(57)【要約】内部照射型と同等の耐水圧性能をもちながら、紫外線ランプを内挿する保護管（石英管）の破損対策のための諸設備を不要とすることを目的とする。耐圧性の容器（１）内に収納された紫外線透過性の保護管（２）と、該保護管内に収容される紫外線ランプ（３）と、容器（１）内に収納された紫外線透過性の通水管（４）とを備える。通水管内には被処理液体（６）が流される。容器（１）内の残余空間を紫外線透過性の液状媒体（５）で満たし、紫外線ランプ（３）からの紫外線が保護管（２）、液状媒体（５）、通水管（４）を透過して被処理液体（６）に照射される。液状媒体（５）内に配置されることにより、通水管（４）の内外の圧力が略等圧となり、通水管の耐水圧性能は容器の耐水圧性能に略等しくなり、通水管を特段に強化する必要がない。また、通水管内の被処理液体（６）は、保護管（２）に接しないため、保護管破損対策のための諸設備が不要である。【選択図】  図１
2017208810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐圧性の容器と、
前記容器内に収納された、紫外線透過性の保護管と、
前記保護管内に収容される紫外線ランプと、
前記容器内に収納された、紫外線透過性の通水管であって、該通水管内に被処理液体が流されるように構成されたものと
からなり、前記容器内の残余空間を紫外線透過性の液状媒体で満たし、前記紫外線ランプからの紫外線が前記保護管、前記液状媒体、前記通水管を透過して前記被処理液体に照射されるように構成した紫外線照射装置。
【請求項２】
前記液状媒体は純水である、請求項１の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記容器の内壁に紫外線を反射させるための反射層を配置した、請求項１又は２の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記反射層は、アルミニウム及びフッ素樹脂の少なくとも１つを用いた材質からなる、請求項３の紫外線照射装置。
【請求項５】
前記紫外線ランプは波長190〜400nmの領域内に属する紫外線を発生する、請求項１乃至４のいずれかの紫外線照射装置。
【請求項６】
前記通水管内に紫外線センサーを設置した、請求項１乃至５のいずれかの紫外線照射装置。
【請求項７】
前記容器内の液状媒体を冷却するための冷却手段をさらに備えた、請求項１乃至６のいずれかの紫外線照射装置。
【請求項８】
前記通水管を洗浄するための洗浄機構をさらに備えた、請求項１乃至７のいずれかの紫外線照射装置。
【請求項９】
前記洗浄機構は、前記液状媒体に超音波を当てること、前記通水管にバイブレータの振動を伝達すること、前記通水管の内部をブラシで洗浄することの少なくとも１つに基づくものである、請求項８の紫外線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理液体を紫外線殺菌するための紫外線照射装置に関し、例えば、浄水場でのクリプトスポリジウム等の耐塩素性病原生物の不活化対策、あるいは純水生成プラント、その他水処理プラント等で使用する紫外線殺菌装置に適するものである。
【背景技術】
【０００２】
水処理に使用している紫外線照射装置には内部照射型と外部照射型がある。内部照射型は、円筒形のステンレス容器に石英管のような紫外線透過性の保護管を挿入し、その保護管の中に光源である紫外線を発するランプを収容し、ステンレス容器内に被処理水を流し、保護管を通過した紫外線を該ステンレス容器内の被処理水に照射するように構成されている。つまり、容器内の被処理水に紫外線光源の保護管が接している。外部照射型は、紫外線透過性の通水管（フッ素樹脂管または石英管など）の管内に被処理水を流し、通水管の周囲に空間を介在させて紫外線光源を設置し、該紫外線光源からの紫外線を、周囲空間及び通水管の壁面を通して、該通水管内の被処理水に照射するように構成されている。つまり、被処理水が通される通水管の外部から紫外線を照射する。下記特許文献１は内部照射型の紫外線照射装置の一例を示し、下記特許文献２は外部照射型の紫外線照射装置の一例を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７５８２５号公報
【特許文献２】特開２００１−１２０２３５号公報
【０００４】
浄水場で使用されている紫外線照射装置は内部照射型である。内部照射型の場合、保護管（石英管）が破損するとその破片と光源ランプの破片や光源ランプ内部の物質が被処理水とともに流れることになる。光源ランプには水銀灯が使用されることが一般的であるため、保護管（石英管）が破損すれば被処理水に水銀が混入することを想定しなければならない。浄水場では保護管（石英管）の破損を予防するために紫外線照射装置の前段にストレーナを入れて、保護管（石英管）を破損させるような小石が流入することを防止している。また、紫外線照射装置の後段には保護管（石英管）が破損したことを想定して、ストレーナを設けている。さらに、被処理水に水銀が溶解したこと想定して紫外線照射装置の後段ストレーナの後ろにタンクを設け、紫外線照射装置からの漏水信号を受けて該タンク出口のバルブを自動で閉じるように制御している。【０００５】
一方、外部照射型の場合、紫外線透過性の通水管が破損したとしても、そこから水が噴き出すだけであり、通水管の破片やランプ内の水銀が被処理水に混入するようなことは起こらない。ゆえに、外部照射型にあっては、上記したような、前後のストレーナ、後段のタンク、タンク出口の自動弁等が不要である。しかし、浄水場に限らず、水処理プラントで要求される耐水圧は１MPaであるところ、外部照射型における紫外線透過性の通水管は、フッ素樹脂または石英からなるため、その耐水圧を１MPaにすることが困難である。フッ素樹脂管あるいは石英管でこの耐水圧を実現させるためには、管径を細くし、かつ、肉厚を厚くする必要がある。肉厚を厚くすることは紫外線の透過率の低下を招き、管径を細くすることは処理水量が少なくなるため管の本数をたくさん使用する必要がある。このように実現させた結果は高コストになるため、現実味がない。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、内部照射型と同等の耐水圧性能をもちながら、外部照射型のように、紫外線ランプを内挿する保護管（石英管）の破損対策のための諸設備を不要とする、紫外線照射装置を提供しようとするものである。
【０００７】
本発明に係る紫外線照射装置は、耐圧性の容器と、前記容器内に収納された、紫外線透過性の保護管と、前記保護管内に収容される紫外線ランプと、前記容器内に収納された、紫外線透過性の通水管であって、該通水管内に被処理液体が流されるように構成されたものとからなり、前記容器内の残余空間を紫外線透過性の液状媒体で満たし、前記紫外線ランプからの紫外線が前記保護管、前記液状媒体、前記通水管を透過して前記被処理液体に照射されるように構成したものである。
【０００８】
これによれば、容器内に紫外線透過性の通水管を収納して該通水管内に被処理液体が流されるようにするとともに、該容器内の残余空間を紫外線透過性の液状媒体で満たすことにより、該通水管の内外の圧力が略等圧となり、通水管内に発生する液体圧はその外側の容器の壁体に実質的に負荷されることになる。従って、通水管の耐水圧性能は容器の耐水圧性能に略等しくなり、該通水管の材質及び構造等を特段に強化することなく、該容器に十分な耐水圧性能をもたせることにより、処理システムの耐水圧として１MPa以上を実質的に確保することができる。また、容器内の残余空間内に充填する前記液状媒体としては、紫外線透過性の液体（例えば純水）を用いるので、保護管内の紫外線ランプから放射された紫外線の全部又は大部分が該液状媒体を透過して、通水管内の被処理液体に到達するので、効率的な液体処理（殺菌等）を行うことができる。さらに、紫外線ランプを収容した保護管が仮に破損したとしても、その破片は前記液状媒体内にとどまり、通水管内には及ばないので、保護管（石英管）破損対策のための諸設備を設ける必要がない。こうして、本発明によれば、内部照射型と外部照射型の両方の利点を享受することができる。なお、紫外線ランプから放射する紫外線の波長は、被処理液体の処理に必要な帯域（例えば、殺菌の場合は、190nm〜400nm程度）のものであればよい。液状媒体の持つ紫外線透過性能も、使用する紫外線ランプから放射する紫外線の帯域に関して十分な透過性能を示すことができるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明の一実施例に係る紫外線照射装置の斜視図、（ｂ）は該紫外線照射装置の横断面図。
【図２】（ａ）は容器内の複数の通水管に対して被処理液体を供給するための構造の一例を示す略図、（ｂ）はその別の例を示す略図。
【図３】（ａ）は本発明の別の実施例に係る紫外線照射装置の斜視図、（ｂ）は該紫外線照射装置の横断面図。
【図４】液状媒体を冷却するための冷却手段の一例を拡大して示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１（ａ）は本発明の一実施例に係る紫外線照射装置の斜視図、（ｂ）は該紫外線照射装置の横断面（径方向断面）図である。容器１は、全体として密閉された円筒形状からなるステンレス製の耐圧容器であり、例えば、１MPa以上の圧力に耐え得るように構成される。なお、容器１の形状は円筒に限定されず、任意の形状であってよい。また、図示例では、円筒を寝かせた状態で容器１を配置するように示しているが、これに限らず、円筒を立てた状態で容器１を配置するようにしてもよい。
【００１１】
容器１内の所定位置（図示例では円筒の中心軸線に沿う位置）には、紫外線透過性の保護管２が収納されるように構成される。好ましくは、保護管２は、容器１の円筒の軸方向に延びた細長い円筒形をなしており、容器１の円筒の一端面１ａ側から、容器１に対して着脱可能なように装着される。容器１の一端面１ａにおける前記保護管２の取り付け箇所は、該容器１内の液状媒体５が滲み出ないように液密に構成される。保護管２内には、その一端部２ａを介して紫外線ランプ３が着脱可能なように収容される。一例として、紫外線ランプ３は、保護管２の長さに沿って細長い直線形状をなしている。勿論、紫外線ランプ３の形状は直線状に限らず、リング状、球状等、任意のものを使用することができ、その場合、保護管２は紫外線ランプ３の形状に適した形状からなるものとする。保護管２は、容器１内に収納される部分が例えば石英ガラスのような十分な紫外線透過性を持つ材質によって形成され、容器１の外に出る部分（端部２ａ）は適宜の材質（金属等）で形成される。勿論、容器１内に収納される保護管２（紫外線ランプ３）の数は、図示のような１個に限らず、任意の複数個であってもよい。
【００１２】
さらに、容器１内には、紫外線透過性の通水管４が収納される。一例として、図１では、容器１内において、軸方向に直線的に延びた４本の通水管４が、紫外線光源である保護管２の周囲に、同心円上に、並列的に設けられている。通水管４の数及び形状は、図示例に限定されることなく、任意の数及び形状からなっていてよい。通水管４の材質は、例えばFEP（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）のようなフッ素樹脂からなるものであってよい。通水管４内には、外部から被処理液体６が流されるように構成される。
【００１３】
一例として、図１（ａ）に示すように、各通水管４は、円筒の軸方向に容器１を貫通するように延びており、容器１内に収納される部分が例えば上記フッ素樹脂のような十分な紫外線透過性を持つ材質によって形成され、容器１の両端において外に露出する端部部分４ａ，４ｂは適宜の材質（金属等）で形成される。また、各通水管４の両端部部分４ａ，４ｂにおいては、被処理液体６を流すための外部管路（図示省略）を着脱可能に結合するための結合構造（図示省略）を適宜具備していてよい。前述と同様に、容器１の両端面１ａ．１ｂにおける前記各通水管４の取り付け箇所は、該容器１内の液状媒体５が滲み出ないように液密に構成される。
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、容器１内において、前記保護管２及び通水管４以外の残余空間には、紫外線透過性の液状媒体５で満たされている。紫外線透過性の液状媒体５としては、例えば純水あるいはイオン交換水、超純水などを適宜用いることができる。また、これに限定されるわけではないが、液状媒体５の性能は、紫外線透過率が９５％以上（紫外線吸収率が５％以下）であることが好ましい。このように、容器１内の残余空間が紫外線透過性の液状媒体５で満たされていることにより、容器１内に収納された前記通水管４に被処理液体６が流されるとき、該通水管４の内外の圧力が略等圧となり、通水管４内に発生する液体圧はその外側の容器１の壁体に実質的に負荷されることになる。従って、通水管４の耐水圧性能は容器１の耐水圧性能に略等しくなり、該通水管４の材質及び構造等を特段に強化することなく、該容器１に十分な耐水圧性能をもたせることにより、処理システムの耐水圧として１MPa以上を実質的に確保することができることになる。よって、各通水管４の直径等のサイズは、それ自体の耐圧性を考慮することなく、大きなサイズのものとすることが容易にできる。なお、保護管２は、処理システムの耐水圧と同等の耐圧性能が要求されるので、１MPa以上の耐圧性を持つものを用いるものとする。図示を省略したが、容器１には、その内部空間に液状媒体５を注入及び／又は排出するための出入口が適宜設けられていてもよい。
【００１５】
以上の構成により、液体処理時において、保護管２内の紫外線ランプ３から放射された紫外線の全部又は大部分が容器１内の液状媒体５を透過して、通水管４内の被処理液体６に到達するので、効率的な液体処理（殺菌等）を行うことができる。また、紫外線ランプ３を収容した保護管２が仮に破損したとしても、その破片は該液状媒体５内にとどまり、通水管２内の被処理液体６には及ばないので、保護管（石英管）２の破損対策のための諸設備（容器１の前後のストレーナ、後段のタンク、タンク出口の自動弁等）を設ける必要がない。
【００１６】
一例として、容器１のサイズが、内径210mm、長さ1000mm程度であるとすると、保護管２の外径は30mm程度であり、通水管４の外径は60mmである。その場合、紫外線ランプ３として、65ワット程度の低圧水銀灯を使用することができる。
【００１７】
容器１内に収納された複数の通水管４に対して被処理液体６を供給するための構造は設計上任意に構成してよい。例えば、図２（ａ）において概念的略図として示すように、被処理液体６を供給する１本の供給管路１０から４本の通水管４に被処理液体６を分岐するためのアダプタ１２ａを、これら通水管４の一端部に設け、これら通水管４の他端部にはこれら通水管４から出た被処理液体６を１本の排出管路１１にまとめるためのアダプタ１２ｂを設けるようにしてよい。これによれば、各通水管４を流れる被処理液体６に対してランプ３からの紫外線が並列的に照射される。別の例として、図２（ｂ）において概念的略図として示すように、被処理液体６を供給する１本の供給管路１０を１本の第１通水管４の一端に接続し、該第１通水管４の他端と別の１本の第２通水管４の一端とをアダプタ１３ａで連結し、該第２通水管４の他端とさらに別の１本の第３通水管４の一端とをアダプタ１３ｂで連結し、該第３通水管４の他端とさらに別の１本の第４通水管４の一端とをアダプタ１３ｃで連結し、該第４通水管４の他端を１本の排出管路１１に接続するようにしてよい。これによれば、複数の通水管４が直列的に接続され、これら直列接続された通水管４を流れる被処理液体６に対してランプ３からの紫外線が繰り返し照射される。さらに別の例として、図示は省略するが、被処理液体６を供給する複数の供給管路１０から各通水管４に対して個別に被処理液体６を供給し、各通水管４から出る処理済の被処理液体６を複数の排出管路１１に個別に排出するようにしてもよい。
【００１８】
図３（ａ）は本発明の別の実施例に係る紫外線照射装置の斜視図、（ｂ）は該紫外線照射装置の横断面（径方向断面）図である。図１の例と同様に、容器１は全体として密閉された円筒形状からなるステンレス製の耐圧容器であり、紫外線透過性の保護管２及びその内部に収容された紫外線ランプ３も、容器１の円筒中心軸線に沿って直線状をなしている。容器１内には紫外線透過性の通水管７が１本だけ収納されており、該通水管７はその横断面がリング形状をなすように二重管として構成されている。詳しくは、該通水管７のリング状断面管路（すなわち、二重管の外側管路）内を軸方向に被処理液体６が流れるようになっており、該通水管７の内側空間には光源の前記保護管２が配置される。前述と同様に、容器１内において、前記保護管２及び通水管７以外の残余空間には、紫外線透過性の液状媒体５で満たされている。すなわち、この実施例の場合、通水管７の外側空間と内側空間が紫外線透過性の液状媒体５で満たされている。
【００１９】
このような図３の実施例においても、容器１内の残余空間が紫外線透過性の液状媒体５で満たされていることにより、容器１内に収納された前記通水管７に被処理液体６が流されるとき、該通水管７の内外の圧力が略等圧となり、通水管７内に発生する液体圧はその外側の容器１の壁体に実質的に負荷されることになる。従って、通水管７の耐水圧性能は容器１の耐水圧性能に略等しくなり、該通水管７の材質及び構造等を特段に強化することなく、該容器１に十分な耐水圧性能をもたせることにより、処理システムの耐水圧として１MPa以上を実質的に確保することができることになる。よって、各通水管７の直径等のサイズは、それ自体の耐圧性を考慮することなく、大きなサイズのものとすることが容易にできる。また、前記図１の実施例と同様に、図３の実施例においても、液体処理時において、保護管２内の紫外線ランプ３から放射された紫外線の全部又は大部分が容器１内の液状媒体５を透過して、通水管７内の被処理液体６に到達するので、効率的な液体処理（殺菌等）を行うことができる。また、紫外線ランプ３を収容した保護管２が仮に破損したとしても、その破片は該液状媒体５内にとどまり、通水管７内の被処理液体６には及ばないので、保護管（石英管）２の破損対策のための諸設備（容器１の前後のストレーナ、後段のタンク、タンク出口の自動弁等）を設ける必要がない。
【００２０】
上記各実施例において、容器１の内壁に、アルミニウムあるいはPTFE（ポリテトラフルオロエチレン）フッ素樹脂などからなる、紫外線を有効に反射する反射層を設けるとよい。これにより、光源（紫外線ランプ３）の反対側に位置する通水管４、７の面に対して反射した紫外線が照射されるようになるので、通水管４、７を通る被処理液体６全体に対して効率的な紫外線照射を行うことができる。
【００２１】
次に、使用する紫外線ランプ３の性能について説明する。紫外線による病原生物や微生物の不活化に有効な波長は400nm以下であるが、本発明では純水、イオン交換水、超純水など紫外線透過性の高い液状媒体５の層を通過して被処理水６に紫外線を照射する。水は190nm以下の波長を吸収するので、使用する紫外線ランプ３に、190nm以下の波長の紫外線を放射する性能を持たせる必要がない。ゆえに、本考案で有効となる紫外線の波長領域は190nm〜400nmとなり、紫外線ランプ３はその波長領域内に属するいずれかの波長または帯域を持つ紫外線を照射する性能を持つものであればよい。特に、200nm〜300nm付近の波長が有効であるので、そのような放射性能を持つ紫外線ランプ３を使用するとよい。具体的な光源としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯などの水銀ランプ、キセノンランプ、フラッシュランプ、UV-LEDなど、種々あるが、そのうち任意のものを用いてよく、また、これらに限らない。
【００２２】
次に、通水管４、７の材質及び形状、並びに光源との位置関係等について説明する。被処理液体５を通す通水管４、７に求められる条件は、紫外線を透過することである。その条件を満たす材料としては、石英、サファイア、フッ素樹脂の中のFEPあるいはPFA（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などの単一素材、石英やサファイアにフッ素樹脂を覆った（熱収縮で張り付ける場合や、互いの接触面を加工して吸着あるいは結合させる場合がある）複合素材などがある。その形状は、図１に示した円筒形や図３に示した二重管（リング状断面）に限らない。例えば、直線状の通水管４の横断面は円形に限らず、三角形あるいは四角形など任意の形状であってもよく、また、二重管からなる通水管７に代えて、らせん状の通水管を使用し、らせんの中心空間に紫外線ランプ３を内挿する保護管２を配置するようにしてよい。また、紫外線ランプ３を内挿する保護管２の軸と通水管４、７の軸は平行である必要はなく、直角や斜めの位置関係でもよい。さらに、図１では、通水管４の出入口の面と保護管２のランプ３を出し入れする面を同じになるように図示したが、これに限らない。メンテナンス性を考慮すると、それらが同じ面にならないように、例えば紫外線ランプ３を内挿する保護管２を（斜めか直角に）傾けて容器１の円筒の曲面（側面）で出し入れするように構成すれば、ランプ交換が容易に行えるようになる。
【００２３】
次に、保護管２の材質、形状等について説明する。紫外線ランプ３を内挿する保護管２には、所要の紫外線透過性と耐圧性が要求される。ゆえに、保護管２の素材としては、前記通水管４、７と同様に、紫外線透過性に優れた、石英、サファイア、フッ素樹脂の中のFEP又はPFAなどの単一素材、石英やサファイアにフッ素樹脂を覆った複合素材などを用いるとよい。一方、１MPa以上の耐水圧が保護管２には必要とされるので、円筒形状とするのが望ましい。ところで、フッ素樹脂製の管では内径と肉厚が制限されるので、１MPaの耐水圧をフッ素樹脂からなる保護管２に要求する場合、必要な肉厚は温度に依存するが、内径２０mmに対して肉厚２mm以上の肉厚が必要とされる。一方、石英、サファイア、石英やサファイアにフッ素樹脂を覆った複合素材で保護管２を形成する場合は、内径２０mmに対して肉厚は１mmでも１MPaの耐水圧を確保できる。
【００２４】
次に、液状媒体５の冷却について説明する。液状媒体５として用いるイオン交換水は低圧水銀灯からの熱によって上昇し、ある程度の水温（周囲温度、被処理液体６の温度、及び被処理液体６の水流の有無によって異なるが、例えば約６０℃）に達する。低圧水銀灯はランプ周辺温度によって紫外線出力が変化し、約６０℃では最適温度（周囲の水温が２５℃）での紫外線出力に対して約５０〜７０%に低下する。このような水温上昇による悪影響を抑制するために、容器１内に冷却手段を設け、該冷却手段により液状媒体５を冷却することにより、保護管２及び内部の紫外線ランプ３を冷却し、もって紫外線出力の低下を防ぐようにするとよい。
【００２５】
そのような冷却手段の一例を拡大して示すと図４のようである。図４は、図１のように複数の直線状の通水管４を容器１内に収納した実施例において、容器１の円筒を立てた状態で設置する場合に適用する例を示している。そのように立てた状態の容器１内の液状媒体５の収納空間の上方の適宜箇所に複数のらせん状パイプ１４を配置し、該らせん状パイプ１４に冷却水を流すことにより冷却手段を構成している。容器１内の液状媒体５の収納空間の上方に冷却用のらせん状パイプ１４を配置することで、冷却効率を高めている。一例として、１つのらせん状パイプ１４を構成するパイプを、内径６mm、外径８mm、全長４ｍ程度とし、そのようならせん状パイプ１４を、容器１の上部となる位置に１個設け、各パイプ１４に水温20℃の冷却水を毎分１リッターで流すことで、６５Wの低圧水銀灯１本を点灯させ続けても、液状媒体５として用いるイオン交換水の水温が略２５℃に保たれることが確認された。これにより、紫外線出力を最大にするための最適温度が得られた。この毎分1リッターの冷却水として、紫外線照射する前の被処理液体６を使用してもよいし、あるいは専用の冷却水を循環させて用いるようにしてもよい。
【００２６】
浄水場で使用する紫外線照射装置には常時紫外線照度を測定することが義務付けられている。そのためには、図４に示すように、被処理液体６の流路である通水管４内に紫外線センサー１５を設置すればよい。
【００２７】
次に、容器１の内壁に設ける紫外線反射層の影響について説明する。紫外線ランプ３から発せられた紫外線は、通水管４内の被処理液体６を照射した後、ステンレス製容器１の内壁に達する。ステンレスの紫外線反射率は３０％程度であるため、格別の反射層を設けない場合は、反射効果が少ない。このステンレス容器内壁に到達した紫外線を有効に利用するための反射層を、容器１の内壁に設けることにより、通水管４内の紫外線照度を高くすることができる。この反射層は常時純水に接しているので、純水で腐食しない材質が望ましい。好ましい実施例における紫外線の波長は200nm〜300nm程度であるため、この波長領域に対して高い反射率を有する材質が望ましい。たとえば、フッ素樹脂コーティングされたアルミニウム、あるいはPTFE製、FEP製、PFA製のフッ素樹脂が紫外線反射に適している。反射には正反射と乱反射があり、正反射は反射面が鏡のような状態において生じ、乱反射は反射面が凸凹になった状態において光が散乱することで生じる。このいずれの反射効果を示すように反射層を形成してよい。一例として、厚さ１mmのFEPシートを巻いた筒を容器１の内壁に密着させた場合、通水管４内部の被処理液体６への紫外線照度を測定した結果、このFEPシート層を設けない場合と比較して、最大で４倍の紫外線照度上昇が得られた。このFEPシート層からなる筒は、直径210mmのステンレス容器１の内周に密着させるために円周が約660mmからなる。そのような660mmの円周からなるFEPシート層を得るためには、700mmの短辺とステンレス容器１の軸方向長さである１ｍの長辺とからなる長方形のFEPシートを、短辺方向に円筒状に巻くだけでよく、余りの40mmの部分は自然に重なった状態のままとして、該重なり部分を溶着する必要はない。アルミニウムで反射層を構成する場合であっても、そのような重なり部分を溶接する必要はない。
【００２８】
また、容器１の内壁に設ける紫外線反射層は、該容器１に対して固定する必要がなく、また、該反射層の内側外側ともに液状媒体５があるので、高い耐水圧を要求されない。このことから、反射層の形状には自由度があり、円筒状に限らず平らな面を有する板状であってもよい。特に正反射する反射板であれば、略楕円の曲面にすることで2つの焦点の内一方に光源を置けばもう一方の焦点に反射板で正反射した光が集中するので、この原理を利用した配置に光源（保護管２）、通水管４および反射板を設置してもよい。
【００２９】
次に、凍結対策及び結露対策について説明する。紫外線ランプ３（例えば低圧水銀灯）を常時点灯すれば、液状媒体５は加温されるので、液状媒体５や被処理液体６が凍結する心配がない。また、ランプ３を消灯させればランプ３を挿入している保護管２の内部で結露が発生することがあり、その結露水によってランプ３が切れたりランプ３を接続するソケットが腐食したりする不具合が生じる恐れがある。これに対して、ランプ３を常時点灯させれば、この結露対策にもなる。一方、非処理時において、らせん状パイプ１４に対する冷却水の流れを止めた状態で、ランプ３の点灯を続けると、液状媒体５が例えば60℃程度にまで加熱され、これに伴い、通水管４内に対流している被処理液体６も加熱されることになる。そのような、ランプ３の常時点灯に伴う、非処理時の被処理液体６の加熱を避けるためには、非処理時においては通水管４を空にするようにすればよい。
【００３０】
次に、通水管４及び７の洗浄について説明する。通水管４及び７の内部は被処理液体６によって汚れが付着することが想定される。浄水場で使用することを想定すれば、純水製造で使用することを想定するよりも汚れ付着の可能性が高い。浄水場でクリプトスポリジウム対策のために使用している膜処理後の水には、浄水になる透過水と回収されるかもしくは捨てられる排水とがある。この排水は浄水より汚れ付着の可能性が高い。この排水をフッ素樹脂管に流して１０年間使用した結果、フッ素樹脂が持つ非濡れ性の効果により、汚れ付着はほとんどなかったことが確認されている。従って、通水管４及び７としてフッ素樹脂管を使用することは、汚れ付着の防止に大きな効果が期待できる。
【００３１】
さらに、通水管４（又は７）の内部を洗浄するための洗浄機構を設けてもよい。そのような洗浄機構としては、例えば、容器１内の液状媒体５に超音波を当てること、通水管４（又は７）にバイブレータによる機械的振動を伝達すること、通水管４（又は７）の内部をブラシで洗浄すること、の少なくとも１つに基づくものであってよい。
【図１】
2017208810.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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