により分離した破片を安全に捕集するための専用の回収容器が不要となり、製造費用の低減することができる。  
上記第１又は第２の発明において、前記垂直円筒形容器の下端の中心軸位置に、円錐形状部材を設置することが好ましい。ここで、円錐形状部材の底辺の長さは逆円錐形管の下端の径より大きいことが好ましい。これにより、上記固体粒子巻上げ防止部材を設置する場合と同様な効果が得られる。
【００１６】
上記第３の発明において、前記被処理流体流入管は、前記水平円筒形容器中心軸より上方に取付けられ、該被処理流体流入管と対向する側に固体粒子回収蓋が設置されていることが好ましい。これにより、保護管や紫外線ランプが破損したときに、流入ヘッダーや中間水平円筒部に残留した石英ガラス片や、水銀等の汚染物質は、固形粒子回収蓋の開放により紫外線照射水処理装置の外へ排出することができる。従って、専用の回収容器が無くても固液分離機能により分離した破片を安全に捕集するため、従来専用回収容器の製造にかかっていた費用が不要となり、製造費用を低減することができる。
【００１７】
上記第３の発明において、前記被処理流体流入管は、前記水平円筒形容器の中心軸より上方に取付けられ、該被処理流体流入管と対向する側に固体粒子トラップ兼回収容器が設置されていることが好ましい。これにより、被処理流体に砂や小石等の固体粒子が混入したまま流入ヘッダーに流入した場合でも、混入している固体粒子は流入ヘッダー内の旋回流による遠心分離効果が生じるとともに、固体粒子トラップ兼回収容器に落ち込み、ここで捕捉される。従って、被処理流体に混入している砂や小石が保護管に当たって破損させるのを防止することができる。
【００１８】
上記第３の発明において、前記被処理流体流入管は、前記水平円筒形容器の中心軸より上方に取付けられ、前記被処理流体流入管と対向する側に固体粒子回収用配管が接続され、かつ、当該固体粒子回収配管には閉止弁が取付けられていることが好ましい。これにより、被処理流体に砂や小石等の固体粒子が混入している場合、固体粒子回収配管によって捕捉できる。また、前記閉止弁は捕捉された固体粒子を排出する機能を有するが、通常運転時には閉止状態なっており、固体粒子回収配管内に砂や小石の堆積量が流入ヘッダー内面に達するようになった場合や紫外線照射水処理装置の運転を停止場合、及び保護管や紫外線ランプが割れて緊急停止した場合等に開放され、捕捉された固体粒子を装置外へ排出することができる。
【００１９】
次に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、本実施形態は下記に述べることに限定されない。  
（第１の実施形態）：請求項１に対応  
図１(Ａ)，(Ｂ)を参照する。図１(Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の垂直断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。  
図１の紫外線照射水処理装置１は、垂直円筒形容器２と、被処理流体流入管３と、複数本の紫外線ランプ４と、保護管５と、処理流体流出管６と、保護管下端固定板７と、逆円錐形管８と、排水兼固体粒子排出配管９と、排水兼空気出入配管１０と、排水兼固体粒子排出弁１１と、排水兼空気出入弁１２とを備えている。
【００２０】
垂直円筒形容器２は、上部円筒部２ａと下部円筒部２ｂとをフランジ１３ａにより接続したものである。被処理流体流入管３は、上部円筒部２ａの上端外周接線方向に取り付けられている。紫外線ランプ４は、垂直円筒形容器２内部の上部側に該容器２の軸と平行に、かつ、円周方向に等間隔に配置されている。前記保護管５は、各紫外線ランプ４を夫々包むように配置されている。処理流体流出管６は、垂直円筒形容器２の中心軸位置に配置されている。処理流体流出管６の下部端は保護管５の下端位置より下方にあり、その上端は垂直円筒形容器２の外部に出るように配置されている。
【００２１】
保護管下端固定板７は、処理流体流出管６の下端部に取付けられている。逆円錐形管８は、下部円筒部２ｂの内部に設置されている。逆円錐形管８の上端は、処理水流出管６の下端位置と同一高さに位置し、下端は下部円筒部２ｂの最底面に接しないように設置され、かつ、上端が上部円筒部２ｂの内径と同一径となっている。排水兼固体粒子排出配管９は、下部円筒部２ｂの底面に接続されている。排水兼空気出入配管１０は、下部円筒部２ｂの上方側端部に接続されている。排水兼固体粒子排出配管９及び排水兼空気出入配管１０には、夫々排水兼固体粒子排出弁１１，排水兼空気出入弁１２が取付けられている。
【００２２】
次に、上述した構成の紫外線照射水処理装置の作用について説明する。  
1) まず、被処理流体Ｗ１が被処理流体入口管３を通り、垂直円筒形容器２内に流入してくる。ここで、被処理流体入口管３は、上部円筒部２ａの外周接線方向に沿って接続されているので、垂直円筒形容器２内に流入する被処理流体Ｗ１は旋回するようになり、上部円筒部２ａ内面を螺旋状に旋回しながら下方軸方向に流れる。さらに詳しく説明すると、被処理流体Ｗ１は周方向に配列された６本の紫外線ランプ４をそれぞれ収納した保護管５外周近傍を時計方向に順次接しながら流れる。この過程で被処理流体Ｗ１は、処理流体Ｗ２となる。
【００２３】
2) 次に、上部円筒部２ａ内を旋回しなら下降してきた処理流体Ｗ２は、下部円筒部２ｂ内部に設置された逆円錐形管８内を加速しながら旋回下降を続け、垂直円筒形容器２の最底面に至る。その後、処理流体Ｗ２は方向を転じ、上昇旋回流Ｗ３となり、処理流体流出管６から流出する。  
3) 下部円筒部２ｂの底面に接続された、排水兼固体粒子排出配管９の排水兼固体粒子排出弁１１は、紫外線照射水処理装置１内の流体、および固体粒子を排出する時に開放される。また、下部円筒部２ｂの側面に接続された排水兼空気出入配管１０の排水兼空気出入弁１２は、紫外線照射水処理装置１内へ初めに注水されると時と、紫外線照射水処理装置１内の流体、および固体粒子を排出する時に開放される。
【００２４】
第１の実施形態に係る紫外線照射水処理装置によれば、次の効果を有する。  
1) 上部円筒部２ａの上端外周接線方向に被処理流体流入管３を設けているので、被処理流体Ｗ１を、旋回させることができる。また、旋回させることにより、被処理流体Ｗ１の流速は、上部円筒部２ｂの内壁側が、中心軸側より速くなる。その流速が速い部分に紫外線ランプが設置されている。そのため、被処理流体Ｗ１を、紫外線ランプ４の近傍を流すことができ、紫外線の照射効率を高めることができる。換言すれば、旋回流を生じさせるので、紫外線を無駄なく被処理流体Ｗ１全体に照射することができる。
【００２５】
2) 補足すると、紫外線量（ｍＪ／ｃｍ２）は、紫外線照度（ｍＷ／ｃｍ２）と照射時間（ｓｅｃ）との積で計算される。本実施形態に係る紫外線照射水処理装置１では、被処理流体Ｗ１を旋回流にしているので、流速が速い部分と遅い部分が生じる。しかし、流速の速い部分は、通過時間は短くなるため、流速が速い部分に紫外線ランプを配置して、紫外線照度を高くすることにより、効率よく紫外線量を被処理流体Ｗ１に照射することができる。
【００２６】
3) また、突発的な衝撃等により、ランプ保護管５や紫外線ランプ４が割れてしまい、保護管５及び紫外線ランプ４を構成する石英ガラス片や、紫外線ランプ４に内封された水銀が漏洩する場合がある。こうした場合でも、被処理流体Ｗ１の螺旋状旋回流による遠心分離作用と重力作用により石英ガラス片等が下方に集められ、さらに、逆円錐形管８内で加速旋回されるため、小さな固体粒子も分離されながら下降を続け、逆円錐形管８下端開口部に至ると、下部円筒部２ｂと逆円錐形管８により形成されている空間内に広がる。  
下部円筒部２ｂと逆円錐形管８により形成されている空間内では、下部円筒部２ｂの側面側ほど処理流体Ｗ２の流速が遅くなるので、分離された固体粒子は、自己の重量で空間内に沈澱する。したがって、石英ガラス片や水銀等の汚染物質は下部円筒部２ｂ内に捕捉されるため、上昇旋回流への混入を防止することができる。よって、固液分離機能により分離した破片を安全に捕集するために、専用の回収容器が不要となり、製造費用を低減することができる。
【００２７】
4) さらに、垂直円筒形容器２の下部円筒部２ｂ部に、固体粒子分離機能を好適に発揮させるための、逆円錐形管８を内蔵する構造としているため、紫外線照射処理装置１に要求される耐圧性能は、垂直円筒形容器２のみに持たせることができる。従って、内蔵される逆円錐形管８は、製造時に加工が容易な肉厚の薄い材料で製造できるようになり、製造費をさらに低減することができる。
【００２８】
（第２の実施形態）：請求項２に対応  
図２(Ａ)，(Ｂ)を参照する。図２(Ａ）は本発明の第２の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の垂直断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。但し、図１と同一の部材は同符番を付して説明は省略する。  
図２の紫外線照射水処理装置１は、垂直円筒形容器２と、被処理流体流入管３と、第１の逆円錐形管１４と、複数本の紫外線ランプ４と、保護管５と、処理流体流出管６と、保護管下端固定板７と、第２の逆円錐形管１５とを備えている。
【００２９】
前記垂直円筒形容器２は、円筒形流入部２ｃと、中間円筒部２ｄと、下方円筒部２ｂとを夫々フランジ１３ｂ、１３ｃにより接続して構成されている。被処理流体流入管３は、円筒形流入部２ｃの上端外周接線方向に取り付けられている。第１の逆円錐形管１４は、上端が中間円筒部２ｄとの上端と同一で、かつ、外周が中間円筒部２ｄの内壁に接し、下方に行くに従い径が縮小するように構成されている。前記紫外線ランプ４は、第１の逆円錐形管１４の内部に、垂直円筒形容器２の中心軸と平行に、かつ、円周方向に等間隔に配置されている。
【００３０】
保護管５は、ランプ４の外周を包むように配置されている。処理流体流出管６は、垂直円筒形容器２の中心軸位置にし、下端が保護管５の下端位置より下方にあり、上端は、垂直円筒形容器２の上方外部に出るように配置されている。保護管下端固定板７は、処理流体流出管６の下端部に取付けられている。第２の逆円錐形管１５は、下部円筒部２ｂの内部に設置されている。第２の逆円錐形管１５の上端は、処理水流出管６の下端位置と同一高さに位置し、下端は垂直円筒形容器２の最底面に接しないように設置されている。
【００３１】
次に、こうした構成の紫外線照射水処理装置の作用について説明する。  
1) まず、被処理流体Ｗ１は、垂直円筒形容器２の最上部の円筒形流入部２ｃの外周接線方向に取り付けられた被処理流体流入管３から流入してくる。ここで、被処理流体入口管３は、円筒形流入室２ｃの外周接線方向に沿って接続されているので、垂直円筒形容器２内に流入する被処理流体Ｗ１は旋回するようになる。
【００３２】
2) 次いで、被処理流体Ｗ１は、中間円筒部２ｄ内部に設置された第１の逆円錐形管１４に入る。第１の逆円錐形管１４の水平断面積は下方ほど狭くなっているため、旋回流速は徐々に加速される。さらに、第１の逆円錐形管１４内には、周方向に配列された６本の紫外線ランプ４をそれぞれ収納した保護管５が配置されている。被処理流体Ｗ１は、保護管５外周近傍を右旋回方向に順次接しながら流下する。ここで、被処理流体は紫外線ランプ４からの紫外線照射を受け、処理流体Ｗ２となる。
【００３３】
3) 第１の逆円錐形管１３内を加速旋回しなら下降してきた処理流体Ｗ２は、下部円筒部２ｂ内部に設置された第２の逆円錐管１５内を加速しながら旋回下降を続け、垂直円筒形容器２の最底面に至る。その後、処理流体Ｗ２は方向を転じ、上昇旋回流Ｗ３となり、処理流体流出管６から流出する。
【００３４】
第２の実施形態に係る紫外線照射水処理装置によれば、次の効果を有する。  
1) 中間円筒部２ｄ内部に設置された第１の逆円錐形管１４の水平断面積は、下方ほど狭くなっているため旋回流速は徐々に加速される。したがって、下方に行くに従い遠心分離力が強化されることになる。万が一、保護管５や紫外線ランプ４が破損し、ガラス片、及び水銀が流出した場合でも強化された遠心分離力で分離され、さらに、その下流に設置された第２の逆円錐形管１５内で加速旋回されるため、より小さな固体粒子も分離されながら下降を続け、第２の逆円錐形管１５の下端開口部に至る。
【００３５】
2) 下部円筒部２ｂでは、第２の逆円錐形管１５と下部円筒部２ｂにより形成されている空間内に広がる。下部円筒部２ｂと第２の逆円錐形管１５により形成されている空間内では、下部円筒部２ｂの側面側ほど処理流体Ｗ２の流速が遅くなるので、分離された固体粒子は、自己の重量で空間内に沈澱する。したがって、石英ガラス片や水銀等の汚染物質は下部円筒部２ｂ内に捕捉されるため、上昇旋回流への混入を防止することができる。よって、固液分離機能により分離した破片を安全に捕集するために、専用の回収容器が不要となり、製造費を低減することができる。
【００３６】
3) さらに、垂直円筒形容器２の下部円筒部２ｂに、固体粒子分離機能を好適に発揮させるための、第１の逆円錐形管１４と第２の逆円錐形管１５を内蔵する構造としている。そのため、紫外線照射処理装置１に要求される耐圧性能は、垂直円筒形容器２のみに持たせ、内蔵される第１の逆円錐形管１４と第２の逆円錐形管１５は、製造時に加工が容易な肉厚の薄い材料で製造できるようになり、製造費をさらに低減することができる。
【００３７】
（第３の実施形態）：請求項３に対応  
図３(Ａ)，(Ｂ)を参照する。ここで、図３(Ａ）は本発明の第３の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の垂直断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。但し、図１，２と同一の部材は同符番を付して説明は省略する。  
図３の紫外線照射水処理装置１は、垂直円筒形容器２と、被処理流体流入管３と、複数本の紫外線ランプ４と、保護管５と、処理流体流出管６と、保護管下端固定板７と、逆円錐形管８と、排水兼固体粒子排出配管９と、排水兼空気出入配管１０と、排水兼固体粒子排出弁１１と、排水兼空気出入弁１２と、固体粒子巻上げ防止部材１６を備えている。
【００３８】
垂直円筒形容器２は、上部円筒部２ａと下部円筒部２ｂとをフランジ１３ａにより接続したものである。被処理流体流入管３は、上部円筒部２ａの上端外周接線方向に取り付けられている。紫外線ランプ４は、垂直円筒形容器２内部の上部側に該容器２の軸と平行に、かつ、円周方向に等間隔に配置されている。前記保護管５は、各紫外線ランプ４を夫々包むように配置されている。処理流体流出管６は、垂直円筒形容器２の中心軸位置に配置されている。処理流体流出管６の下端は保護管５の下端位置より下方にあり、その上端は垂直円筒形容器２の外部に出るように配置されている。
【００３９】
保護管下端固定板７は、処理流体流出管６の下端部に取付けられている。逆円錐形管８は、下部円筒部２ｂの内部に設置されている。逆円錐形管８の上端は、処理水流出管６の下端位置と同一高さに位置し、下端は下部円筒部２ｂの最底面に接しないように設置され、かつ、上端が上部円筒部２ｂの内径と同一径となっている。排水兼固体粒子排出配管９は、下部円筒部２ｂの底面に接続されている。排水兼空気出入配管１０は、下部円筒部２ｂの上方側端部に接続されている。排水兼固体粒子排出配管９及び排水兼空気出入配管１０には、夫々排水兼固体粒子排出弁１１，排水兼空気出入弁１２が取付けられている。固体粒子巻上げ防止部材１６は、垂直円筒形容器２の底面中心軸位置に設置され、その上部には逆円錐状の凹溝１６ａが形成されている。ここで、固体粒子巻上げ防止部材１６は、その平面形状が円形の円柱部材で、その外径は逆円錐形管８の下端の幅より大きく形成されている。
【００４０】
次に、こうした構成の紫外線照射水処理装置の作用について説明する。  
1) 被処理流体Ｗ１は、被処理流体入口管３を通り、垂直円筒形容器２内に流入してくる。ここで、被処理流体入口管３は、上部円筒部２ａの外周接線方向に沿って接続されているので、垂直円筒形容器２内に流入する被処理流体Ｗ１は旋回するようになり、上部円筒部２ａ内面を螺旋状に旋回しながら下方軸方向に流れる。この過程で被処理流体Ｗ１は、処理流体Ｗ２となる。
【００４１】
2) 次に、処理流体Ｗ２は、下部円筒部２ｂ内部に設置された逆円錐形管８内を加速しながら旋回下降を続け、垂直円筒形容器２の最底面に至る。垂直円筒形容器２の底面の中心軸位置には、上部に逆円錐状の凹溝１６ａを有する固体粒子巻上げ防止部材１６が設置されているため、処理流体Ｗ２は逆円錐状の凹溝中心を支点として、上昇旋回流Ｗ３へと方向を転じ、処理流体流出管６から流出する。
【００４２】
第３の実施形態に係る紫外線照射水処理装置によれば、次の効果を有する。  
1) 突発的な衝撃等により、保護管５や紫外線ランプ４が割れてしまい、保護管５及び紫外線ランプ４を構成する石英ガラス片や、紫外線ランプ４に内封された水銀が漏洩する場合がある。こうした場合でも、石英ガラス片等が被処理流体Ｗ１の螺旋状旋回流による遠心分離作用と重力作用により下方に集められ、さらに、逆円錐形管８内で加速旋回される。そのため、小さな固体粒子も分離されながら下降を続け、逆円錐形管８の下端開口部に至ると、下部円筒部２ｂと、逆円錐形管８により形成されている空間内広がる。
【００４３】
2) 下部円筒部２ｂと逆円錐形管８により形成されている空間内では、下部円筒部２ｂの側面側ほど処理流体Ｗ２の流速が遅くなるので、分離された固体粒子は、自己の重量で空間内に沈澱する。さらに、垂直円筒形容器２の底面の中心軸位置には、上部に逆円錐状の凹溝１６ａを有する固体粒子巻上げ防止部材１６が設置されているため、上昇旋回流Ｗ３が発生する吸引力により垂直円筒形容器２の中心軸に引き寄せられる極小の固体粒子はブロックされ、石英ガラス片や水銀等の汚染物質は下部円筒部２ｂ内に確実に捕捉される。そのため、上昇旋回流への混入を防止することができる。よって、固液分離機能により分離した破片を安全に捕集するために、専用の回収容器が不要となり、製造費用の低減することができる。
【００４４】
（第４の実施形態）：請求項４に対応  
図４(Ａ)，(Ｂ)を参照する。ここで、図４(Ａ）は本発明の第４の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の垂直断面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。但し、図１，２，３と同一の部材は同符番を付して説明は省略する。  
図４の紫外線照射水処理装置１は、図３の装置に対し、垂直円筒形容器２の底面中心軸位置に、固体粒子巻上げ防止部材１５の代わりに円錐形状部材１７が設置されている点が異なる。ここで、円錐形状部材１７の長さは逆円錐形管８の下端の径よりも大きく形成されている。
【００４５】
第４の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の作用は次のとおりである。  
被処理流体Ｗ１は、被処理流体入口管３を通り、垂直円筒形容器２内に流入してくる。ここで、被処理流体入口管３は、上部円筒部２ａの外周接線方向に沿って接続されている。従って、垂直円筒形容器２内に流入する被処理流体Ｗ１は旋回するようになり、上部円筒部２ａの内面を螺旋状に旋回しながら下方軸方向に流れる。この過程で被処理流体Ｗ１は、処理流体Ｗ２となる。  
次に、処理流体Ｗ２は、下部円筒部２ｂ内部に設置された逆円錐形管８内を加速しながら旋回下降を続け、垂直円筒形容器２の最底面に至る。垂直円筒形容器２の底面の中心軸位置には、円錐形状部材１７が設置されているため、処理流体Ｗ２は円錐形状部材１７の頂点円錐形状部材１７を支点として上昇旋回流Ｗ３へと方向を転じ、処理流体流出管６から流出する。
【００４６】
第４の実施形態に係る紫外線照射水処理装置によれば、以下の効果を有する。  
突発的な衝撃等により、保護管５や紫外線ランプ４が割れてしまい、保護管５及び紫外線ランプ４を構成する石英ガラス片や、紫外線ランプ４に内封された水銀が漏洩する場合がある。この場合でも、被処理流体Ｗ１の螺旋状旋回流による遠心分離作用と重力作用により下方に集められ、さらに、逆円錐形管８内で加速旋回されるため、小さな固体粒子も分離されながら下降を続け、逆円錐形管８の下端開口部に至ると、下部円筒部２ｂと逆円錐形管８により形成されている空間内に広がる。
【００４７】
この下部円筒部２ｂと逆円錐形管８により形成されている空間内では、下部円筒側面側ほど処理流体Ｗ２の流速が遅くなる。従って、分離された固体粒子は、自己の重量で空間内に沈澱する。さらに、垂直円筒形容器２の底面の中心軸位置には、円錐形状部材１７が設置されている。そのため、上昇旋回流Ｗ３が発生する吸引力により垂直円筒形容器中心軸に引き寄せられる極小の固体粒子をブロックされ、石英ガラス片や水銀等の汚染物質は下部円筒部２ｂ内に確実に捕捉されるため、上昇旋回流への混入を防止することができる。よって、固液分離機能により分離した破片を安全に捕集するために、専用の回収容器が不要となり、製造費用の低減することができる。
【００４８】
（第５の実施形態）：請求項５，６に対応  
図５(Ａ)，(Ｂ)を参照する。ここで、図５(Ａ）は本発明の第５の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の垂直断面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。但し、図１〜４と同一の部材は同符番を付して説明は省略する。  
図５の紫外線照射水処理装置１は、水平円筒形容器１８と、被処理流体流入管３と、複数本の紫外線ランプ４と、保護管５と、処理流体流出管６と、水平円錐形管８を備えている。なお、図中の符番３０は、空気出入弁３１が介装された空気出入管を示す。
【００４９】
水平円筒形容器１８は、水平円筒形の流入ヘッダー２ｅと、この流入ヘッダー２ｅの外形よりも小さい径の中間水平円筒部２ｄと、この中間水平円筒部２ｄと同径で中間水平円筒部２ｄとフランジ接続された固体粒子回収円筒部２ｆにより構成されている。被処理流体流入管３は、流入ヘッダー２ｅの外周接線方向に取り付けられている。紫外線ランプ４は、中間水平円筒部２ｄ内部に水平円筒形容器１８の軸と平行に、かつ、円周方向に等間隔に配置されている。保護管５は、各紫外線ランプ４の外周を包むように配置されている。
【００５０】
処理流体流出管６は、その一端が、中間水平円筒部２ｄの中心軸位置でかつ保護管５の端部位置より下流側にあり、他端は流入ヘッダー２ｅの端面を貫通し外部に出るように配置されている。水平円錐形管８は、固体粒子回収円筒部２ｆの内部に取付けられている。水平円錐形管８の一端は、処理流体流出管６の容器内端部位置と同一位置で、かつ、固体粒子回収円筒部２ｆの内径と同一径である。また、水平円錐形管８の他方の端部は、固体粒子回収円筒部２ｆの端面に接しないように設置されている。さらに、被処理流体流入管３は、水平円筒形容器１８の中心軸より上方に取付けられ、被処理流体流入管３と対向する下方辺部に固体粒子回収蓋１９が設置されている。
【００５１】
次に、第５の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の作用について説明する。  
1) まず、被処理流体Ｗ１が被処理流体入口管３を通り、流入ヘッダー２ｅ内に流入してくる。ここで、被処理流体入口管３は、流入ヘッダー２ｅの外周接線方向に沿って接続されているので、水平円筒形容器１８に流入した被処理流体Ｗ１は旋回するようになる。そして、流入ヘッダー２ｅの内面を螺旋状に旋回しながら下流軸方向の中間水平円筒部２ｄに至り、さらに旋回を続け下流軸方向、すなわち図５（Ａ）の右方向に流れる。さらに詳しく説明すると、被処理流体Ｗ１は周方向に配列された６本の紫外線ランプ４をそれぞれ収納した保護管５外周近傍を時計方向に順次接しながら流れる。この過程で被処理流体Ｗ１は、処理流体Ｗ２となる。
【００５２】
2) 次に、水平中間円筒部２ｄ内を旋回しなら通過してきた処理流体Ｗ２は、右端の固体粒子回収円筒部２ｆの内部に設置された水平円錐管８内を加速しながら旋回を続け、水平円筒形容器１８の最右端面に至る。その後、処理流体Ｗ２は図５（Ａ）の左側へと方向を転じ、流出旋回流Ｗ３となり、処理流体流出管６から流出する。
【００５３】
3) また、流入ヘッダー２ｅの底辺に設けられた固体粒子回収蓋１９、および固体粒子回収円筒部２ｆの底辺部に接続された排水兼固体粒子排出配管９に、取付けられた排水兼固体粒子排出弁１１は、紫外線照射水処理装置１内の流体、および固体粒子を排出する時に開放される。また、固体粒子回収円筒部２ｆの上辺に接続された空気出入配管３０に取付けられた空気出入弁３１は、紫外線照射水処理装置１内へ初めに注水されると時と、紫外線照射水処理装置１内の流体、および固体粒子を排出する時に排水兼固体粒子排出弁１１と同時に開放される。
【００５４】
第５の実施形態に係る紫外線照射水処理装置によれば、以下に述べる効果を有する。  
1) 流入ヘッダー２ｅの上辺外周接線方向に被処理流体流入管３を設けているので、被処理流体Ｗ１を、旋回させることができる。さらに、旋回しながら中間水平円筒部２ｄ内を流れることにより、被処理流体Ｗ１の流速は、中間水平円筒部２ｄの内壁側が、中心軸側より速くなる。その流速が速い部分に紫外線ランプ４が設置されている。そのため、被処理流体Ｗ１を、紫外線ランプ４近傍を流すことができ、紫外線の照射効率を高めることができる。換言すれば、旋回流を生じさせるので、紫外線を無駄なく被処理流体Ｗ１全体に照射することができる。
【００５５】
2) 補足すると、紫外線量（ｍＪ／ｃｍ２）は、紫外線照度（ｍＷ／ｃｍ２）と照射時間（ｓｅｃ）との積で計算される。本実施形態に係る紫外線照射水処理装置１では、被処理流体Ｗ１を旋回流にしているので、流速が速い部分と遅い部分が生じるが、流速の速い部分は、通過時間は短くなるため、流速が速い部分に紫外線ランプ４を配置して、紫外線照度を高くすることにより、効率よく紫外線量を被処理流体Ｗ１に照射することができる。
【００５６】
3) また、突発的な衝撃等により、保護管５や紫外線ランプ４が割れてしまい、保護管５及び紫外線ランプ４を構成する石英ガラス片や、紫外線ランプ４に内封された水銀が漏洩する場合がある。こうした場合でも、被処理流体Ｗ１の螺旋状旋回流による遠心分離作用により固体粒子は分離され、さらに、逆円錐形管８内で加速旋回されるため、小さな固体粒子も分離されながら流下を続け、水平円錐形管８の右端開口部に至ると、固体粒子回収円筒部２ｆと、水平円錐形管８により形成されている空間内に広がる。固体粒子回収円筒部２ｆと水平円錐形管８により形成されている空間内では、処理流体Ｗ２の流速が遅くなるので、分離された固体粒子は、自己の重量で空間内底辺に沈澱する。したがって、石英ガラス片や水銀等の汚染物質は固体粒子回収円筒部２ｆ内に捕捉されるため、流出旋回流Ｗ３への混入を防止することができる。
【００５７】
4) また、保護管５や紫外線ランプ４が破損したときに、流入ヘッダー２ｅおよび中間水平円筒部２ｄに残留した石英ガラス片や、水銀等の汚染物質は、流入ヘッダー２ｅの底辺に設けられた固形粒子回収蓋１９を開放することにより紫外線照射水処理装置１の外へ排出することができる。よって、専用の回収容器が無くても固液分離機能により分離した破片を安全に捕集するため、従来専用回収容器の製造にかかっていた費用が不要となり、製造費用を低減することができる。
【００５８】
5) さらに、図５の紫外線照射水処理装置１は水平に設置できるので、高さに制限のある建屋内でも、固体粒子回収機能を備えた紫外線照射水処理装置１を設置することが可能となる。
【００５９】
（第６の実施形態）：請求項７，８に対応  
図６(Ａ)，(Ｂ)を参照する。ここで、図６(Ａ）は本発明の第６の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の垂直断面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。但し、図１〜５と同一の部材は同符番を付して説明は省略する。  
図６の紫外線照射水処理装置１は、図５の装置と比べ、流入ヘッダー２ｅの底辺に、固体粒子トラップ兼回収容器２０を設けるとともに、この固体粒子トラップ兼回収容器２０の底面に、固体粒子排出弁２１を介装した固体粒子排出配管２２を設けた点が異なる。
【００６０】
次に、第６の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の作用について説明する。  
1) まず、被処理流体Ｗ１が被処理流体入口管３を通り、流入ヘッダー２ｅ内に流入してくる。ここで、被処理流体入口管３は、流入ヘッダー２ｅの外周接線方向に沿って接続されているので、水平円筒形容器１８に流入した被処理流体Ｗ１は旋回するようになる。そうして、流入ヘッダー２ｅの内面を螺旋状に旋回しながら下流軸方向の中間水平円筒部２ｄに至り、さらに旋回を続け下流軸方向、すなわち図６(Ａ)の右方向に流れる。さらに詳しく説明すると、被処理流体Ｗ１は周方向に配列された６本の紫外線ランプ４をそれぞれ収納した保護管５外周近傍を時計方向に順次接しながら流れる。この過程で被処理流体Ｗ１は、処理流体Ｗ２となる。
【００６１】
2) 次に、水平中間円筒部２ｄ内を旋回しなら通過してきた処理流体Ｗ２は、右端の固体粒子回収円筒部２ｆ内部に設置された水平円錐管８内を加速しながら旋回を続け、水平円筒形容器１８の最右端面に至る。その後、処理流体Ｗ２は図６(Ａ)の左側へと方向を転じ、流出旋回流Ｗ３となり、処理流体流出管６から流出する。
【００６２】
3) また、流入ヘッダー２ｅの底辺に設けられた固体粒子トラップ兼回収容器２０によって、被処理流体Ｗ１に混入して流入ヘッダー２ｆに入ってきた砂や、小石等の大きな固体粒子を捕捉する機能を有している。さらに、流入ヘッダー２ｆの底辺に設けられた固体粒子トラップ兼回収容器２０には、捕捉された固体粒子を排出するために設置された固体粒子排出配管２１と、固体粒子排出弁２２、および固体粒子回収円筒部２ｆの底辺部に接続された排水兼固体粒子排出配管９に、取付けられた排水兼固体粒子排出弁１１は、紫外線照射水処理装置１内の流体、および固体粒子を排出する時に開放される。また、固体粒子回収円筒部２ｆの上辺に接続された空気出入配管３０に取付けられた空気出入弁３１は、紫外線照射水処理装置１内へ初めに注水されると時と、紫外線照射水処理装置１内の流体、および固体粒子を排出する時に排水兼固体粒子排出弁１１と同時に開放される。
【００６３】
第６の実施形態に係る紫外線照射水処理装置によれば、以下の述べる効果を有する。  
1) 被処理流体Ｗ１に砂や小石等の固体粒子が混入したまま流入ヘッダー２ｆに流入した場合でも、混入している固体粒子は流入ヘッダー２ｆ内の旋回流による遠心分離効果と重力の作用で流入ヘッダー２ｆ底辺に取付けられた固体粒子トラップ兼回収容器２０に落ち込み、ここで捕捉される。このため、被処理流体Ｗ１に混入している砂や小石が石英ガラス製の保護管５に当たって破損させるのを防止することができる。
【００６４】
2) また、流入ヘッダー２ｆの上辺外周接線方向に被処理流体流入管３を設けているので、被処理流体Ｗ１を、旋回させることができる。さらに、旋回しながら中間水平円筒部２ｄ内を流れることにより、被処理流体Ｗ１の流速は、中間水平円筒部２ｄの内壁側が、中心軸側より速くなる。その流速が速い部分に紫外線ランプ４が設置されている。そのため、被処理流体Ｗ１を、紫外線ランプ４近傍を流すことができ、紫外線の照射効率を高めることができる。換言すれば、旋回流を生じさせるので、紫外線を無駄なく被処理流体Ｗ１全体に照射することができる。
【００６５】
3) また、突発的な衝撃等により、保護管５や紫外線ランプ４が割れてしまい、保護管５及び紫外線ランプ４を構成する石英ガラス片や、紫外線ランプ４に内封された水銀が漏洩する場合がある。こうした場合でも、被処理流体Ｗ１の螺旋状旋回流による遠心分離作用により固体粒子は分離され、さらに、逆円錐形管８内で加速旋回されるため、小さな固体粒子も分離されながら流下を続け、水平円錐形管８の右端開口部に至ると、固体粒子回収円筒部２ｆと水平円錐形管８により形成されている空間内に広がる。固体粒子回収円筒部２ｆ水平円錐形管８により形成されている空間内では、処理流体Ｗ２の流速が遅くなるので、分離された固体粒子は、自己の重量で空間内底辺に沈澱する。したがって、石英ガラス片や水銀等の汚染物質は固体粒子回収円筒部２ｆ内に捕捉されるため、流出旋回流Ｗ３への混入を防止することができる。  
更に、保護管５や、紫外線ランプ４が破損したときに、流入ヘッダー２ｅおよび中間水平円筒部２ｄに残留した石英ガラス片や、水銀等の汚染物質は、流入ヘッダー２ｅの底辺に設けられた固体粒子排出配管２２に接続された固体粒子排出弁２１固を開放することにより紫外線照射水処理装置１の外へ排出することができる。
【００６６】
（第７の実施形態）：請求項８に対応  
図７(Ａ)，(Ｂ)を参照する。ここで、図７(Ａ）は本発明の第６の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の垂直断面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。但し、図１〜６と同一の部材は同符番を付して説明は省略する。  
第７の実施形態に係る紫外線照射水処理装置は、図６の装置と比べ、流入ヘッダー２ｅの底辺に固体粒子回収用配管２３が接続され、かつ固体粒子回収配管２３には閉止弁２４が取付けられている点が異なる。
【００６７】
次に、第７の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の作用について説明する。  
被処理流体Ｗ１に砂や、小石等の固体粒子が混入している場合、流入ヘッダー２ｅの底辺に設けられた固体粒子回収配管２３によって捕捉される。さらに、流入ヘッダー２ｅの底辺に設けられた固体粒子回収配管２３には、捕捉された固体粒子を排出するための閉止弁２４が取付けられている。この閉止弁２４は、通常運転時には閉止状態なっているが、固体粒子回収配管内に砂や小石の堆積量が流入ヘッダー２ｅ内面に達するようになった場合や、紫外線照射水処理装置１の運転を停止場合、および、保護管５や紫外線ランプ４が割れて緊急停止した場合等に開放され、捕捉された固体粒子を装置外へ排出する。
【００６８】
第７の実施形態に係る紫外線照射水処理装置によれば、第６の実施形態に係る装置と同様な効果が得られる。
【００６９】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の説明図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の説明図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の説明図である。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の説明図である。
【図６】本発明の第６の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の説明図である。
【図７】本発明の第７の実施形態に係る紫外線照射水処理装置の説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
１…紫外線照射水処理装置、２…垂直円筒形容器、２ａ…上方円筒部、２ｂ…下方円筒部、２ｃ…円筒形流入部、２ｄ…中間円筒部、２ｅ…流入ヘッダー，３…被処理流体流入管、４…紫外線ランプ、５…保護管、６…処理流体流出管、７…保護管下端固定板、８…逆円錐形管、９…排水兼固体粒子排出配管、１０…排水兼空気出入配管、１１…排水兼固体粒子排出弁、１２…排水兼空気出入弁、１４…第１の逆円錐形管、１５…第２の逆円錐形管、１６…固体粒子巻上げ防止部材、１７…円錐形状部材、１８…水平円筒形容器、１９…固体粒子回収蓋、２０…固体粒子トラップ兼回収容器、２１…固体粒子排出弁、２２…固体粒子排出管、２３…固体粒子回収用配管、２４…閉止弁。
【図１】
2010125417.tif 000003
【図２】
2010125417.tif 000004
【図３】
2010125417.tif 000005
【図４】
2010125417.tif 000006
【図５】
2010125417.tif 000007
【図６】
2010125417.tif 000008
【図７】
2010125417.tif 000009