(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクと、
このタンク内に配置されたろ過層と、
前記タンク内におけるろ過層の上側空間に配置された複数本のオゾンランプと、
前記タンク内におけるろ過層の上側空間の上端に配置されたエアー抜き弁と、
前記上側空間内に原水を供給する原水流入管と、
前記ろ過層を通った後の処理水を排出する処理水排出口とを有し、
前記原水流入管は、先端部分が上方に向くように直角に折れ曲がり、その先端開口がタンクの上端内壁の中心位置の近傍に位置しており、
前記複数本のオゾンランプは前記原水流入管の先端開口を囲むように垂直状態に配置されており、
洗浄時には、洗浄水を前記処理水排出口から供給して前記原水流入管の先端開口から当該原水流入管を介して排出することを特徴とする紫外線酸化殺菌浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風呂水、プール水や冷却水等を再生するために、それらの循環系に配置して、循環水のろ過、殺菌を行なう紫外線酸化殺菌浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては紫外線ランプを用いて風呂水等の殺菌処理を行なう水循環システムが各種提案されている。これらの循環システムでは、風呂水等をろ過槽を介して循環させることにより、そこに含まれている塵等の異物を除去すると共に、紫外線ランプが配置されている紫外線殺菌槽を介して循環させることにより、殺菌処理を施すようになっている。
【０００３】
ここで、ろ過槽で捕捉された異物等の量が増加すると、ろ過材の層に目詰まりが発生するので、定期的に、ろ過槽の洗浄が行われる。ろ過槽の洗浄は、一般的には、洗浄水を逆流させることにより、ろ過材の層に堆積している捕捉物を攪拌分離させて外部に排出する逆洗方法が採用されている。また、紫外線ランプにおいても、その表面に汚れが付着するので、定期的にランプ管を取出して磨く等のメンテナンスが必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の循環水の浄化処理システムでは、ろ過材の層によって捕捉された汚染物質には細菌類等が混入している場合がある。この状態を放置すると、細菌類がろ過槽内で繁殖してしまい、ここを通って浄化される水が逆に細菌によって汚染する危険性がある。
【０００５】
また、ろ過槽を逆洗方法により洗浄する場合には、ろ過槽を介して逆流させる洗浄水には汚染物質が多数含まれることになる。これをそのまま排出すると、その排出経路として利用している循環系の部分が汚染されてしまうので好ましくない。
【０００６】
このような弊害を極力抑制するためには、ろ過槽の洗浄頻度および紫外線ランプの洗浄頻度を多くし、頻繁に洗浄を行なうことが望ましい。しかし、これでは、ランニングコストの大幅高を招くので実用的でない。
【０００７】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、ろ過槽内の汚染を抑制し、その洗浄頻度を少なくすることのできる紫外線酸化殺菌浄化装置を提案することにある。
【０００８】
また、本発明の課題は、ろ過槽の洗浄水によって水循環系が汚染されることを防止可能な紫外線酸化殺菌浄化装置を提案することにある。
【０００９】
さらに、本発明の課題は、紫外線ランプの洗浄頻度を少なくすることのできる紫外線酸化殺菌浄化装置を提案することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の紫外線酸化殺菌浄化装置は、タンクと、このタンク内に配置されたろ過層と、前記タンク内におけるろ過層の上側空間に配置された複数本のオゾンランプと、前記タンク内におけるろ過層の上側空間の上端に配置されたエアー抜き弁と、前記上側空間内に原水を供給する原水流入管と、前記ろ過層を通った後の処理水を排出する処理水排出口とを有し、前記原水流入管は、先端部分が上方に向くように直角に折れ曲がり、その先端開口がタンクの上端内壁の中心位置の近傍に位置しており、前記複数本のオゾンランプは前記原水流入管の先端開口を囲むように垂直状態に配置されており、洗浄時には、洗浄水を前記処理水排出口から供給して前記原水流入管の先端開口から当該原水流入管を介して排出することを特徴としている。
【００１１】
本発明の紫外線酸化殺菌浄化装置において、その原水流入口からタンク内に流入した原水は、まず、オゾンランプによって照射されて、酸化、殺菌される。次に、ろ過層を流れ落ちて異物等が除去される。原水に含まれている異物はオゾンランプ照射によって酸化凝集するので、ろ過層でのろ過効率が良い。このように酸化殺菌およびろ過された後の処理水は処理水排出口から排出される。
【００１２】
また、ろ過された汚染物質が最も多く堆積するろ過層上端部分は、その上側に配置されているオゾンランプによって常に照射されている。換言すると、常に、殺菌作用を受けている。よって、ここに堆積した汚染物質を土壌として細菌類が繁殖することを防止できる。このため、ろ過層の洗浄頻度が少なくて済む。
【００１３】
さらに、ろ過層を洗浄するために、洗浄水を処理水排出口の側からろ過層を介して原水流入口から排出するように流した場合、ろ過層の上端部分のろ過材が攪拌されて浮き上がり、その上側に配置されているオゾンランプのランプ管に当たる。この結果、ランプ管に付着している汚れ等が除去されることになる。よって、オゾンランプの洗浄頻度が少なくて済む。
【００１４】
また、洗浄水は、オゾンランプによる酸化、殺菌作用を受けた後に原水流入口からタンク外に排出されるので、洗浄水に起因した循環系の汚染が抑制あるいは防止される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した紫外線酸化殺菌浄化装置の実施例を説明する。
【００１６】
図１は、本例の紫外線酸化殺菌浄化装置を示す概略縦断面図である。この図を参照して説明すると、本例の紫外線酸化殺菌浄化装置１は、全体として円筒形状をした金属製の縦置きタンク２を備えており、このタンク内の中程の位置には、一定の厚さとなるようにろ過材を充填したろ過層３が配置されている。
【００１７】
このろ過層３の上端面４の上方に形成されているタンク内上部空間５には複数本、図示の例では２本のオゾンランプ６が垂直状態で配置されている。これらのオゾンランプ６は、石英管を用いた紫外線照射ランプであり、波長域の広い紫外線を照射するものであり、かかる波長帯域の紫外線は、水分子を分解する作用があり、従って、非常に強い殺菌力および酸化力を発揮する。
【００１８】
このタンク内上部空間５には、タンク外周壁７を水平に貫通して外部から挿入された原水流入管８が延びている。原水流入管８は、その内部先端部分が上方に向くように直角に折れ曲がっており、その先端開口９はタンク上端面近傍に位置し、ここから原水がタンク内上部空間５に吹出されるようになっている。
【００１９】
一方、タンク内においては、ろ過層３の下側にも下側空間１１が形成されており、ろ過層３を流れ落ちてろ過された処理水は、ここに溜まり、その下端中央に開けた排出口１２から処理水排出管１３を介して外部に排出される。
【００２０】
このように構成した本例の紫外線酸化殺菌浄化装置１は、例えば、風呂水の循環系に配置される。この場合には、浴槽から排出された水の還流系に挿入され、原水流入管８のタンク外の端部１４が、浴槽から排出された水の流れ方向の上流側に接続され、処理水排出管１３の端部１５が、下流側に接続される。
【００２１】
本例の紫外線酸化殺菌浄化装置１による酸化殺菌浄化作用を説明する。原水は、原水流入管８を経由してその開口９からタンク内上部空間５に吹出す。タンク２の上端にはエアー抜き弁１６が配置されているので、タンク内は水で満たされる。原水が満たされたタンク内上部空間５にはオゾンランプ６が配置されているので、原水はまずオゾンランプ６による紫外線照射によって酸化作用および殺菌作用を受ける。酸化作用によって異物が酸化凝集した状態でろ過層３に流れ込むので、ろ過層３でのろ過効率が向上する。このため、凝集剤等を用いる必要がなくなる。あるいは、その使用量を低減できる。ろ過層３を流れ落ちる間に、原水中に含まれている異物が除去される。
【００２２】
このように、タンク２内に流入した原水は、酸化殺菌作用を受けた後に、ろ過作用を受けて再生される。再生後の処理水は処理水排出管１３を介してタンク外に排出される。
【００２３】
ここで、ろ過層３によって除去された汚染物質は、当該ろ過層内、特に、その上端面４に堆積する。堆積した汚染物質は、オゾンランプ６によって紫外線を常に浴びているので、ウイルスや細菌類がタンク内で繁殖してしまうことを防止できる。
【００２４】
次に、図２を参照して、本例の紫外線酸化殺菌浄化装置１の洗浄時の動作を説明する。この場合には、洗浄水を処理水排出管１３を介してタンク内の下側空間１１に流し込み、この洗浄水をろ過層３を下側から上側に向けて逆流させ、タンク内上側空間５の原水流入開口９から原水流入管８を介して外部に排出する。
【００２５】
このような逆洗工程においては、洗浄水の動圧によって、ろ過層３の上端面４の部分では、図に示すように、ろ過材３ａが浮上してオゾンランプ６のランプ管表面に接触しながら対流する。この結果、ランプ管表面の汚れが浮上したろ過材によって除去される。
【００２６】
また、洗浄水はオゾンランプ６によって紫外線を浴びているので、酸化殺菌された後に外部に排出される。よって、そこに含まれているウイルスや細菌類がそのまま外部に排出されて、外部側の配管系が汚染されてしまうことを防止できる。
【００２７】
なお、洗浄水の流速、流量を調整することにより、タンク内での洗浄水の滞留時間を調整できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の紫外線酸化殺菌浄化装置では、タンク内にろ過層と共にオゾンランプを配置した構成を採用しているので、次のような効果を奏する。
【００２９】
まず、ろ過前の原水にオゾンランプによって紫外線を照射するので、そこに含まれている異物を酸化凝集させることができるので、ろ過材によるろ過効率を高めることができる。この結果、従来使用していた凝集剤が不要あるいは少なくて済むので、経済的である。
【００３０】
また、タンク内をオゾンランプによって照射しているので、特に、ろ過層上部に堆積した汚染物質（有機物）の酸化分解および殺菌が行われる。よって、ろ過材がクリーンになり、ろ過材の洗浄頻度を少なくできるので、ランニングコストを低減できる。また、オゾンランプによる強力な殺菌作用によってろ過材に住み付いてしまう細菌類を死滅させることができるので、従来のようなろ過材に住み付いた細菌類等の起因する水循環系全体の汚染を防止できる。
【００３１】
さらに、本発明の紫外線酸化殺菌浄化装置は、そのろ過層を逆洗する場合においても次のような作用効果が得られる。まず、洗浄水によって浮上対流するろ過材によってオゾンランプのランプ管表面に付着している汚れが磨き取られる。よって、ランプ管を取り外して磨くというメンテナンスの頻度を低減できるので、ランニングコストを低減できる。また、ろ過層を洗浄した後の洗浄水はオゾンランプによる紫外線照射を浴びた後に外部に排出されるので、洗浄水に混じって多量のウイルスや細菌類が外部に排出され、外部配管系を汚染してしまうという弊害を防止できる。
【００３２】
上記の各効果に加えて、本発明によれば、一つのタンク内に、ろ過槽および紫外線酸化殺菌槽が配置された構成であるので、これらを別個に製造して、水循環系に配置する従来のシステムに比べて、システム全体の製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した紫外線酸化殺菌浄化装置の一例を示す概略縦断面図である。
【図２】図１の装置における逆洗工程を示すための概略縦断面図である。
【符号の説明】
１    紫外線酸化殺菌浄化装置
２    タンク
３    ろ過層
３ａ  ろ過材
４    ろ過層の上端面
５    タンク内上部空間
６    オゾンランプ
７    タンク外周壁
８    原水流入管
９    原水流入管の開口
１１  タンク内下部空間
１２  排出口
１３  処理水排出管
１６  エアー抜き弁
【図１】
0003652980.tif 000002
【図２】
0003652980.tif 000003