(57)【要約】  本発明は、浄水場や飲料水製造工場などで使用される水処理のための紫外線照射装置に関するものである。  紫外線照射装置は、原水が流入する流入口（１Ａ）と、処理された水が流出する流出口（１Ｂ）と、流入口（１Ａ）及び流出口（１Ｂ）に連通する流路（２）を有する流路構造体（１）と、流路（２）を塞ぐように設置された、複数の通孔（６）を有する多孔部材（５）と、複数の通孔（６）に向かって紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオード（８）と、を備える。
2017018294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水が流入する流入口と、処理された水が流出する流出口と、前記流入口及び前記流出口に連通する流路を有する流路構造体と、
前記流路を塞ぐように設置された、複数の通孔を有する多孔部材と、
前記複数の通孔に向かって紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオードと、を備えたことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記複数の通孔のそれぞれ対応する位置又はその近傍位置に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
１つの通孔あたりに２つ以上の紫外線発光ダイオードが配設されていることを特徴とする請求項２に記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記流入口を前記流路の周囲に複数設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項５】
前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記多孔部材の両側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項６】
前記流路構造体は、流入側部分と流出側部分とに分割されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項７】
前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記複数の通孔に向かって保護板を介して紫外線を照射し、前記保護板は、凸レンズ形状を有する複数のガラス板を有しており、前記複数のガラス板は、前記複数の通孔と同位であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項８】
前記保護板の表面上で回転するワイパーをさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の紫外線照射装置。
【請求項９】
前記多孔部材の表面上で回転するワイパーをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項１０】
原水が流れる流路を塞ぐように設置された、複数の通孔を有する多孔部材と、
前記複数の通孔に向かって紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオードと、を備え、
前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記複数の通孔のそれぞれ対応する位置又はその近傍位置に配列されていることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１１】
原水が流れる流路を塞ぐように設置された多孔部材の複数の通孔に原水を通過させながら、紫外線発光ダイオードにより前記複数の通孔に向けて紫外線を照射し、原水を殺菌処理することを特徴とする水処理方法。
【請求項１２】
原水が流入する流入口と、処理された水が流出する流出口と、前記流入口及び前記流出口に連通する流路を有する流路構造体と、
前記流路を塞ぐように設置され、原水が通る通孔を有する通孔部材と、
前記通孔に向かって紫外線を照射する紫外線発光ダイオードと、を備えたことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１３】
原水が流れる流路を塞ぐように設置された通孔部材の通孔に原水を通過させながら、紫外線発光ダイオードにより前記通孔に向けて紫外線を照射し、原水を殺菌処理することを特徴とする水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水場や飲料水製造工場などで使用される水処理のための紫外線照射装置に関する。また、本発明は、紫外線照射を利用した水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線発光ダイオード（ＵＶ-ＬＥＤ）から紫外線を水に照射して殺菌する技術が知られている。水の殺菌に必要な照射量を確保するためには多数の紫外線発光ダイオード素子が必要となるが、紫外線発光ダイオード素子は高価であるため照射装置も高価になり、装置サイズも大きくなる。また、流入水の流れや滞留時間によって水への照射量が均一ではないため、照射不足や過照射が発生することもある。【０００３】
従来における紫外線発光ダイオードを用いた紫外線殺菌装置は、以下の特許文献１乃至４に開示されている。
特許文献１には、容器の長手方向に沿って容器内に照射する発光ダイオードを備えた紫外線殺菌装置が開示されている。
特許文献２には、貫通穴を有することで光が照射されずに水の浄化に寄与しない光触媒の存在確率を低くできる装置が開示されている。
特許文献３には、紫外線透過管の外面を払拭する払拭機構として円環状のワイパーが開示されている。
特許文献４には、ＬＥＤモジュールの表面を清掃するための両面を清掃する各一対のワイパー及びその上下端部が夫々連結された上下一対のアームとから構成された清掃装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２３３７１２号公報
【特許文献２】特開２００７−３１９８１２号公報
【特許文献３】特許第４１４７５３７号公報
【特許文献４】特開２０１２−１１５７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した特許文献１の紫外線殺菌装置では、流路を流れる水は、部位によって流速は均一ではなく、流入する水に対して均等に紫外線を照射させることが難しい。照射量が足りない場合は水を循環させることが提案されているが、この方法でも均一に照射することは難しく、過照射になる水と、照射が少ない水とが存在してしまう。過照射は紫外線による副生成物の発生など、処理後の水に悪影響を及ぼす問題がある。【０００６】
特許文献２の装置では、貫通穴が形成されている浄化体が水路の全体を遮っていないため、貫通穴を通過しない水がある。つまり、紫外線が照射されない水が流出することになり、十分、且つ、確実に殺菌効果が得られないという欠点もある。また、貫通穴上に十分な水頭がないと、貫通穴を流れる水量が不均一になり、水頭が大きいと貫通穴まで光量が確保できないことや、光源が水没する可能性がある。【０００７】
更に、特許文献２の装置では、上方からのみ紫外線が照射されるので、照射量を増やすには照射面積を平面的に増やすことになるため、装置が大きくなる問題もある。貯水容器に収容されている浄化体は、貯水容器とほぼ同じ大きさのため、浄化体の全面に紫外線光を照射する必要があり、ＬＥＤ素子の数が必要以上に多くなり、消費電力の増加、ＬＥＤ素子のコスト増など効率が悪く、効率的に紫外線を照射することが困難であった。【０００８】
特許文献３、４には紫外線照射装置の紫外線透過管やＬＥＤモジュールの表面を払拭するワイパーが記載されているが、これらの構成では、ワイパーホルダ及び昇降機構や、スライド機構や上下一対のアーム機構などが必要であり構造が複雑であり、より簡単化した構成の払拭装置が望まれていた。【０００９】
本発明は、上記従来の課題に鑑み成されたものであり、その目的とするところは、紫外線発光ダイオード（ＵＶ-ＬＥＤ）を用いて、流入水に対して効率良く均等に紫外線を照射することができ、小型化できる紫外線照射装置を提供することにある。また、本発明は、そのような紫外線照射装置を用いた水処理方法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】
【００１０】
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、原水が流入する流入口と、処理された水が流出する流出口と、前記流入口及び前記流出口に連通する流路を有する流路構造体と、前記流路を塞ぐように設置された、複数の通孔を有する多孔部材と、前記複数の通孔に向かって紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオードと、を備えたことを特徴とする紫外線照射装置である。【００１１】
本発明の好ましい態様は、前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記複数の通孔のそれぞれ対応する位置又はその近傍位置に配列されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、１つの通孔あたりに２つ以上の紫外線発光ダイオードが配設されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記流入口を前記流路の周囲に複数設けたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記多孔部材の両側に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記流路構造体は、流入側部分と流出側部分とに分割されることを特徴とする。【００１２】
本発明の好ましい態様は、前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記複数の通孔に向かって保護板を介して紫外線を照射し、前記保護板は、凸レンズ形状を有する複数のガラス板を有しており、前記複数のガラス板は、前記複数の通孔と同位であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記保護板の表面上で回転するワイパーをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記多孔部材の表面上で回転するワイパーをさらに備えたことを特徴とする。【００１３】
本発明の他の態様は、原水が流れる流路を塞ぐように設置された、複数の通孔を有する多孔部材と、前記複数の通孔に向かって紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオードと、を備え、前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記複数の通孔のそれぞれ対応する位置又はその近傍位置に配列されていることを特徴とする紫外線照射装置である。
本発明の他の態様は、原水が流れる流路を塞ぐように設置された多孔部材の複数の通孔に原水を通過させながら、紫外線発光ダイオードにより前記複数の通孔に向けて紫外線を照射し、原水を殺菌処理することを特徴とする水処理方法である。【００１４】
本発明の他の態様は、原水が流入する流入口と、処理された水が流出する流出口と、前記流入口及び前記流出口に連通する流路を有する流路構造体と、前記流路を塞ぐように設置され、原水が通る通孔を有する通孔部材と、前記通孔に向かって紫外線を照射する紫外線発光ダイオードと、を備えたことを特徴とする紫外線照射装置である。
本発明の他の態様は、原水が流れる流路を塞ぐように設置された通孔部材の通孔に原水を通過させながら、紫外線発光ダイオードにより前記通孔に向けて紫外線を照射し、原水を殺菌処理することを特徴とする水処理方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る紫外線発光ダイオード（ＵＶ-ＬＥＤ）を光源とする紫外線照射装置及び該装置を用いた水処理方法は、以下の効果を奏する。
１．原水（被処理水）に対して効率良く、均一、且つ確実に紫外線を照射することができる。
２．紫外線発光ダイオード（ＵＶ-ＬＥＤ）を用いることで装置が小型化できる。
３．原水に紫外線が照射されなくなる部分や照射ムラを無くせるので、原水殺菌性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】水処理用の紫外線照射装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】ガラス板と支持板とを備えた保護板の一実施形態を示す断面図である。
【図３】保護板の他の実施形態を示す断面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】原水の流れと、通孔を流れる原水に紫外線が照射される様子を示す図である。
【図７】紫外線発光ダイオードの配列の一例を示す図である。
【図８】多孔部材の通孔の配列の一例を示す図である。
【図９】多孔部材の通孔の配列の他の例を示す図である。
【図１０】複数の流入口が設けられた実施形態を示す図である。
【図１１】保護板の表面に付着する異物や汚れなどを払拭するためのワイパーが設けられた紫外線照射装置の実施形態を示す断面図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１３】流路構造体が流入側部分と流出側部分とに分割される実施形態を示す図である。
【図１４】複数の紫外線照射装置が直列に接続された一例を示す図である。
【図１５】紫外線照射装置の一実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る紫外線発光ダイオード（ＵＶ-ＬＥＤ）を用いた水処理紫外線照射装置及びその方法の第１の特徴は、原水（被処理水）の通水経路に流路を塞ぐように設けられた多孔部材に形成された紫外線の指向性に合わせた大きさの多数の通孔に、原水を通水し、原水が通水される各通孔、又は通孔の周囲に向けて夫々紫外線を照射することにある。また、第２の特徴は、原水が流入する流入口と、処理水が流出する流出口を有する流路構造体と、その流路構造体内に向かって紫外線を照射するＵＶ-ＬＥＤを配設した照射板と、照射板に対向して流路を塞ぐように設置された多孔部材と、を備えたことにある。
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に示すように、水処理用の紫外線照射装置は、流入口１Ａと流出口１Ｂとを有する流路構造体１と、流路構造体１の内部に形成されている流路２を２分割する多孔部材５とを備えている。流路構造体１は円筒形状を有しており、その内部に形成されている流路２は、流入口１Ａ及び流出口１Ｂに連通している。多孔部材５は、流路２を完全に塞いでおり、流路２は多孔部材５によって流入側流路２Ａと流出側流路２Ｂとに仕切られている。原水（被処理水）は、流入口１Ａを通って流入側流路２Ａに流入し、多孔部材５の複数の通孔６を通じて流出側流路２Ｂに流れ、さらに流出口１Ｂを通って外部に流出する。
【００１９】
多孔部材５および流路２を挟む様に間隔をあけて、流入側と、流出側とにＬＥＤユニット７が配置されている。各ＬＥＤユニット７は、複数の紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）８が照射板１２上に設置され、更に紫外線発光ダイオード８の前面側には保護板１５が設けられた構成を有している。そして、各紫外線発光ダイオード８は電源１９に接続されており、この電源１９から各紫外線発光ダイオード８に紫外線を発するための電力が供給される。紫外線発光ダイオード８には、砲弾型、表面実装型のいずれも用いることが可能である。
【００２０】
紫外線発光ダイオード８は、照射板１２と保護板１５との間に形成された密閉空間内に配置されている。保護板１５は、流路構造体１内の流路２に面しており、流路２を流れる原水は保護板１５に接するが、原水の紫外線発光ダイオード８への接触は保護板１５によって阻止されている。紫外線発光ダイオード８は、流路構造体１内の流路２を向いて配置されており、流路２を流れる原水に保護板１５を介して紫外線を照射する。
【００２１】
多孔部材５は、図示の例では円形の多孔板であり、複数の通孔６が整列して設けられている。多孔部材５の外周縁の全体は、流路構造体１の内周面に接続されており、通孔６以外に原水が通過できないようになっている。本実施形態では、これら通孔６は、同じ形状及び同じ大きさを有しているが、形状及び／又は大きさが異なってもよい。各通孔６は、円形の場合、直径が１０mm〜８０mmが好適である。この多孔部材５の厚さは、２mm〜２００mm程度、流路構造体１の大きさに応じて形成されるが、図示の板状に限定されるものではない。多孔部材５は、金属、または石英ガラスから構成されている。尚、多孔部材５は、鏡面にすることで反射した紫外線による照射が可能であり、また石英ガラスにすることで透過した紫外線による照射が可能となる。
【００２２】
照射板１２は、複数の紫外線発光ダイオード８を配列して設置するためのものであり、照射板１２と多孔部材５との間隔は１０mm〜１００mmが好適である。
【００２３】
保護板１５は、紫外線発光ダイオード８が発した紫外線の通過を許容しつつ、紫外線発光ダイオード８を原水から保護するためのものである。本実施形態では、保護板１５は、紫外線を通過させる透明なガラス板１６と、ガラス板１６を支える支持板１７とを備えている。保護板１５の全体がガラス板１６から構成されてもよい。図２、図３に示す様に、ガラス板１６はパッキンなどのシール材２１を介して支持板１７に取り付けられ、ガラス板１６と支持板１７との間の隙間は、シール材２１によって封止されている。使用する紫外線発光ダイオード８の照射特性に応じて、通孔６に対して最適な照射角、指向特性となる様に、ガラス板１６は、平面レンズ、凹レンズ、凸レンズの形状を有してもよい。紫外線発光ダイオード８は、ガラス板１６の背面側に配置されており、ガラス板１６を介して紫外線を原水に照射する。尚、防塵・防水ＬＥＤを適用した場合には、保護板１５を省略する構成も可能である。図２、図３は、保護板１５にガラス板１６が組み込まれた実施形態を示しているが、レンズをガラス板１６とは別に設けてもよい。
【００２４】
図３に示す実施形態では、ガラス板１６は凸レンズ形状であり、凸位置は多孔部材５の通孔６と同位である。このように、保護板１５のガラス板１６を集光レンズにすることで、拡散する光を通孔６に集め、指向性を高めて、通孔６を通過する原水への照射強度をより向上させることができる。
【００２５】
図４は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図４に示すように、ガラス板１６は、複数の紫外線発光ダイオード８の前面側に配置されている。
図５は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。図５に示すように、紫外線発光ダイオード８は、多孔部材５の通孔６の位置に対応した位置に配置されている。すなわち、紫外線発光ダイオード８は、それぞれ通孔６を向いており、通孔６を通過する原水に紫外線を照射するように配置されている。
【００２６】
尚、図示してないが、紫外線発光ダイオード８は、前記複数の通孔のそれぞれ対応する対向位置、又はその近傍位置、つまり、通孔６の対向位置と少しずれた通孔６の外周位置に、それぞれ通孔６の周囲を向けるように配置し、通孔６を通過する原水に紫外線を照射するように配置しても良い。
これは、紫外線の必要な照射量が多く、水量が少なくて、通孔６が大きい場合、各通孔６に均一に原水が流れないことがあり、この対策として、原水の流れを均一にするため小さい通孔６にして通孔６の周囲に紫外線発光ダイオード８を配置することで効果的に照射量を確保することが可能になる。
【００２７】
図６は、原水の流れと、通孔６を流れる原水に紫外線が照射される様子を示す図である。図６に示すように、原水は流入口１Ａから流入側流路２Ａに流れ込み、通孔６を通って流出側流路２Ｂに流れる。通孔６を通過しているときの原水には紫外線が照射され、これにより原水が殺菌処理される。処理された水は、流出側流路２Ｂから流出口１Ｂを通って外部に排出される。
【００２８】
多孔部材５は、流路２を完全に塞ぐように設置されているため、原水は必ず多孔部材５の通孔６を通過する。多孔部材５によって原水が整流され、短絡流や滞留が少ない均一な流れにすることができる。紫外線発光ダイオード８は、多孔部材５の通孔６と同じ位置に配列されているので、多孔部材５の通孔６に向けて紫外線を照射することで、通孔６を通過する水に均一に確実に紫外線を照射することができる。また、それぞれの通孔６に対応して紫外線発光ダイオード８が配置されるので、通孔６を通過する原水の流速が高い場合でも、照射量を確保することができる。しかも、紫外線発光ダイオード８は、通孔６に対応して配置すればよいので、紫外線発光ダイオード８の全体の設置数を従来よりも少なくすることができる。
【００２９】
紫外線発光ダイオード８は、高温環境下ではエネルギー効率が低下するため、紫外線発光ダイオード８から発生する熱を放熱することは重要である。紫外線発光ダイオード８を密に配置すると、紫外線照射装置が小型化できるものの、放熱性が劣る。本実施形態では、多孔部材５の通孔６に対応して紫外線発光ダイオード８を配置すればよいので、これら紫外線発光ダイオード８同士をある程度離して配置することができ、放熱性が向上する。したがって、紫外線発光ダイオード８は、効率よく均一に紫外線を水に照射することができる。
【００３０】
紫外線発光ダイオード８は、流入側と流出側の両方に配置されているので、水を殺菌するのに十分な紫外線の照射量を確保することができ、また、装置の小型化が可能である。本実施形態では、多孔部材５の両側（すなわち、流入側及び流出側）に紫外線発光ダイオード８が配置されているが、本発明はこの実施形態に限らず、流入側又は流出側のいずれかのみに紫外線発光ダイオード８を配置してもよい。例えば、処理すべき水の流量が少ない場合には、流入側又は流出側のいずれかのみに紫外線発光ダイオード８を配置してもよい。また、本実施形態では、１つの通孔６に対して４つの紫外線発光ダイオード８が配置されているが、本発明はこの実施形態に限らず、１つの通孔６に対して１つの紫外線発光ダイオード８を配置してもよいし、または１つの通孔６に対して２つ以上の紫外線発光ダイオード８を配置してもよい。
【００３１】
図７に示すように、１つの通孔６あたりの紫外線発光ダイオード８の配置密度を、流入口１Ａからの通孔６の距離に従って低くしてもよい。この実施形態によれば、水の流速が高い通孔６では紫外線発光ダイオード８の配置密度が高く、流速が低い通孔６では紫外線発光ダイオード８の配置密度が低くなるので、過照射や照射不足を生じさせることなく、紫外線発光ダイオード８の設置数を減らすことができる。
【００３２】
図８に示すように、通孔６の大きさ（直径）を、流入口１Ａからの通孔６の距離に従って増加させてもよい。この実施形態によれば、それぞれの通孔６を通過する水の流量は概ね同じくなるので、全ての通孔６において紫外線の照射量を等しくすることができる。
【００３３】
図９に示すように、多孔部材５の通孔６は水平方向に延びる長穴であってもよい。本実施形態によれば、処理すべき水量が大きい場合、多孔部材５の開口率を大きくすることができ、圧損上昇を防ぐことができる。
【００３４】
図１０に示すように、流入口１Ａを流路２の周囲に複数設けてもよい。本実施形態では、４つの流入口１Ａが流路２の周方向に沿って等間隔に配列されている。本実施形態によれば、水は４つの流入口１Ａを通じて多方向から同時に流路２に流入するので、それぞれの通孔６を概ね等しい流量で通過する。したがって、均一な照射量が確保できる。
【００３５】
図１１及び図１２に示すように、保護板１５（ガラス板１６を含む）の表面に付着する異物や汚れなどを払拭するためのワイパー２４を設けてもよい。ワイパー２４の駆動装置は、モータ２５と、照射板１２、保護板１５、及び多孔部材５の中心を貫通する回転軸２６とを備えており、回転軸２６にワイパー２４が取り付けられている。ワイパー２４は、モータ２５によって回転軸２６とともに回転する。本実施形態では、ワイパー２４は、流入側流路２Ａ及び流出側流路２Ｂの両方に配置されており、流入側の保護板１５と流出側の保護板１５の両方から異物を払拭することができる。ワイパー２４によって保護板１５から汚れを除去することで、汚染物質が混入した液に対しても照射量を確保できる。
【００３６】
保護板１５に接触するワイパー２４の先端部は、紫外線に耐性があるテフロン（登録商標）などの材料から構成されることが望ましい。多孔部材５と保護板１５との間にワイパー２４が配置されるため、多孔部材５と保護板１５との間の距離はある程度大きくする必要がある。そのため、多孔部材５の通孔６で必要な紫外線の強度が確保できるように、保護板１５のガラス板１６を図３に示すような集光レンズにすることが望ましい。ワイパー２４は間欠で回転するのが好適であり、図１２に示すように、紫外線発光ダイオード８に被らない位置でワイパー２４が停止するようにワイパー２４の動作を制御することが望ましい。図１１、図１２は、ワイパー２４が保護板１５の表面上で回転する例を示しているが、多孔部材５の表面上で回転するワイパーを設けてもよい。
【００３７】
図１３は、流路構造体１が流入側部分１Ｃと流出側部分１Ｄとに分割される実施形態を示す図である。流入側部分１Ｃと流出側部分１Ｄは同一の構成を有しており、それぞれにＬＥＤユニット７，７が連結されている。流路２内には、２つの多孔部材５が配置され、これらの多孔部材５の間には中間流路２Ｃが形成される。２つの多孔部材５のうちの一方は流入側部分１Ｃに固定され、他方の多孔部材５は流出側部分１Ｄに固定されている。この実施形態では、流入側部分１Ｃと流出側部分１Ｄを同じ部品にできるため、製作が容易になりコストダウンが可能となる。
【００３８】
流入側部分１Ｃと流出側部分１Ｄは、それらの端部に形成されたフランジ３０，３１を互いに当接させた状態で図示しないボルトにより互いに固定される。流入側部分１Ｃと流出側部分１Ｄとの取り付け角度は変更可能であり、流入口１Ａに対する流出口１Ｂの角度（方向）を変更することができる。したがって、図１４に示すように、複数の紫外線照射装置４０を直列に接続する場合、様々なレイアウトに対応できるのでスペースに合わせて自由に配置ができる。
【００３９】
図１５は、１つの通孔６のみを有する通孔部材４１を備えた紫外線照射装置の一実施形態を示す断面図である。本実施形態の基本的構成は、図１に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。通孔部材４１は、流路２を完全に塞いでおり、流路２は通孔部材４１によって流入側流路２Ａと流出側流路２Ｂとに仕切られている。原水（被処理水）は、流入口１Ａを通って流入側流路２Ａに流入し、通孔部材４１の通孔６を通じて流出側流路２Ｂに流れ、さらに流出口１Ｂを通って外部に流出する。
【００４０】
通孔部材４１および流路２を挟む様に間隔をあけて、流入側と、流出側とにＬＥＤユニット７が配置されている。各ＬＥＤユニット７は、複数の紫外線発光ダイオード８を有する。なお、各ＬＥＤユニット７は１つの紫外線発光ダイオード８を有してもよい。流路２の両側に配置された紫外線発光ダイオード８は、通孔６を通過する原水に紫外線を照射し、原水を殺菌処理することができる。
【００４１】
通孔部材４１は、図１に示す多孔部材５よりも厚みがある。紫外線照射量は、紫外線照度と照射時間との積であるため、厚みのある通孔部材４１を使用する、つまり通孔６を長くすることにより、照射時間が長くなり、紫外線発光ダイオード８の数を減らすことができる。
【００４２】
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、浄水場や飲料水製造工場などで使用される水処理のための紫外線照射装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１      流路構造体
１Ａ    流入口
１Ｂ    流出口
２      流路
５      多孔部材
６      通孔
７      ＬＥＤユニット
８      紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）
１２      照射板
１５      保護板
１６      ガラス板
１７      支持板
１９      電源
２１      シール材
２４      ワイパー
２５      モータ
２６      回転軸
３０，３１    フランジ
４０      紫外線照射装置
４１      通孔部材
【図１】
2017018294.tif 000003
【図２】
2017018294.tif 000004
【図３】
2017018294.tif 000005
【図４】
2017018294.tif 000006
【図５】
2017018294.tif 000007
【図６】
2017018294.tif 000008
【図７】
2017018294.tif 000009
【図８】
2017018294.tif 000010
【図９】
2017018294.tif 000011
【図１０】
2017018294.tif 000012
【図１１】
2017018294.tif 000013
【図１２】
2017018294.tif 000014
【図１３】
2017018294.tif 000015
【図１４】
2017018294.tif 000016
【図１５】
2017018294.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月22日(2017.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水が流入する流入口と、処理された水が流出する流出口と、前記流入口及び前記流出口に連通する流路を有する流路構造体と、
前記流路を塞ぐように設置された、互いに離間する複数の通孔を有する多孔部材と、
前記複数の通孔を通過する前記原水に紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオードと、を備えたことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記複数の通孔のそれぞれ対応する位置又はその近傍位置に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
１つの通孔あたりに２つ以上の紫外線発光ダイオードが配設されていることを特徴とする請求項２に記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記流入口を前記流路の周囲に複数設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項５】
前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記多孔部材の両側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項６】
前記流路構造体は、流入側部分と流出側部分とに分割されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項７】
前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記複数の通孔に向かって保護板を介して紫外線を照射し、前記保護板は、凸レンズ形状を有する複数のガラス板を有しており、前記複数のガラス板は、前記複数の通孔と同位であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項８】
前記保護板の表面上で回転するワイパーをさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の紫外線照射装置。
【請求項９】
前記多孔部材の表面上で回転するワイパーをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項１０】
原水が流れる流路を塞ぐように設置された、複数の通孔を有する多孔部材と、
前記複数の通孔に向かって紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオードと、を備え、
前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記多孔部材の両側に配置されており、かつ前記複数の通孔のそれぞれ対応する位置又はその近傍位置に配列されていることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１１】
原水が流入する流入口と、処理された水が流出する流出口と、前記流入口及び前記流出口に連通する流路を有する流路構造体と、
前記流路を塞ぐように設置され、原水が通る通孔を有する通孔部材と、
前記通孔、又は前記通孔の周囲に向かって紫外線を照射する紫外線発光ダイオードと、を備え、前記通孔は前記紫外線の指向性に合わせた大きさを有することを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１２】
原水が流れる流路を塞ぐように設置され、前記流路を流入側流路と流出側流路に仕切る多孔部材の複数の通孔に原水を通過させながら、前記多孔部材および前記流路を挟むように間隔をあけて流入側と流出側に配置された紫外線発光ダイオードにより前記複数の通孔に向けて紫外線を照射し、原水を殺菌処理することを特徴とする水処理方法。
線照射装置。
【請求項１３】
原水が流れる流路を塞ぐように設置された通孔部材の、互いに離間する通孔に原水を通過させながら、紫外線発光ダイオードにより前記通孔を通過する前記原水に紫外線を照射し、原水を殺菌処理することを特徴とする水処理方法。
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月23日(2018.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水が流入する流入口と、処理された水が流出する流出口と、前記流入口及び前記流出口に連通する流路を有する流路構造体と、
前記流路を塞ぐように設置された、互いに離間する複数の通孔を有する多孔部材と、
前記複数の通孔を通過する前記原水に紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオードと、を備えたことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記複数の通孔のそれぞれ対応する位置又はその近傍位置に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
１つの通孔あたりに２つ以上の紫外線発光ダイオードが配設されていることを特徴とする請求項２に記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記流入口を前記流路の周囲に複数設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項５】
前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記多孔部材の両側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項６】
前記流路構造体は、流入側部分と流出側部分とに分割されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項７】
前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記複数の通孔に向かって保護板を介して紫外線を照射し、前記保護板は、凸レンズ形状を有する複数のガラス板を有しており、前記複数のガラス板は、前記複数の通孔と同位であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項８】
前記保護板の表面上で回転するワイパーをさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の紫外線照射装置。
【請求項９】
前記多孔部材の表面上で回転するワイパーをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項１０】
原水が流れる流路を塞ぐように設置された、互いに離間する複数の通孔を有する多孔部材と、
前記複数の通孔を通過する前記原水に紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオードと、を備え、
前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記多孔部材の両側に配置されており、かつ前記複数の通孔のそれぞれ対応する位置又はその近傍位置に配列されていることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１１】
原水が流入する流入口と、処理された水が流出する流出口と、前記流入口及び前記流出口に連通する流路を有する流路構造体と、
前記流路を塞ぐように設置され、原水が通る通孔を有する通孔部材と、
前記通孔、又は前記通孔の周囲に向かって紫外線を照射する紫外線発光ダイオードと、を備え、前記通孔は前記紫外線の指向性に合わせた大きさを有することを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１２】
原水が流れる流路を塞ぐように設置され、前記流路を流入側流路と流出側流路に仕切る多孔部材の互いに離間する複数の通孔に原水を通過させながら、前記多孔部材および前記流路を挟むように間隔をあけて流入側と流出側に配置された紫外線発光ダイオードにより前記複数の通孔を通過する前記原水に紫外線を照射し、原水を殺菌処理することを特徴とする水処理方法。
【請求項１３】
原水が流れる流路を塞ぐように設置された通孔部材の、互いに離間する通孔に原水を通過させながら、紫外線発光ダイオードにより前記通孔を通過する前記原水に紫外線を照射し、原水を殺菌処理することを特徴とする水処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、原水が流入する流入口と、処理された水が流出する流出口と、前記流入口及び前記流出口に連通する流路を有する流路構造体と、前記流路を塞ぐように設置された、互いに離間する複数の通孔を有する多孔部材と、前記複数の通孔を通過する前記原水に紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオードと、を備えたことを特徴とする紫外線照射装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の他の態様は、原水が流れる流路を塞ぐように設置された、互いに離間する複数の通孔を有する多孔部材と、前記複数の通孔を通過する前記原水に紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオードと、を備え、前記複数の紫外線発光ダイオードは、前記多孔部材の両側に配置されており、かつ前記複数の通孔のそれぞれ対応する位置又はその近傍位置に配列されていることを特徴とする紫外線照射装置である。
本発明の他の態様は、原水が流れる流路を塞ぐように設置され、前記流路を流入側流路と流出側流路に仕切る多孔部材の互いに離間する複数の通孔に原水を通過させながら、前記多孔部材および前記流路を挟むように間隔をあけて流入側と流出側に配置された紫外線発光ダイオードにより前記複数の通孔を通過する前記原水に紫外線を照射し、原水を殺菌処理することを特徴とする水処理方法である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の他の態様は、原水が流入する流入口と、処理された水が流出する流出口と、前記流入口及び前記流出口に連通する流路を有する流路構造体と、前記流路を塞ぐように設置され、原水が通る通孔を有する通孔部材と、前記通孔、又は前記通孔の周囲に向かって紫外線を照射する紫外線発光ダイオードと、を備え、前記通孔は前記紫外線の指向性に合わせた大きさを有することを特徴とする紫外線照射装置である。
本発明の他の態様は、原水が流れる流路を塞ぐように設置された通孔部材の、互いに離間する通孔に原水を通過させながら、紫外線発光ダイオードにより前記通孔を通過する前記原水に紫外線を照射し、原水を殺菌処理することを特徴とする水処理方法である。
【国際調査報告】
2017018294.tif 000018
2017018294.tif 000019
2017018294.tif 000020
2017018294.tif 000021