(57)【要約】【課題】滴下水や結露水に溶け込んだＴＯＣ濃度を低減させる空調機及び純水製造システムを提供する。【解決手段】空調機を循環させる水を貯留する貯水槽３４内には、水溶液中の有機炭素、すなわちＴＯＣを分解するためにＵＶ光を照射するＵＶランプ３４ａを配設している。さらに、貯水槽３４内の水分中にマイクロバブル又はマイクロナノバブルを発生させるために、ＵＶランプ３４ａに近接する位置に微細気泡発生器３４ｂを配設する。これにより、微細気泡発生器３４ｂが貯水槽３４内の水分中にマイクロバブル又はマイクロナオバブルを発生させるので、ＵＶランプ３４ａによるＴＯＣの酸化分解を促進させることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温湿度調整又は浄化に用いる水の循環系を有する空調機であって、
前記循環系は、循環させる水を貯留する貯水槽を備え、
前記貯水槽には、貯留した水分中にマイクロバブル又はマイクロナノバブルを発生させる微細気泡発生器と、
貯留された水に紫外線を照射するＵＶランプと、
が配設されたことを特徴とする空調機。
【請求項２】
前記ＵＶランプは、前記貯水槽内の前記微細気泡発生器近傍に設置されたことを特徴とする請求項１に記載の空調機。
【請求項３】
前記微細気泡発生器にマイクロバブル又はマイクロナノバブルの発生源となる空気を供給するための空気供給ラインが接続され、
前記空気供給ラインは、粒子除去フィルタ、カチオン除去フィルタ、アニオン除去フィルタ、有機物質除去フィルタのうち少なくとも一つを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の空調機。
【請求項４】
温湿度調整と空気浄化の少なくとも一方に利用する水膜を備え、
前記空気供給ラインに供給する空気が、前記水膜を通過した空気であることを特徴とする請求項３に記載の空調機。
【請求項５】
前記水膜の下流に汚染物質除去用のケミカルフィルタを備え、
前記空気供給ラインに供給する空気は、前記ケミカルフィルタを通過した空気であることを特徴とする請求項３に記載の空調機。
【請求項６】
前記ＵＶランプは、前記貯水槽内に貯留された水に対し、常時、紫外線を照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の空調機。
【請求項７】
前記ＵＶランプは、前記貯水槽内に貯留された水に対し、紫外線を間欠照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の空調機。
【請求項８】
前記循環系は、水を循環させるためのポンプを備え、
前記ＵＶランプは、前記貯水槽内に貯留された水に対し、前記ポンプの動作に連動して紫外線を照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の空調機。
【請求項９】
前記循環系は、流れる水のＴＯＣ濃度を計測するＴＯＣ計を備え、
前記ＵＶランプは、前記貯水槽内に貯留された水に対し、前記ＴＯＣ計により計測されたＴＯＣ濃度に基づいて紫外線を照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の空調機。
【請求項１０】
前記ＴＯＣ計は、前記循環系内の前記貯水槽に設置されていることを特徴とする請求項９に記載の空調機。
【請求項１１】
前記循環系の前記貯水槽には、オゾンを発生させるオゾン発生器が設けられたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の空調機。
【請求項１２】
温湿度調整又は浄化に用いる水の循環系を有する空調機であって、
前記循環系は、循環させる水を貯留する貯水槽を備え、
前記貯水槽には、貯留した水分中にマイクロバブル又はマイクロナノバブルを発生させる微細気泡発生器と、
オゾンを発生させるオゾン発生器と、
が配設されたことを特徴とする空調機。
【請求項１３】
水を貯留する貯水槽と、前記貯水槽内に貯留された水から純水を生成する純水製造装置を備えた純水製造システムにおいて、
前記貯水槽には、貯留した水分中にマイクロバブル又はマイクロナノバブルを発生させる微細気泡発生器と、
貯留された水に紫外線を照射するＵＶランプと、
が配設されたことを特徴とする純水製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調機から排出されるドレン水を再利用するシステムに係り、滴下水や結露水に溶け込んだ水溶性有機物質起因のＴＯＣ濃度を低減させる空調機及び純水製造システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、超微細化が進む半導体デバイス等の製造工程においては、空気中に含まれる分子状汚染物質（ＡＭＣ：Ａｉｒｂｏｒｎｅ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ）に対する制御が必要とされており、ケミカルフィルタを設置するなど、種々の対策が実施されている。
【０００３】
また、ＡＭＣ対策の一つとして、温湿度調整及び処理空気中に含まれる不純物の除去を同時に行うことができる水膜を備えた空調機が用いられている。このような水膜を備えた空調機としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られており、ガス不純物の除去システムとして図１０に示すように構成されている。なお、図１０は、特許文献１の発明をより簡略化して表したものである。
【０００４】
すなわち、処理空気の取入口及び供給口を有するチャンバ（図示せず）の内部に、プレフィルタ１、中性能フィルタ２、加熱コイル３、冷却コイル４、ガス不純物の除去装置１０、送風機５が順次設けられている。
【０００５】
また、前記ガス不純物の除去装置１０は、送風方向に沿って複数段（ここでは、４段）に設けられた第１の水膜１１〜第４の水膜１４を備えており、各段の水膜には上方から液体（純水）が滴下される。すなわち、最下流に配設された第４の水膜１４に、流量調整バルブ１９を備えた純水供給ライン２０を介して液体を滴下し、その滴下水を第１〜第４の水膜１１〜１４の下部に配設された水膜水槽２１に貯留し、ポンプ１５〜１７によって、前記水膜水槽２１から順次上流側の水膜１３、１２、１１の上部に循環供給する。そして、第１の水膜１１まで液体を供給した後、その排水が排水管１８を介してオーバーフロー方式により排出されるように構成されている。
【０００６】
一方、取入口からチャンバの内部に導入された処理対象となる空気は、プレフィルタ１、中性能フィルタ２、加熱コイル３及び冷却コイル４を介して、上記ガス不純物の除去装置１０に供給される。そして、処理対象となる空気は、このガス不純物の除去装置１０において、第１〜第４の水膜１１〜１４と接触し、ガスの拡散運動によりその空気中に含まれるガス不純物が除去される。
【０００７】
この場合、処理対象となる空気は、まず、第１の水膜１１と接触し、ここである程度ガス不純物が除去される。そして、最後に、清浄な純水が供給される第４の水膜１４と接触するため、水溶性のガス不純物が非常に効率良く除去されるというものである。
【特許文献１】特開２００４−２１６２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記のようなＡＭＣ湿式除去システムやその他の省エネ外調機では、排出されるドレン水を純粋製造用原水の一部として再利用する循環系を備えていることが多い。ここで、排出されたドレン水を再利用する際に、ドレン水中の全有機炭素量（ＴＯＣ：Ｔｏｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ）濃度が高いことにより、ガス不純物の除去装置中の水膜にダメージを与えてしまうことが問題となっている。すなわち、複数段の水膜に滴下する水中のＴＯＣ濃度が高いことで、水膜の吸着能力が低下し、ＡＭＣの除去効率が著しく低下していた。また、この水膜が気化式加湿用の材料としても機能するため、ＴＯＣが当該材料に影響を及ぼす可能性も否めなく、所定の加湿能力を発揮することできないケースも見受けられた。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解消するために提案されたものであり、その目的は、滴下水や結露水に溶け込んだ水溶性有機物質起因のＴＯＣ濃度を低減させた空調機及び純水製造システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、温湿度調整又は浄化に用いる水の循環系を有する空調機であって、前記循環系は、循環させる水を貯留する貯水槽を備え、前記貯水槽には、貯留した水分中にマイクロバブル又はマイクロナノバブルを発生させる微細気泡発生器と、貯留された水に紫外線を照射するＵＶランプと、が配設されたことを特徴とする。
【００１１】
以上のような態様では、ＵＶランプにより、マイクロバブル又はマイクロナノバブルを含有する水中にＵＶ光を照射するため、ＴＯＣの酸化分解が促進され、貯水槽内のＴＯＣ濃度が低下する。そのため、空調機内の温湿度調整や浄化作用に利用する水膜や気化式加湿用の材料に与えるＴＯＣによるダメージを低減させることが可能となる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、請求項１に記載の空調機において、前記ＵＶランプは、前記貯水槽内の前記微細気泡発生器近傍に設置されたことを特徴とする。
【００１３】
以上のような態様では、ＵＶランプが貯水内に設置された微細気泡発生器に近接しているため、マイクロバブル又はマイクロナノバブルを含む水分に対して直接ＵＶ光を照射することが可能となる。そのため、ＴＯＣの酸化分解が促進し、ＴＯＣ濃度を効率よく低減させることができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の空調機において、前記微細気泡発生器にマイクロバブル又はマイクロナノバブルの発生源となる空気を供給するための空気供給ラインが接続され、前記空気供給ラインは、粒子除去フィルタ、カチオン除去フィルタ、アニオン除去フィルタ、有機物質除去フィルタのうち少なくとも一つを備えることを特徴とする。
【００１５】
以上のような態様では、微細気泡発生器へ供給する空気の浄化を図ることができるので、外気を当該バブル発生器への供給源とすることで空気中に含まれる粒子や分子状の汚染物質が貯水槽に供給されるといった問題を解消することができる。すなわち、汚染物質を含有するバブルが貯水槽内に供給されると、当該バブルが循環系を流れてしまうので、需要者に対して汚染物質が放出される危険性が高まる他、気中と液中間での濃度勾配が小さくなり、水膜などによる分子状汚染物質の除去率の低下を招く恐れがある。そのため、上記の態様により、微細気泡発生器へ供給する空気を粒子除去フィルタなどを用いて除去し、当該空気を浄化することで上記問題を解決を図っている。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の空調機において、温湿度調整と空気浄化の少なくとも一方に利用する水膜を備え、前記空気供給ラインに供給する空気が、前記水膜を通過した空気であることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項３に記載の空調機において、前記水膜の下流に汚染物質除去用のケミカルフィルタを備え、前記空気供給ラインに供給する空気は、前記ケミカルフィルタを通過した空気であることを特徴とする。
【００１８】
以上のような態様では、空気供給ラインを流れ、微細気泡発生器へ供給する空気中の汚染物質が除去されているので、空気供給ラインに設置したカチオン除去フィルタ及びアニオン除去フィルタの寿命を延ばすことが可能となる。また空気供給ラインに供給される空気の純度が高い場合には、カチオン除去フィルタ及びアニオン除去フィルタの設置が不要となるため、イニシャルコストの低減を図ることができる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項１又は２に記載の空調機において、前記ＵＶランプは、前記貯水槽内に貯留された水に対し、常時、紫外線を照射することを特徴とする。
【００２０】
以上のような態様では、マイクロバブル又はマイクロナノバブルを含有した水に常時ＵＶ光を照射することができるので、ＵＶ光による酸化分解が促進し、ＴＯＣの濃度の低減を図ることができる。
【００２１】
請求項７に係る発明は、請求項１又は２に記載の空調機において、前記ＵＶランプは、前記貯水槽内に貯留された水に対し、紫外線を間欠照射することを特徴とする。
【００２２】
以上のような態様では、ＵＶランプが貯水槽内の水にＵＶ光を照射することにより得られるＴＯＣ濃度の低減という効果は、通常、ＵＶ光を常時照射することにより発揮されるものであるが、ＵＶ光を間欠照射することで動力を削減し、省エネ化を可能とする空調機を提供することができる。
【００２３】
請求項８に係る発明は、請求項１又は２に記載の空調機において、前記循環系は、水を循環させるためのポンプを備え、前記ＵＶランプは、前記貯水槽内に貯留された水に対し、前記ポンプの動作に連動して紫外線を照射することを特徴とする。
【００２４】
以上のような態様では、空調機内の水を循環させるために使用するポンプの動作に連動させてＵＶ光を照射することにより、空調機を使用していない状態での無駄な動力を削減し、省エネルギー化を図ることができる。具体的には、貯水槽から排出され、空調機内を循環させる水の動力源となるポンプの駆動時に、ＵＶ光を照射させ、当該ポンプの停止に合わせてＵＶ光の照射も停止するものとする。
【００２５】
請求項９に係る発明は、請求項１又は２に記載の空調機において、前記循環系は、流れる水のＴＯＣ濃度を計測するＴＯＣ計を備え、前記ＵＶランプは、前記貯水槽内に貯留された水に対し、前記ＴＯＣ計により計測されたＴＯＣ濃度に基づいて紫外線を照射することを特徴とする。
【００２６】
請求項１０に係る発明は、請求項９に記載の空調機において、前記ＴＯＣ計は、前記循環系内の前記貯水槽に設置されていることを特徴とする。
【００２７】
以上のような態様では、ＴＯＣ計により計測したＴＯＣ濃度をもとにＵＶランプの発停を調整することができるので、ＵＶランプの寿命を延ばすことができ、また省エネルギー化を図ることが可能となる。具体的には、貯水槽内の計測したＴＯＣ濃度が高い場合にＵＶランプを通じて貯留された水に対しＵＶ光を照射し、計測されたＴＯＣ濃度が低い場合にＵＶランプの照射を停止する。
【００２８】
請求項１１に係る発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の空調機において、前記循環系の前記貯水槽には、オゾンを発生させるオゾン発生器が設けられたことを特徴とする。
【００２９】
以上のような態様では、微細気泡発生器により発生したマイクロバブル又はマイクロナノバブルを含有する水中にオゾンを発生させることができるので、当該バブルがオゾンの殺菌効果を飛躍的に向上させる。また、マイクロバブルとマイクロナノバブルは、自己加圧効果を有するので、濃度の低いオゾンを供給するとしても作用時には高圧化された条件でオゾンが作用する。そのため、高圧化したオゾンと吸着する物質が作用するので、低いオゾン濃度でも汚染物質を分解することが可能となる。さらには、オゾン発生器によりオゾン濃度を高めることができるので、ＵＶ光によるオゾン生成処理の負荷が軽減し、ＴＯＣ分解作用の効率の向上が期待できる。
【００３０】
請求項１２に係る発明は、温湿度調整又は浄化に用いる水の循環系を有する空調機であって、前記循環系は、循環させる水を貯留する貯水槽を備え、前記貯水槽には、貯留した水分中にマイクロバブル又はマイクロナノバブルを発生させる微細気泡発生器と、オゾンを発生させるオゾン発生器と、が配設されたことを特徴とする。
【００３１】
以上のような態様では、請求項１１に係る発明と同様に、微細気泡発生器により発生したマイクロバブル又はマイクロナノバブルを含有する水中にオゾンを発生させることができるので、当該バブルがオゾンの殺菌効果を飛躍的に向上させる。また、当該バブルは、自己加圧効果を有するので、濃度の低いオゾンを供給するとしても作用時には高圧化された条件でオゾンと吸着する物質が作し、低いオゾン濃度でも汚染物質を分解することが可能となる。
【００３２】
請求項１２に係る発明は、水を貯留する貯水槽と、前記貯水槽内に貯留された水から純水を生成する純水製造装置を備えた純水製造システムにおいて、前記貯水槽には、貯留した水分中にマイクロバブル又はマイクロナノバブルを発生させる微細気泡発生器と、貯留された水に紫外線を照射するＵＶランプと、が配設されたことを特徴とする。
【００３３】
以上のような態様では、空調機だけでなく、単に純水を製造するシステムにおいても、貯水槽内のマイクロバブル又はマイクロナノバブルを含有する水に対し、ＵＶランプによりＵＶ光を照射することができるので、貯留水中のＴＯＣの酸化分解が促進され、貯水槽内のＴＯＣ濃度が低下する。これにより、純水製造装置内の水膜などに与えるダメージを軽減することが可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、マイクロバブル又はマイクロナノバブルにより、ＵＶランプを用いたＴＯＣの酸化分解が促進され、貯水槽内のＴＯＣ濃度を低下させることが可能となる。これにより、空調機内の温湿度調整や浄化作用に利用する水膜や気化式加湿用の材料に与えるダメージを低減することができ、かつＡＭＣの除去性能及び加湿性能等の低下を防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
［１．本発明の実施形態］
以下、本発明の実施の形態の一例として、従来技術で示した温湿度調整及び不純物の除去可能な水膜を備えた空調機について、図面を参照して具体的に説明する。また、図１０に示した従来技術と同一の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。
【００３６】
なお、本実施形態では、汚染物質であるＡＭＣが除去可能で尚且つ加湿も行う水膜を有する空調機を提供しているが、本発明はこれに限定するものでなく、ＡＭＣの除去作用を有しない気化式加湿又は除湿用の材料を使用してもよく、また水膜と気化式加湿用又は除湿用の材料を併用する実施形態も包含するものとする。
【００３７】
すなわち、本発明の特徴は、空調機の熱交換コイルや水膜などの気化式加湿用の材料である温湿度調整や浄化に用いる構成にあるのではなく、熱交換コイルや水膜のなどの気化式加湿用の材料の上方から滴下する滴下水や結露水の水分中に含まれるＴＯＣ濃度を低減させることにある。従って、以下で説明する空調機の構成に関して、温湿度調整や浄化に用いる手段は従来型とほぼ同様であり、空調機内に水を循環させる循環系の一部として設置する貯水槽の内部及び周辺の構成に技術的特徴を有するものである。
【００３８】
［１．１．構成］
（１）全体構成例
図１は、従来技術として述べた水膜を有する空調機を例に取り、本発明に係るドレン水の循環系を有する空調機の全体構成を示す模式図である。
なお、本実施形態の空調機は、図１０の従来技術と同様に、第１の水膜１１〜第４の水膜１４の下部に、水膜水槽２１が配設されており、この水膜水槽２１には、滴下水を循環供給するためのポンプ１５〜１７も設置されている。なお、冷却コイル４の下部にドレインパンを設け、水膜水槽２１からの滴下水を当該コイルに循環供給するようにした構成や、純水供給ライン２０から冷却コイル４に直接滴下水を供給するよう構成したものであってもよい。
【００３９】
また、この水膜水槽２１には、水槽内の水位を検出する水位センサ３１が設置されると共に、排水管１８には排水ポンプ３２が取り付けられ、水位センサ３１により所定量のドレン水を貯水槽３４に排出するよう制御されている。なお、この貯水槽３４には、貯水槽３４内の水位を検出する水位センサ３３が設置され、この水位センサ３３により水道水が供給されるよう設置された供給調整弁３５が制御される。
【００４０】
このドレン水を貯留する貯水槽３４は、純水製造装置３７に接続されており、貯水槽３４内のドレン水の排水管に設置された定圧ポンプ３６を介して当該純水製造装置３７に供給される。すなわち、水膜水槽２１から排出されたドレン水は、貯水槽３４に貯留され、この貯留されたドレン水を定圧ポンプ３６を介して吸引し、純水製造装置３７に供給されることで純水が生成され、純粋供給ライン２０から第４の水膜１４に滴下するよう循環系が構成されている。
【００４１】
なお、処理空気の取入口及び供給口を有するチャンバ（図示せず）の内部に、プレフィルタ１、中性能フィルタ２、加熱コイル３、冷却コイル４、ガス不純物の除去装置１０、送風機５が順次設けられている点は、図１０に示す従来技術と同様の構成をしている。
【００４２】
さらに、ガス不純物の除去装置１０も、従来技術と同様であり、送風方向に沿って複数段（ここでは、４段）に設けられた第１の水膜１１〜第４の水膜１４を備え、各段の水膜には上方から水が滴下されるように構成されている。ここで、各段の水膜に液体を滴下する手段としては、第１〜第４の水膜１１〜１４の内、最下流に配設された第４の水膜１４に、純粋供給調整弁１９を備えた純水供給ライン２０を介して純水を滴下し、その滴下水を第１〜第４の水膜１１〜１４の下部に配設された水膜水槽２１に貯留し、ポンプ１５〜１７によって、水膜水槽２１から順次上流側の水膜１３、１２、１１の上部に供給する。
【００４３】
（２）貯水槽の構成例
次に、本発明の技術的特徴点である貯水槽３４及び貯水槽３４周辺の構成について図２に基づき説明する。まず、この貯水槽３４内には、水溶液中の有機炭素、すなわちＴＯＣを分解するためにＵＶ光を照射するＵＶランプ３４ａを配設している。また、このＵＶランプ３４ａは、例えば、高い照射エネルギーを有する１８５ｎｍと２５４ｎｍの波長を発光する低圧水銀ランプが使用される。なお、このＵＶランプ３４ａの設置場所は貯水槽３４内に限定せず、図３、４のような設置位置でも可能である。
【００４４】
例えば、一般的なハンディ型のＵＶランプ３４ａを貯水槽３４内に設置する他、図３のように、ライン型ＵＶランプ３４ａを貯水槽３４から純水製造装置３７へ水を供給する排水管途中に設置する態様でも可能である。また、図４のように、後述するマイクロバブル又はマイクロナノバブルを発生させるために、別途貯水槽３４の水を循環させる循環ラインと定圧ポンプを設置し、その循環ライン上にライン型のＵＶランプ３４ａを配設した構成としてもよい。すなわち、貯水槽３４周辺の水の循環系内にＵＶランプ３４ａを配設することにより、水分中のＴＯＣが分解されるため、水膜に与えるダメージが抑制されることとなる。
【００４５】
さらに、図２のように、貯水槽３４内には、ＵＶランプ３４ａの他に、微細気泡発生器３４ｂが設置されている。微細気泡発生器３４ｂは、貯水槽３４内の水を用いてマイクロバブル又はマイクロナノバブルを発生させるものであり、これによりＵＶランプ３４ａによるＴＯＣの酸化分解を促進させることが可能となる。ここで、マイクロバブルとは、発生時に気泡の直径が主に１０Ｍｍ〜数十Ｍｍの微細な気泡のことをいい、マイクロナノバブルとは、さらに気泡径がナノサイズ（ｎｍ）の気泡のことをいう。
【００４６】
なお、マイクロバブル又はマイクロナノバブルを発生させる手段として本実施形態では、水と空気を超高速で旋回させることで当該バブルを発生させる超高速旋回方式を用いているが、超音波方式や加圧溶解法等を採用することも可能であり、これに限定するものではない。
【００４７】
ここで、本発明が利用している超高速旋回方式とは、微細気泡発生器３４ｂ内を超高速で旋回させることにより、旋回気体空洞部を形成させ、その旋回気体空洞部を発生器内部と出口付近に生じた旋回速度差により切断することでマイクロバブル又はマイクロナノバブルを発生させるものである。また、このバブルを発生させるために、バブル発生器３４ｂに接続された空気供給ライン２２を通じて空気を自吸させ、動力として用いたポンプにより水を循環させている（図２〜図４）。
【００４８】
なお、この微細気泡発生器３４ｂは、発生したマイクロバブル又はマイクロナノバブルが直接ＵＶランプ３４ａから照射されたＵＶ光と接触するようにＵＶランプ３４ａの近接に配置される。もちろん、貯水槽３４内の微細気泡発生器３４ｂ近傍にＵＶランプ３４ａを設置した構成も包含する。
【００４９】
（３）ＴＯＣ分解原理
次にＵＶランプ３４ａによるＴＯＣの分解原理について説明する。ＴＯＣの酸化分解には、通常の単結合であれば解離エネルギーは２７１ｋＪ／ｍｏｌ（ＣＯ−Ｏ）〜５３２ｋＪ／ｍｏｌのエネルギーを有する。ここで、照射するＵＶ光のエネルギーが有機化合物の結合エネルギーよりも高いとき、すなわち解離エネルギーよりも高いときに分子結合が切断される可能性が高くなる。
【００５０】
そのため、波長が短くなると照射エネルギーは増加するので、１８５ｎｍで６４７ｋＪ／ｍｏｌ、２５４ｎｍで４７１ｋＪ／ｍｏｌのエネルギーを有する１８５ｎｍと２５４ｎｍの波長のＵＶ光がＴＯＣの酸化分解には有効である。すなわち、１８５ｎｍの波長のＵＶ光を水分中に照射することにより、酸素を分解し、オゾンを発生させる。そして、２５４ｎｍの波長のＵＶ光を利用することによりオゾンを分解して、高エネルギーの活性酸素であるヒドロキシラジカルを生成する。これにより、生成されたヒドロキシラジカルが有機化合物と反応して、ＴＯＣ分解を引き起こし、水分中のＴＯＣ濃度を低減させる。具体的な化学反応式は、以下のようである。
【００５１】
［数１］
2008190753.tif 000003
【００５２】
［１．２．作用］
以上のような構成を有する本実施形態の外調機は、以下のように作用する。
まず、第４の水膜１４に純水供給ライン２０を介して常時、純水が供給され、その滴下水を第１〜第４の水膜１１〜１４の下部に設置された水膜水槽２１に貯留し、ポンプ１５〜１７によって、前記水膜水槽２１から順次上流側の水膜１３、１２、１１の上部に供給する。なお、構成によっては、冷却コイル４に滴下水を供給することも可能である。そして、第１の水膜１１まで供給し、水膜水槽２１に貯留されたドレン水は、排水管１８を介して貯水槽３４に排出され、純水製造装置３７に供給される。そのため、この純水製造装置３７により純水が生成されるので、当該純水が純水供給ライン２０を介し、水膜に供給されることで空調機内を循環する。
【００５３】
一方、取入口からチャンバの内部に導入された処理対象となる空気は、プレフィルタ１、中性能フィルタ２、加熱コイル３及び冷却コイル４を介して、上記ガス不純物の除去装置１０に供給される。そして、処理対象となる空気は、このガス不純物の除去装置１０において、第１〜第４の水膜１１〜１４と接触し、ガスの拡散運動によりその空気中に含まれるガス不純物が除去される。
【００５４】
ここで、純水供給ライン２０を介して第４の水膜１４に滴下する純水の供給源であり、かつドレン水を貯留する貯水槽３４における、ＵＶランプ３４ａ及びマイクロナノバブル３４ｂを用いたＴＯＣの分解作用について図２に基づき説明する。
【００５５】
まず、微細気泡発生器３４ｂが空気供給ライン２２を通じて空気を自吸し、ポンプで水を循環してマイクロバブル又はマイクロナノバブルを貯水槽３４内に発生させる。そして、微細気泡発生器３４ｂに近接されたＵＶランプ３４ａが、マイクロバブル又はマイクロナノバブルを含む貯水槽３４内の水にＵＶ光を照射し、水分中に含まれるＴＯＣを酸化分解することにより、水分中のＴＯＣ濃度を低減させる。
【００５６】
具体的には、１８５ｎｍの波長のＵＶ光により酸素を分解することでオゾンを発生させ、２５４ｎｍの波長のＵＶ光を照射することにより発生させたオゾンを分解する。これにより、高エネルギーの活性酸素であるヒドロキシラジカルを生成することができる。そのため、このヒドロキシラジカルが有機化合物と反応して、ＴＯＣ分解を引き起こし、水分中のＴＯＣ濃度を低減させる。
【００５７】
図３のように、ライン型のＵＶランプ３４ａを、貯水槽３４から純水製造装置３７に接続された排水管途中に設置した場合には、微細気泡発生器３４ｂにより発生したマイクロバブル又はマイクロナノバブルを含有するドレン水を定圧ポンプ３６により吸引し、純水製造装置３７へ供給する途中の排水管内でＵＶランプ３４ａからＵＶ光を照射する。そのため、当該バブルを含有するドレン水中のＴＯＣの酸化分解が促進し、水分中のＴＯＣ濃度を低減させることができる。
【００５８】
また、図４のように、ライン型のＵＶランプ３４ａを、微細気泡発生器３４ｂに貯水槽３４内の水を循環させる排水管途中に設置する場合には、以下のように作用する。すなわち、バブル発生用のポンプにより貯水槽３４から循環するドレン水に対し、ライン型ＵＶランプ３４ａがＵＶ光を照射し、これにより水分中のＴＯＣを酸化分解する。その後に、微細気泡発生器３４ｂから当該ＴＯＣ濃度が低減した水分中にマイクロバブル又はマイクロナノバブルを発生させて貯水槽３４内に送出する。
【００５９】
以上のような図２〜４に基づく本実施形態によれば、マイクロバブル又はマイクロナノバブルにより、ＵＶランプ３４ａを用いたＴＯＣの酸化分解が促進され、貯水槽３４内のＴＯＣ濃度を低下させることが可能となる。これにより、空調機内の温湿度調整や浄化作用に利用する水膜や気化式加湿用の材料に与えるダメージを低減することができ、かつＡＭＣの除去性能及び加湿性能等の低下を防ぐことができる。
【００６０】
［２．他の実施形態］
（ａ）本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、貯水槽３４内のオゾン濃度を高め、ＵＶ光によるＴＯＣの酸化分解を効率よく行うために、以下のようなオゾン発生器３４ｃを貯水槽３４内に設置した実施形態も包含する（図５）。
【００６１】
オゾン発生器３４ｃは、二つの電極間に交流の高電圧を流し、その電極間に空気を通過させることで放電プラズマ中のイオンの持つエネルギーによって酸素をオゾン化する無声放電法が主流であり、本件もこの方式を用いているが、特に限定するものではなく、化学生成法や電解法等を用いることも可能である。
【００６２】
このオゾン発生器３４ｃは、図５の通り、微細気泡発生器３４ｂに接続された空気供給ライン２２に設置されており、マイクロバブル又はマイクロナノバブルにオゾン発生器３４ｃで発生させたオゾンを含有させている。そのため、当該バブルがオゾンの殺菌効果を飛躍的に高めさせ、水中の菌を不活性化させることが可能となる。
【００６３】
また、マイクロバブルとマイクロナノバブルは、自己加圧効果を有するので、濃度の低いオゾンを供給するとしても作用時には高圧化された条件でオゾンが作用する。つまり、高圧化したオゾンと吸着する物質が作用するので、低いオゾン濃度でも汚染物質を分解することができる。また、オゾン発生器３４ｃにより貯水槽３４内のオゾン濃度を高めることができるのでＵＶ光によるオゾン生成処理の付加を減らすことができ、効率よくヒドロキシラジカルを発生させることが可能となる。なお、オゾン発生器３４ｃの設置位置は、貯水槽３４内にオゾンを発生させることができれば、図５のような微細気泡発生器３４ｂに接続された空気供給ライン２２に設置する態様に限定しない。
【００６４】
なお、本実施形態では、ＵＶランプ３４ａを貯水槽３４内に設けているが、これに限定するものでなく、ＵＶランプ３４ａを設けずに、貯水槽３４内において微細気泡発生器３４ｂと当該発生器３４ｂに接続された空気供給ライン２２にオゾン発生器３４ｃとを設置する実施形態も本発明は包含する。つまり、ＵＶランプから照射されるＵＶ光によりＴＯＣを分解する作用を有さず、ＵＶ光によるオゾン生成処理の付加を減らすことはできないが、図６の通り、オゾン発生器３４ｃにおいて発生したオゾンを含有させたマイクロバブル又はマイクロナノバブルにより、オゾンの殺菌効果を飛躍的に向上させ、水中の菌を不活性化させる。
【００６５】
（ｂ）また、本発明は、上記実施形態に限定するものでなく、図７の通り、微細気泡発生器３４ｂに接続された空気供給ライン２２に粒子除去フィルタ、カチオン除去フィルタ、アニオン除去フィルタ、有機物質除去フィルタのうち少なくとも一つを備える実施形態も包含する。
【００６６】
すなわち、微細気泡発生器３４ｂへ供給する空気の浄化を図るために、空気供給ライン２２途中に粒子除去フィルタ２３、カチオン除去フィルタ２４、アニオン除去フィルタ２５、有機物質除去フィルタ２６を設置している。具体的には、粒子除去フィルタ２３や有機物質除去フィルタ２６を設けることにより、微細気泡発生器３４ｂへの供給源となる外気中の粒子及び分子状の汚染物質を除去することが可能となり、当該汚染物質が貯水槽３４内に供給されるいった問題を解決することができる。
【００６７】
また、粒子及び分子状汚染物質を除去するだけでなく、カチオン除去フィルタ２４及びアニオン除去フィルタ２５を空気供給ライン２２中に備えることにより、外気中に存在するカチオン（陽イオン）及びアニオン（陰イオン）を吸着除去することができる。つまり、空気を汚染する原因となるイオンを除去することにより、汚染物質を含有するバブルが貯水槽３４内に供給される問題を解消する。
【００６８】
なお、本実施形態は、図２〜図６の実施形態で設置される微細気泡発生器３４ｂにおいても、当該発生器３４ｂに接続される空気供給ライン２２に、粒子除去フィルタ、カチオン除去フィルタ、アニオン除去フィルタ、有機物質除去フィルタのうち少なくとも一つを備える構成を包含する。
【００６９】
また、図８では、水膜１４の下流に汚染物質除去用のケミカルフィルタ２７を設け、水膜１４を通過した処理対象の空気がケミカルフィルタ２７を通り、当該フィルタ２７を通過した空気の一部がポンプなど（図示しない）を動力源として微細気泡発生器３４ｂに供給されるよう構成されている。すなわち、ケミカルフィルタ２７を通過した空気が空気供給ライン２２に供給されることで、微細気泡発生器３４ｂは当該空気を自吸し、マイクロバブル又はマイクロナノバブルを貯水槽３４内に生成する。なお、本発明は、ケミカルフィルタ２７を設けなくても、水膜１１〜１４を通過した空気の一部を空気供給ライン２２へ供給する実施形態も包含している。
【００７０】
この構成により、空気供給ライン２２を流れ、微細気泡発生器３４ｂへ供給される空気中の汚染物質が除去されるので、空気供給ライン２２に設置したカチオン除去フィルタ２４及びアニオン除去フィルタ２５の寿命を延ばすことが可能となる。また、空気供給ライン２２に供給される当該ケミカルフィルタ２７を通過した空気の純度が高い場合には、カチオン除去フィルタ２４及びアニオン除去フィルタ２５の設置が不要となるため、イニシャルコストの低減も図ることができる。
【００７１】
（ｃ）また、本発明は、ＵＶランプ３４ａによるＵＶ光の照射方法は、マイクロナノバブルを包含する水分に対しＵＶ光を常時照射するのが通常であるが、タイマーによる間欠照射や貯水槽３４から純水製造装置３７にドレン水を供給するために使用する定圧ポンプ３６と連動させて照射するといった省エネを目的とする態様も包含する。
【００７２】
すなわち、ＵＶランプ３４ａが貯水槽３４内の水にＵＶ光を照射することにより得られるＴＯＣ濃度の低減という効果は、通常、ＵＶ光を常時照射することにより発揮されるものであるが、ＵＶ光を間欠照射することで動力を削減し、省エネ化を可能とする。また、空調機内の水を循環させるために使用する定圧ポンプ３６の動作に連動させてＵＶ光を照射することにより、空調機を使用していない状態での無駄な動力を削減し、省エネルギー化を実現できる。
【００７３】
つまり、定圧ポンプ３６の動作に連動させてＵＶランプ３４ａからのＵＶ光の照射を調整する方法では、具体的に貯水槽３４から排出され、空調機内を循環させる水の動力源となる定圧ポンプ３６の駆動時に、ＵＶ光を照射させ、当該ポンプ３６の停止に合わせてＵＶ光の照射も停止する。そのため、駆動時外のＵＶランプ３４ａの浪費を削減できる。
【００７４】
また、本発明は、図９の通り、貯水槽３４内にＴＯＣ計２８を設置し、前記ＴＯＣ計２８により計測された貯水槽３４内の水のＴＯＣ濃度に基づいて、ＵＶランプ３４ａによりＵＶ光を照射する実施形態も包含する。具体的には、ＴＯＣ計２８により計測された貯水槽３４内のＴＯＣ濃度が高い場合にはＴＯＣ分解作用を促進させるためにＵＶランプ３４ａを通じてＵＶ光を照射し、計測されたＴＯＣ濃度が低い場合にはＵＶランプ３４ａの照射を停止する。
【００７５】
そのため、ＴＯＣ計２８により計測したＴＯＣ濃度をもとにＵＶランプ３４ａの発停を行うことができるので、ＵＶランプ３４ａの寿命を延ばすことができ、また省エネルギー化を図ることが可能となる。なお、ＴＯＣ計２８の設置位置に関して、本実施形態では図９のように貯水槽３４内だが、空調機を流れる水の循環系内であれば特に限定するものではない。しかしながら、ＴＯＣ濃度が最も高いと予想される貯水槽３４内やその周辺、すなわち貯水槽３４から純粋水製造装置３７までの配管途中にＴＯＣ計２８を設置する構成態様が好ましい。
【００７６】
（ｄ）なお、上記の実施形態では、水の循環系を有する空調機におけるドレン水を貯留する貯水槽３４の構成を説明しているが、本発明は、単に水を貯水槽で貯留し、その貯留している水から純水製造装置が純水を生成するという純水製造システムとした実施形態も包含する。すなわち、上述したＵＶランプと微細気泡発生器が配設された貯水槽の構成及び作用例は、空調機でなく純水製造システムとした場合にも共通するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明に係る空調機の全体構成を示す模式図
【図２】本発明に係る貯水槽周辺の詳細な構成を示す模式図（１）
【図３】本発明に係る貯水槽周辺の詳細な構成を示す模式図（２）
【図４】本発明に係る貯水槽周辺の詳細な構成を示す模式図（３）
【図５】本発明の他の実施形態（ａ）に係るオゾン発生器を備えた貯水槽周辺の構成を示す模式図
【図６】本発明の他の実施形態（ａ）に係るオゾン発生器を備えた貯水槽周辺の構成を示す模式図（ＵＶランプなし）
【図７】本発明の他の実施形態（ｂ）において微細気泡発生器への空気供給ラインに各種フィルタを備えた構成を示す模式図
【図８】本発明の他の実施形態（ｂ）においてケミカルフィルタを備えた構成を示す模式図
【図９】本発明の他の実施形態（ｃ）に係るＴＯＣ計を備えた貯水槽周辺の詳細な構成を示す模式図
【図１０】従来技術を示す空調機の構成を示す模式図
【符号の説明】
【００７８】
１…プレフィルタ
２…中性能フィルタ
３…加熱コイル
４…冷却コイル
１０…除去装置
１１〜１４…水膜
１５〜１７…ポンプ
１８…排水管
１９…流量調整バルブ
２０…純水供給ライン
２１…水膜水槽
２２…空気供給ライン
２３…粒子除去フィルタ
２４…カチオン除去フィルタ
２５…アニオン除去フィルタ
２６…有機物質除去フィルタ
２７…ケミカルフィルタ
２８…ＴＯＣ計
３１…水位センサ
３２…排水ポンプ
３３…水位センサ
３４…貯水槽
３４ａ…ＵＶランプ
３４ｂ…微細気泡発生器
３４ｃ…オゾン発生器
３５…供給調整弁
３６…定圧ポンプ
３７…純水製造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008190753.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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