(57)【要約】【課題】水質及び水量の変化に対しても安定した紫外線照射を行う。【解決手段】液体処理装置は、処理対象液体が流れる配管の途中部に設けられ、前記処理対象液体に紫外線を照射する紫外線照射部と、前記配管を流れる前記処理対象液体の一部を、前記紫外線照射部の前記処理対象液体の流れの下流側で分岐させて、前記紫外線照射部または他の紫外線照射部へと前記処理対象液体を流す分岐配管と、を備える。【選択図】図１
2017113699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象液体が流れる配管の途中部に設けられ、前記処理対象液体に紫外線を照射する紫外線照射部と、
前記配管を流れる前記処理対象液体の一部を、前記紫外線照射部より下流側に接続された流入口から分岐させて、前記紫外線照射部または他の紫外線照射部に流す分岐配管と、
を備える、
液体処理装置。
【請求項２】
前記紫外線照射部は、前記処理対象液体の流れる方向と交差する一の方向に延び、
前記分岐配管の流入口は、前記紫外線照射部の延びる方向と交差する方向に延びる交差線であって、前記紫外線照射部の中心の下流側の位置を通る前記交差線上の位置で前記配管と接続されている
請求項１に記載の液体処理装置。
【請求項３】
前記分岐配管の流入口は、前記紫外線照射部の延びる方向と直交する方向に延びる直交線であって、前記紫外線照射部の中心の下流側の位置を通る前記直交線上の位置で前記配管と接続されている
請求項２に記載の液体処理装置。
【請求項４】
前記紫外線照射部は、前記処理対象液体の流れる方向と交差する一の方向に延び、
前記分岐配管の流入口は、前記紫外線照射部の延びる方向と略平行に延びる延長線であって、前記紫外線照射部の中心の下流側の位置を通る前記延長線上の位置で前記配管と接続されている
請求項１から３のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項５】
前記紫外線照射部は、前記処理対象液体の流れる方向と交差する一の方向に延び、
前記分岐配管の流出口は、前記紫外線照射部の延びる方向と交差する方向に延びる交差線であって、前記紫外線照射部の中心の上流側の位置を通る前記交差線上の位置で前記配管と接続されている
請求項１から４のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項６】
前記分岐配管の流出口は、前記紫外線照射部の延びる方向と直交する方向に延びる直交線であって、前記紫外線照射部の中心の上流側の位置を通る前記直交線上の位置で前記配管と接続されている
請求項５に記載の液体処理装置。
【請求項７】
前記紫外線照射部は、前記処理対象液体の流れる方向と交差する一の方向に延び、
前記分岐配管の流出口は、前記紫外線照射部の延びる方向と略平行に延びる延長線であって、前記紫外線照射部の中心の上流側の位置を通る前記延長線上の位置で前記配管と接続されている
請求項１から６のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項８】
前記分岐配管の流出口は、前記他の紫外線照射部の上流側に接続されている
請求項１から７のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項９】
前記分岐配管の途中部に設けられたポンプを、
更に備える請求項１から８のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項１０】
前記紫外線照射部を収容する紫外線照射槽と、
前記紫外線照射槽の上流側に一体的に設けられ、前記配管の一部である入口管と、
を更に備え、
前記分岐配管の流出口が、前記入口管に接続されている
請求項１から９のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項１１】
前記紫外線照射部を収容する紫外線照射槽と、
前記紫外線照射槽の下流側に一体的に設けられ、前記配管の一部である出口管と、
を更に備え、
前記分岐配管の流入口が、前記出口管に接続されている
請求項１から１０のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項１２】
前記分岐配管を流れる前記処理対象液体の水量を、前記紫外線照射部の上流側における前記処理対象液体の紫外線透過率に応じて調整する流量調整部を
更に備える請求項１から１１のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、液体処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上下水道の殺菌・消毒、工業用水の殺菌・脱臭・脱色、あるいはパルプの漂白、さらには医療機器の殺菌等を行うためにオゾンや塩素等の薬品が用いられている。  
【０００３】
従来の液体処理装置では、オゾンや薬品を処理水に均一に溶かすために、滞留槽やスプレーポンプ等の攪拌装置が必需品であり、水質及び水量の変化に対し迅速に対応することが難しかった。一方、紫外線を用いた液体処理装置は、上下水道の殺菌・消毒・脱色、難分解性有機物の分解、工業用水の脱臭・脱色、あるいはパルプの漂白等に、短い紫外線の照射時間（例えば、数秒）でも効果を発揮することができる。従って、紫外線を用いた液体処理装置は、従来の液体処理装置に比べて水質及び水量の変化により容易に対応できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「地表水以外の水への適用における紫外線処理設備維持管理マニュアル」、（財）水道技術研究センター、平成２１年７月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、紫外線を用いた液体処理装置においても、原水に含まれる汚れがより多い場合、水質及び水量の変化への対応には改善の余地があった。特に、水質が悪い場合、液体処理装置は、紫外線ランプから遠い領域を流れる原水には十分に紫外線を照射することができない可能性があり、水質及び水量の変化に対しても安定した紫外線の照射が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態の液体処理装置は、紫外線照射部と、分岐配管と、を備える。紫外線照射部は、処理対象液体が流れる配管の途中部に設けられ、前記処理対象液体に紫外線を照射する。分岐配管は、前記配管を流れる前記処理対象液体の一部を、前記紫外線照射部より下流側に接続された流入口から分岐させて、前記紫外線照射部または他の紫外線照射部に流す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１実施形態にかかる液体処理装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】図２は、第１実施形態にかかる液体処理装置の全体構成を示す平面図である。
【図３】図３は、紫外線透過率と、水量の比率との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、紫外線透過率が９０％の場合の紫外線照射槽近傍の中央の縦断面図である。
【図５】図５は、紫外線透過率が９０％の場合の紫外線照射槽近傍の中央の横断面図である。
【図６】図６は、紫外線透過率が８０％の場合の紫外線照射槽近傍の中央の縦断面図である。
【図７】図７は、紫外線透過率が８０％の場合の紫外線照射槽近傍の中央の横断面図である。
【図８】図８は、紫外線透過率が９０％の紫外線照射量に対する流量相対度数と累積度数の分布図である。
【図９】図９は、紫外線透過率が８０％の紫外線照射量に対する流量相対度数と累積度数の分布図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態にかかる液体処理装置の全体構成を示す側面図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態にかかる液体処理装置の全体構成を示す平面図である。
【図１２】図１２は、紫外線透過率が８０％の場合の紫外線照射槽近傍の中央の縦断面図である。
【図１３】図１３は、紫外線透過率が８０％の場合の紫外線照射槽近傍の中央の横断面図である。
【図１４】図１４は、第３実施形態にかかる液体処理装置の全体構成を示す側面図である。
【図１５】図１５は、第４実施形態にかかる液体処理装置の全体構成を示す側面図である。
【図１６】図１６は、第４実施形態にかかる液体処理装置の全体構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の例示的な実施形態や変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が部分的に省略される。実施形態や変形例に含まれる部分は、他の実施形態や変形例の対応する部分と置き換えて構成されることができる。また、実施形態や変形例に含まれる部分の構成や位置等は、特に言及しない限りは、他の実施形態や変形例と同様である。
【０００９】
以下の各実施形態の液体処理装置は、紫外線照射部の周囲を流れて紫外線により処理された処理対象液体を分岐配管によって、再度、紫外線照射部へと流す。液体処理装置は、紫外線によって処理対象液体を再処理することにより、処理対象液体の水質及び水量の変化により適切に対応する。以下の説明において、処理対象液体は、処理前の原水、及び、処理後の処理水を含む。処理対象液体は、水以外の液体であってもよい。
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態にかかる液体処理装置１０の全体構成を示す側面図である。図２は、第１実施形態にかかる液体処理装置１０の全体構成を示す平面図（例えば、上面図）である。
【００１１】
尚、図１及び図２は、液体処理装置１０の設置姿勢によって、側面図が平面図となることもあり、側面図が平面図となることもある。図１及び図２において、処理対象液体は、左から右へと流れる。以下の説明において、上流とは処理対象液体の流れにおける上流のことであり、下流とは処理対象液体の流れにおける下流のことである。
【００１２】
図１及び図２に示すように、液体処理装置１０は、原水供給管９０と、処理水排出管９２との間に設けられている。液体処理装置１０は、入口管１２と、出口管１４と、紫外線照射機構１６と、清掃機構１８と、一対の分岐機構２０ａ、２０ｂと、制御部２４とを備える。原水供給管９０、入口管１２、出口管１４、及び、処理水排出管９２が、処理対象液体が流れる配管の一例である。図２においては、分岐機構２０ａ、２０ｂを省略している。
【００１３】
入口管１２は、中空の円筒状に構成されている。入口管１２は、配管の一部であり、原水供給管９０と紫外線照射機構１６との間に設けられている。入口管１２の上流側端部は、原水供給管９０と接続されている。入口管１２の下流側端部は、紫外線照射機構１６の上流側端部と接続されている。原水供給管９０から流入した原水が、入口管１２を流れて、紫外線照射機構１６へと流れる。
【００１４】
出口管１４は、中空の円筒状に構成されている。出口管１４は、配管の一部であり、紫外線照射機構１６と、処理水排出管９２との間に設けられている。出口管１４の上流側端部は、紫外線照射機構１６の下流側端部に接続されている。出口管１４の下流側端部は、処理水排出管９２の上流側端部に接続されている。出口管１４は、入口管１２とほぼ同軸上に配置されている。出口管１４の側面には、一対の分岐流出口２２ａ、２２ｂが設けられている。分岐流出口２２ａ、２２ｂは、出口管１４の側面を貫通している。一対の分岐流出口２２ａ、２２ｂは、出口管１４の中心軸を挟み、互いに対向する位置に設けられている。
【００１５】
紫外線照射機構１６は、原水供給管９０及び入口管１２と、出口管１４及び処理水排出管９２との間に配置されている。紫外線照射機構１６は、紫外線照射槽２６と、一対の蓋２８ａ、２８ｂと、１または複数（例えば、２本）の紫外線照射部３０ａ、３０ｂと、１または複数（例えば、２本）の保護管３２ａ、３２ｂとを有する。
【００１６】
紫外線照射槽２６は、中空の円筒状に構成されている。紫外線照射槽２６の中心軸方向は、入口管１２及び出口管１４の軸方向と交差（例えば、直交）するように配置されている。また、紫外線照射槽２６の中心軸方向は、水平方向と平行であってもよい。紫外線照射槽２６の上流側の側面は、入口管１２と接続されている。紫外線照射槽２６の下流側の側面は、出口管１４と接続されている。紫外線照射槽２６の中空領域は、原水供給管９０、入口管１２、出口管１４及び処理水排出管９２のそれぞれの中空領域と連なる。紫外線照射槽２６は、例えば、入口管１２及び出口管１４と一体的に設けられている。紫外線照射槽２６は、紫外線照射部３０ａ、３０ｂ、保護管３２ａ、３２ｂ、及び、清掃機構１８の一部を収容する。紫外線照射槽２６の中心軸方向の両端部は、開口している。紫外線照射槽２６の中心軸方向の両端部には、フランジ部３４ａ、３４ｂが溶接されている。
【００１７】
蓋２８ａは、一方のフランジ部３４ａに設けられている。蓋２８ｂは、他方のフランジ部３４ｂに設けられている。これにより、一対の蓋２８ａ、２８ｂは、フランジ部３４ａ、３４ｂとの間に設けられた水密ゴムパッキン等によって、紫外線照射槽２６の両端の開口を、水密に塞ぐ。各蓋２８ａ、２８ｂには、それぞれ軸穴３６及び一対の貫通穴３８ａ、３８ｂが設けられている。
【００１８】
軸穴３６は、紫外線照射槽２６の中心軸方向に沿って、蓋２８ａ、２８ｂの中心を貫通する。
【００１９】
貫通穴３８ａ、３８ｂは、紫外線照射槽２６の中心軸方向に沿って、蓋２８ａ、２８ｂを貫通する。各蓋２８ａ、２８ｂの一対の貫通穴３８ａ、３８ｂは、蓋２８ａ、２８ｂの中心（即ち、軸穴３６）を挟み、対称な位置に設けられている。
【００２０】
蓋２８ａ、２８ｂは、軸穴３６を塞ぐ軸保持部材４０及び貫通穴３８ａ、３８ｂを塞ぐ管固定部材４２ａ、４２ｂを更に有する。
【００２１】
紫外線照射部３０ａ、３０ｂは、殺菌及び消毒等の処理をするための紫外線を処理対象液体に照射する。紫外線照射部３０ａ、３０ｂは、例えば、高輝度及び高出力の紫外線照射ランプである。紫外線照射部３０ａ、３０ｂは、紫外線照射槽２６の内側の中空部に設けられている。換言すれば、紫外線照射部３０ａ、３０ｂは、原水供給管９０、入口管１２、出口管１４及び処理水排出管９２を含む配管の途中部に設けられている。
【００２２】
紫外線照射部３０ａ、３０ｂは、処理対象液体の流れる方向と交差（例えば、直交）する一の方向に延びる。紫外線照射部３０ａ、３０ｂの長手方向は、紫外線照射槽２６の中心軸方向と平行に配置されている。
【００２３】
一方の紫外線照射部３０ａは、他方の紫外線照射部３０ｂと離間して、上流側に配置されている。例えば、一方の紫外線照射部３０ａは、紫外線照射槽２６の中心を挟み、他方の紫外線照射部３０ｂと反対側に配置されている。換言すれば、一方の紫外線照射部３０ａは、紫外線照射槽２６の中心を対称点とする他方の紫外線照射部３０ｂと点対称の位置に配置されている。これにより、一対の紫外線照射部３０ａ、３０ｂは、水平面と平行な同じ平面（以下、照射面）上に配置される。
【００２４】
保護管３２ａ、３２ｂは、紫外線照射部３０ａ、３０ｂを収容可能な中空の管状に構成されている。保護管３２ａ、３２ｂは、紫外線照射槽２６の中心軸方向に沿って配置されている。保護管３２ａ、３２ｂの両端は、それぞれ蓋２８ａ、２８ｂの貫通穴３８ａ、３８ｂに挿入されるとともに、管固定部材４２ａ、４２ｂによって固定される。保護管３２ａ、３２ｂの両端は、処理対象液体が浸水しないように管固定部材４２ａ、４２ｂによって塞がれている。保護管３２ａ、３２ｂは、紫外線を透過させる材料によって構成されている。保護管３２ａ、３２ｂは、紫外線照射部３０ａ、３０ｂを収容して保護しつつ、紫外線照射部３０ａ、３０ｂから照射された紫外線を透過させる。
【００２５】
清掃機構１８は、駆動部材４４と、清掃駆動軸４６と、清掃板４８と、１または複数（例えば、２個）の清掃ブラシ５０ａ、５０ｂとを有する。
【００２６】
駆動部材４４は、回転駆動力を出力して、清掃駆動軸４６を回転させる。駆動部材４４は、例えば、電動モータである。
【００２７】
清掃駆動軸４６の両端は、蓋２８ａ、２８ｂの軸穴３６に挿入されている。清掃駆動軸４６の両端は、軸保持部材４０によって紫外線照射槽２６の水密を保持しつつ回転可能に保持されている。清掃駆動軸４６の一端は、一方の蓋２８ａの軸穴３６及び軸保持部材４０の保持穴４５を貫通して、駆動部材４４に連結されている。清掃駆動軸４６の一端には、駆動部材４４から回転駆動力が伝達される。清掃駆動軸４６は、一方の蓋２８ａの中心から他方の蓋２８ｂの中心へと設けられている。清掃駆動軸４６は、紫外線照射槽２６の中心軸上に配置されている。清掃駆動軸４６は、一方の保護管３２ａと他方の保護管３２ｂとの間に設けられている。清掃駆動軸４６は、例えば、ボールネジ機構のネジ軸構造を有する。
【００２８】
清掃板４８は、保護管３２ａ、３２ｂの中心軸とほぼ直交する平面に沿って配置された板状の部材である。清掃板４８の中心には、ネジ孔５２が形成されている。ネジ孔５２の内周面には、清掃駆動軸４６のネジ山がボールを介して螺合するネジ溝が形成されている。これにより、清掃駆動軸４６の回転駆動が、清掃駆動軸４６の中心軸に沿った直線駆動となって、清掃板４８へ伝達される。清掃板４８には、ネジ孔５２を中心として対称な位置に一対の保持穴５４ａ、５４ｂが設けられている。保持穴５４ａ、５４ｂには、保護管３２ａ、３２ｂが挿入されている。
【００２９】
清掃ブラシ５０ａ、５０ｂは、各保護管３２ａ、３２ｂの外側に嵌められている。清掃ブラシ５０ａ、５０ｂは、清掃板４８によって保持されている。清掃ブラシ５０ａ、５０ｂは、清掃板４８の直線移動に伴って、保護管３２ａ、３２ｂの表面を擦りつつ移動して清掃する。
【００３０】
分岐機構２０ａは、分岐配管６０ａと、ポンプ６２ａと、流量調整バルブ６４ａとを有する。
【００３１】
分岐配管６０ａは、出口管１４と原水供給管９０とを繋ぐ。これにより、分岐配管６０ａは、原水供給管９０、入口管１２、出口管１４及び処理水排出管９２を含む配管を流れる処理対象液体の一部を、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの処理対象液体の流れの下流側で分岐させて、紫外線照射部３０ａ、３０ｂへと流す。
【００３２】
分岐配管６０ａの一端である流入口６１ａは、出口管１４の分岐流出口２２ａと接続されている。例えば、分岐配管６０ａの流入口６１ａは、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの延びる方向と直交する方向に延びる直線である直交線であって、紫外線照射部３０ａ（または紫外線照射部３０ｂ）の中心の下流側の位置を通る当該直交線上の位置で出口管１４と接続されている。当該直交線は、紫外線照射部３０ａ、３０ｂが設置される照射面が水平面と平行な場合、照射面と直交する上下方向に延びる直線である。具体的には、分岐配管６０ａの流入口６１ａは、当該直交線と出口管１４とが交差する一方の位置である出口管１４の上端で出口管１４と接続されている。換言すれば、分岐配管６０ａの流入口６１ａは、処理対象液体が流れる方向における同じ位置において、紫外線照射部３０ａ、３０ｂから最も遠い位置で出口管１４と接続されている。
【００３３】
分岐配管６０ａの他端である流出口６１ｂは、原水供給管９０に接続されている。例えば、分岐配管６０ａの流出口６１ｂは、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの延びる方向と直交する方向に延びる直交線であって、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの中心の上流側の位置を通る直交線上の位置で原水供給管９０と接続されている。具体的には、分岐配管６０ａの流出口６１ｂは、原水供給管９０の上端で原水供給管９０と接続されている。
【００３４】
ポンプ６２ａは、分岐配管６０ａの途中部に設けられている。ポンプ６２ａは、分岐配管６０ａの流入端から流出端を流れる処理対象液体を加圧して送水する。
【００３５】
流量調整バルブ６４ａは、分岐配管６０ａの途中部であって、ポンプ６２ａよりも流出端側に設けられている。流量調整バルブ６４ａは、分岐配管６０ａを流れる処理対象液体の水量を調整する。
【００３６】
同様に、分岐機構２０ｂは、分岐配管６０ｂと、ポンプ６２ｂと、流量調整バルブ６４ｂとを有する。ポンプ６２ａ、６２ｂ及び流量調整バルブ６４ａ、６４ｂは、流量調整部の一例である。分岐配管６０ｂの一端である流入口６３ａは、出口管１４の分岐流出口２２ｂと接続されている。具体的には、分岐配管６０ｂの流入口６３ａは、出口管１４の下端と、即ち、出口管１４の中心から見て、下方の位置で出口管１４と接続されている。従って、分岐配管６０ｂの流入口６３ａは、出口管１４の中心を挟み、分岐配管６０ａの流入口６１ａと対向する位置に接続されている。分岐配管６０ｂの他端である流出口６３ｂは、原水供給管９０の下端、即ち、原水供給管９０の中心から見て、下方の位置で原水供給管９０と接続されている。分岐機構２０ｂのその他の構成は、分岐機構２０ａとほぼ同様である。
【００３７】
制御部２４は、液体処理装置１０の制御全般を司る。制御部２４は、例えば、プロセッサ等を有するコンピュータである。例えば、制御部２４は、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの上流側の処理対象液体の紫外線透過率に応じて、ポンプ６２ａ、６２ｂ及び流量調整バルブ６４ａ、６４ｂを制御して、分岐配管６０ａ、６０ｂを流れる処理対象液体の水量を調整する。
【００３８】
次に、上述した液体処理装置１０の作用について説明する。
【００３９】
まず、紫外線による処理対象液体の処理について説明する。原水供給管９０を流れる処理対象液体（ここでは原水）は、入口管１２を流れて、紫外線照射槽２６へと流入する。処理対象液体は、紫外線照射槽２６の中を流れる間、紫外線照射部３０ａ、３０ｂが照射した紫外線によって、殺菌及び消毒等の処理がされて処理対象液体は処理水となる。
【００４０】
ここで、紫外線照射槽２６の内部を流れる処理対象液体のうち、紫外線照射部３０ａ、３０ｂから遠い領域である紫外線照射槽２６及び出口管１４の上端部及び下端部の近傍を流れる処理対象液体の一部は、分岐配管６０ａ、６０ｂへと分岐流出する。換言すれば、紫外線照射部３０ａ、３０ｂから遠く、紫外線の照射が十分でない処理対象液体が、分岐配管６０ａ、６０ｂへと分岐流出する。分岐配管６０ａ、６０ｂへと流出した処理対象液体は、ポンプ６２ａ、６２ｂによって紫外線照射槽２６内での圧力損失分（例えば、１ｋＰａ〜１０ｋＰａ）を加圧されながら、流量調整バルブ６４ａ、６４ｂによって水量を調整されつつ、原水供給管９０へと流れる。
【００４１】
ここで、制御部２４によって制御されたポンプ６２ａ、６２ｂ及び流量調整バルブ６４ａ、６４ｂによる分岐配管６０ａ、６０ｂを流れる処理対象液体の水量調整の一例について説明する。例えば、ポンプ６２ａ、６２ｂ及び流量調整バルブ６４ａ、６４ｂは、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの上流側における紫外線透過率に応じて、分岐配管６０ａ、６０ｂを流れる処理対象液体の水量を調整してもよい。ここでいう紫外線透過率は、予め測定された紫外線照射部３０ａ、３０ｂの紫外線照射量に対する紫外線照射槽２６の側面に達する紫外線の量の割合である。従って、処理対象液体の汚れが多い場合、紫外線透過率は小さくなり、処理対象液体の汚れが少ない場合、紫外線透過率は大きくなる。
【００４２】
例えば、当該紫外線透過率が低い場合、即ち、処理対象液体の汚れが多い場合、制御部２４は、ポンプ６２ａ、６２ｂ及び流量調整バルブ６４ａ、６４ｂを制御して、分岐配管６０ａ、６０ｂを流れる処理対象液体の水量を増加させる。一方、当該紫外線透過率が高い場合、即ち、処理対象液体の汚れが少ない場合、制御部２４は、ポンプ６２ａ、６２ｂ及び流量調整バルブ６４ａ、６４ｂを制御または停止して、分岐配管６０ａ、６０ｂを流れる処理対象液体の水量を減少または０にさせる。
【００４３】
図３は、紫外線透過率と、水量の比率との関係を示すグラフである。ここでいう水量の比率とは、原水の水量に対する、分岐配管６０ａ、６０ｂへと流れる分岐水の水量の比率のことである。具体的な処理対象液体の水量の制御の例について図３を参照して説明する。紫外線透過率が９０％以上の場合、制御部２４は、流量調整バルブ６４ａ、６４ｂを閉鎖するとともに、ポンプ６２ａ、６２ｂを停止して、分岐配管６０ａ、６０ｂを流れる処理対象液体の水量を０、即ち流さない状態にする。紫外線透過率が８０％の場合、制御部２４は、分岐配管６０ａ、６０ｂを流れる処理対象液体（＝分岐水）の水量の比率が４０％となるように、ポンプ６２ａ、６２ｂ及び流量調整バルブ６４ａ、６４ｂを調整する。更に、紫外線透過率が下がるにつれて、制御部２４は、処理対象液体の水量が上がるように、ポンプ６２ａ、６２ｂ及び流量調整バルブ６４ａ、６４ｂを制御する。
【００４４】
図１及び図２に戻って、分岐配管６０ａ、６０ｂを流れて原水供給管９０へと戻された処理対象液体は、再度、原水供給管９０及び入口管１２を流れて、新たな処理対象液体とともに、紫外線照射槽２６へと流れる。処理対象液体は、紫外線照射部３０ａ、３０ｂによって再度、紫外線が照射されて、処理される。この後、紫外線で処理された処理対象液体は、出口管１４及び処理水排出管９２を介して、処理水として外部へと排出される。
【００４５】
次に、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの清掃動作について説明する。
【００４６】
駆動部材４４が駆動して回転駆動力を出力すると、清掃駆動軸４６が回転駆動する。これにより、清掃駆動軸４６のネジ山に螺合している清掃板４８が、清掃ブラシ５０ａ、５０ｂとともに、清掃駆動軸４６の軸方向に沿って、往復移動する。清掃ブラシ５０ａ、５０ｂは、保護管３２ａ、３２ｂの表面を擦るように往復移動して、保護管３２ａ、３２ｂを清掃する。これにより、保護管３２ａ、３２ｂの表面の汚れが除去されるので、紫外線照射部３０ａ、３０ｂから照射される紫外線を、より多く保護管３２ａ、３２ｂを透過させて、処理対象液体に照射させることができる。
【００４７】
次に、紫外線照射槽２６の内部の各領域の紫外線透過率に対する紫外線の照射量及び処理対象液体の流跡について調べたシミュレーションについて説明する。
【００４８】
図４は、紫外線透過率が９０％の場合の紫外線照射槽２６近傍の中央の縦断面図である。図５は、紫外線透過率が９０％の場合の紫外線照射槽２６近傍の中央の横断面図である。図６は、紫外線透過率が８０％の場合の紫外線照射槽２６近傍の中央の縦断面図である。図７は、紫外線透過率が８０％の場合の紫外線照射槽２６近傍の中央の横断面図である。
【００４９】
図４〜図７における色の濃淡は、処理対象液体へ照射された紫外線の単位面積当たりの放射エネルギーである紫外線強度分布（単位：Ｗ／ｍ２）を示す。図４〜図７における横方向に延びる線は、処理対象液体の軌跡を示す流跡線である。
【００５０】
紫外線照射部３０ａ、３０ｂから離れるにつれて、処理対象液体に照射されている紫外線強度が減衰することが図４〜図７から分かる。更に、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの軸方向に沿って、紫外線照射部３０ａ、３０ｂから離れるにつれて、処理対象液体に照射されている紫外線強度が、より大きく減衰することが図５及び図７から分かる。また、図４から図７の流跡線から、照射される紫外線強度が弱い領域を流れ、十分に紫外線が照射されない可能性のある処理対象液体が存在することが分かる。
【００５１】
図８は、紫外線透過率が９０％の紫外線照射量に対する流量相対度数と累積度数の分布図である。図９は、紫外線透過率が８０％の紫外線照射量に対する流量相対度数と累積度数の分布図である。図８及び図９において、太い曲線は、累積度数を示す。棒グラフは、流量相対度数を示す。
【００５２】
紫外線透過率が９０％の場合、紫外線強度が弱い領域を流れても、ほとんどの処理対象液体が、十分な紫外線照射量（例えば、１０ｍＪ／ｃｍ２以上）の紫外線を照射されていることが図８から分かる。一方、紫外線透過率が８０％の場合、紫外線強度が弱い領域を流れた場合、多くの処理対象液体が、十分な紫外線照射量（例えば、１０ｍＪ／ｃｍ２以上）の紫外線を照射されていない可能性があることが図９から分かる。尚、図９に示す例では、約４０％の処理対象液体が、紫外線の照射量が不足している。
【００５３】
上述したように、液体処理装置１０は、出口管１４と原水供給管９０とを接続して、出口管１４から原水供給管９０へ処理対象液体を流す分岐配管６０ａ、６０ｂを有する。これにより、液体処理装置１０は、一度紫外線照射槽２６を流れた処理対象液体を再度紫外線照射槽２６へ戻して、当該処理対象液体に紫外線を十分に照射して処理することができる。この結果、液体処理装置１０は、水質及び水量が変化した場合でも、紫外線照射部３０ａ、３０ｂから離れた領域を流れる処理対象液体に対しても十分な紫外線によって処理できる。
【００５４】
特に、分岐配管６０ａ、６０ｂの一端は、出口管１４の側面のうち、紫外線照射部３０ａ、３０ｂから遠い位置に接続されているので、液体処理装置１０は、紫外線の照射量が少ない処理対象液体を分岐配管６０ａ、６０ｂに流して戻すことができる。これにより、液体処理装置１０は、紫外線照射槽２６を流れる処理対象液体に照射される紫外線の照射量の均一化を向上することができる。
【００５５】
また、液体処理装置１０は、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの上流側の処理対象液体の紫外線透過率に応じて、流量調整バルブ６４ａ、６４ｂを調整することにより、一度紫外線が照射された処理対象液体を不必要に原水供給管９０に戻すことを低減できるので、ポンプ６２ａ、６２ｂを停止して必要な電力を低減できるとともに、効率よく処理対象液体を処理できる。
【００５６】
＜第２実施形態＞
図１０は、第２実施形態にかかる液体処理装置１１０の全体構成を示す側面図である。図１１は、第２実施形態にかかる液体処理装置１１０の全体構成を示す平面図である。
【００５７】
図１０及び図１１に示すように、第２実施形態による液体処理装置１１０では、分岐流出口１２２ａが、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの軸方向と紫外線照射槽２６とが交差する位置から下流側にずれた位置に、設けられている。分岐流出口１２２ｂは、出口管１４の中心を挟み、分岐流出口１２２ａと反対側に設けられている。分岐配管１６０ａの流入口１６１ａは、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの延びる方向と略平行（または平行）に延びる直線である延長線であって、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの中心の下流側の位置を通る延長線上の位置で出口管１４と接続されている。分岐配管１６０ｂの流入口１６３ａは、出口管１４の中心を挟み、分岐配管１６０ａの流入口１６１ａと対向する位置に接続されている。
【００５８】
分岐配管１６０ａの流出口１６１ｂは、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの延びる方向と略平行（または平行）に延びる延長線であって、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの中心の上流側の位置を通る延長線上の位置で原水供給管９０と接続されている。分岐配管１６０ｂの流出口１６３ｂは、原水供給管９０の中心を挟み、分岐配管１６０ａの流出口１６１ｂと対向する位置に接続されている。
【００５９】
次に、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの発光長が短い場合または紫外線照射槽２６が大きい場合における、紫外線照射槽２６の内部の各領域の紫外線透過率に対する紫外線の照射量及び処理対象液体の流跡について調べたシミュレーションについて説明する。発光長とは、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの全長のうち、発光している領域の軸方向の長さである。
【００６０】
図１２は、紫外線透過率が８０％の場合の紫外線照射槽２６近傍の中央の縦断面図である。図１３は、紫外線透過率が８０％の場合の紫外線照射槽２６近傍の中央の横断面図である。図１２及び図１３は、図６及び図７よりも軸方向における紫外線照射部３０ａ、３０ｂの発光長が短い、または、紫外線照射槽２６が大きい設定のシミュレーション結果である。
【００６１】
図１２及び図１３に示すように、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの発光長が短い、または、紫外線照射槽２６が大きい場合、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの軸方向上であって、紫外線照射部３０ａ、３０ｂから遠い領域に紫外線強度が弱い領域が生成されることが分かる。
【００６２】
上述したように、第２実施形態の液体処理装置１１０では、分岐配管１６０ａ、１６０ｂの流入口１６１ａ、１６３ａは、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの軸方向上から下流側にずれた位置、即ち、紫外線が十分に照射されていない領域を通過した処理対象液体が流れる領域に接続される。これにより、液体処理装置１１０は、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの発光長が短い、または、紫外線照射槽２６が大きい場合でも、紫外線が十分に照射されていない可能性がある処理対象液体を紫外線照射部３０ａ、３０ｂへと戻して、紫外線を処理対象液体に再度照射する。この結果、液体処理装置１１０は、十分に紫外線が照射されない可能性がある処理対象液体を低減することができる。
【００６３】
＜第３実施形態＞
図１４は、第３実施形態にかかる液体処理装置２１０の全体構成を示す側面図である。
【００６４】
図１４に示すように、第３実施形態にかかる液体処理装置２１０は、入口管２１２と、出口管２１４と、紫外線照射機構２１６と、清掃機構２１８と、一対の分岐機構２２０ａ、２２０ｂとを更に備える。
【００６５】
入口管２１２、出口管２１４、紫外線照射機構２１６、清掃機構２１８、及び、一対の分岐機構２２０ａ、２２０ｂは、第１実施形態の入口管１２、出口管１４、紫外線照射機構１６、清掃機構１８、及び、一対の分岐機構２０ａ、２０ｂとほぼ同様の構成なので、異なる点について以下説明する。
【００６６】
第３実施形態の液体処理装置２１０では、分岐配管６０ａ、６０ｂの流出口６１ｂ、６３ｂが、入口管２１２を介して、紫外線照射機構２１６の紫外線照射槽２２６に接続されている。即ち、分岐配管６０ａ、６０ｂの流出口６１ｂ、６３ｂが、紫外線照射槽２２６の紫外線照射部２３０ａ、２３０ｂの上流に接続されている。紫外線照射部２３０ａ、２３０ｂは、他の紫外線照射部の一例である。従って、紫外線照射機構１６で紫外線により処理された処理対象液体の一部は、分岐機構２２０ａ、２２０ｂの分岐配管６０ａ、６０ｂを流れて、入口管２１２へと達する。この後、処理対象液体は、入口管２１２を流れて、紫外線照射機構２１６の紫外線照射槽２２６の内部で紫外線照射部２３０ａ、２３０ｂによって紫外線により処理された後、出口管２１４及び処理水排出管９２を流れて排出される。
【００６７】
これにより、第３実施形態の液体処理装置２１０は、第１実施形態の効果を奏することができる。
【００６８】
＜第４実施形態＞
図１５は、第４実施形態にかかる液体処理装置３１０の全体構成を示す側面図である。図１６は、第４実施形態にかかる液体処理装置３１０の全体構成を示す平面図である。
【００６９】
第４実施形態にかかる液体処理装置３１０では、紫外線照射槽２６の上流側に一体的に設けられた入口管３１２の側面に分岐流入口３２２ａ、３２２ｂが設けられている。分岐配管６０ａ、６０ｂの流出口６１ｂ、６３ｂは、入口管３１２の分岐流入口３２２ａ、３２２ｂに接続されている。従って、第４実施形態にかかる液体処理装置３１０では、分岐配管６０ａ、６０ｂは出口管１４と入口管３１２とを繋ぐ。
【００７０】
これにより、第４実施形態では、第１実施形態の効果を奏するとともに、原水供給管９０の形状及びサイズ等に影響されることなく、液体処理装置３１０を製造及び設置することができ、液体処理装置３１０の設置スペースを小さくすることができる。
【００７１】
上述した各実施形態の構成の形状、接続関係、個数及び配置等は適宜変更してよい。また、各実施形態は適宜変更してよい。
【００７２】
例えば、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせてもよい。この場合、４本の分岐配管６０ａ、６０ｂ、１６０ａ、１６０ｂの流入口６１ａ、６３ａ、１６１ａ、１６３ａは、出口管１４の周方向において、９０°間隔で出口管１４に接続される。分岐配管６０ａ、６０ｂ、１６０ａ、１６０ｂの流入口６１ａ、６３ａ、１６１ａ、１６３ａは、例えば、出口管１４の上端、下端、左端、及び、右端に接続される。
【００７３】
分岐配管６０ａ、６０ｂの流入口６１ａ、６３ａの接続位置は適宜変更してよい。例えば、分岐配管６０ａ、６０ｂの流入口６１ａ、６３ａは、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの延びる方向と交差する方向に延びる直線である延長線であって、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの中心の下流側の位置を通る延長線上の位置で出口管１４と接続されていてもよい。
【００７４】
分岐配管６０ａ、６０ｂの流出口６１ｂ、６３ｂの接続位置は適宜変更してよい。例えば、分岐配管６０ａ、６０ｂの流出口６１ｂ、６３ｂは、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの延びる方向と交差する方向に延びる直線である交差線であって、紫外線照射部３０ａ、３０ｂの中心の上流側の位置を通る交差線上の位置で原水供給管９０と接続されていてもよい。
【００７５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１０…液体処理装置、１２…入口管、１４…出口管、１６…紫外線照射機構、２０ａ…分岐機構、２０ｂ…分岐機構、２６…紫外線照射槽、３０ａ…紫外線照射部、３０ｂ…紫外線照射部、６０ａ…分岐配管、６０ｂ…分岐配管、９０…原水供給管、９２…処理水排出管、１１０…液体処理装置、１６０ａ…分岐配管、１６０ｂ…分岐配管、２１０…液体処理装置、２１２…入口管、２１４…出口管、２１６…紫外線照射機構、２２０ａ…分岐機構、２２０ｂ…分岐機構、２２６…紫外線照射槽、２３０ａ…紫外線照射部、２３０ｂ…紫外線照射部、３１０…液体処理装置、３１２…入口管。
【図１】
2017113699.tif 000003
【図２】
2017113699.tif 000004
【図３】
2017113699.tif 000005
【図４】
2017113699.tif 000006
【図５】
2017113699.tif 000007
【図６】
2017113699.tif 000008
【図７】
2017113699.tif 000009
【図８】
2017113699.tif 000010
【図９】
2017113699.tif 000011
【図１０】
2017113699.tif 000012
【図１１】
2017113699.tif 000013
【図１２】
2017113699.tif 000014
【図１３】
2017113699.tif 000015
【図１４】
2017113699.tif 000016
【図１５】
2017113699.tif 000017
【図１６】
2017113699.tif 000018