(57)【要約】【課題】チタン酸化物に対する被処理液の接触効率をより一層向上させることできる、浄化処理ユニットを、提供すること。【解決手段】光触媒能を有するチタン酸化物に、被処理液を接触させながら紫外線を照射することによって、被処理液を清浄化する、浄化処理ユニット１において、外管２とＵＶランプ管３とを備えており、ＵＶランプ管３が、外管２内面との間に間隔１０を開けて、外管２内に挿入されており、外管２内面とＵＶランプ管３との間の間隔１０が、被処理液を流通可能とするよう、構成されており、外管２が、金属製のコルゲート管部２３を有しており、コルゲート管部２３の内面が、上記チタン酸化物によって被覆されていることを特徴としている。【選択図】図２
2009000639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒能を有するチタン酸化物に、被処理液を接触させながら紫外線を照射することによって、被処理液を清浄化する、浄化処理ユニットにおいて、
外管とＵＶランプ管とを備えており、
ＵＶランプ管が、外管内面との間に間隔を開けて、外管内に挿入されており、
外管内面とＵＶランプ管との間の上記間隔が、被処理液を流通可能とするよう、構成されており、
外管が、金属製のコルゲート管部を有しており、
コルゲート管部の内面が、上記チタン酸化物によって被覆されていることを特徴とする浄化処理ユニット。
【請求項２】
光触媒能を有するチタン酸化物に、被処理液を接触させながら紫外線を照射することによって、被処理液を清浄化する、浄化処理ユニットにおいて、
外管と管状金属部材とＵＶランプ管とを備えており、
管状金属部材の管壁が、網状構造を有しており、
管状金属部材が、外管内面との間に間隔を開けて、外管内に挿入されており、
ＵＶランプ管が、管状金属部材内面との間に間隔を開けて、管状金属部材内に挿入されており、
ＵＶランプ管と管状金属部材内面との間の上記間隔と、外管内面と管状金属部材との間の上記間隔とが、管状金属部材の管壁を介して連通し、且つ、被処理液を流通可能とするよう、構成されており、
外管が、金属製のコルゲート管部を有しており、
コルゲート管部の内面が、上記チタン酸化物によって被覆されており、
管状金属部材の管壁が、上記チタン酸化物によって被覆されていることを特徴とする浄化処理ユニット。
【請求項３】
光触媒能を有するチタン酸化物に、被処理液を接触させながら紫外線を照射することによって、被処理液を清浄化する、浄化処理ユニットにおいて、
外管とポーラス管とＵＶランプ管とを備えており、
ポーラス管の管壁が、ポーラス構造を有しており、
ポーラス管が、外管内面との間に間隔を開けて、外管内に挿入されており、
ＵＶランプ管が、ポーラス管との間に間隔を開けて、ポーラス管内に挿入されており、
ポーラス管の内面が、上記チタン酸化物によって被覆されており、
ＵＶランプ管とポーラス管内面との間の上記間隔と、外管内面とポーラス管との間の上記間隔とが、ポーラス管の管壁を介して連通し、且つ、外管側からＵＶランプ管側へ向かってのみ被処理液を流通可能とするよう、構成されていることを特徴とする浄化処理ユニット。
【請求項４】
上記コルゲート管部が、管軸に直交した円周方向に延びた、凸部及び凹部を、交互に形成してなる、波型管である、請求項１又は２に記載の浄化処理ユニット。
【請求項５】
上記コルゲート管部が、管軸に対して螺旋状に延びた、凸部及び凹部を、交互に形成してなる、螺旋管である、請求項１又は２に記載の浄化処理ユニット。
【請求項６】
上記コルゲート管部が、チタンでできている、請求項１又は２に記載の浄化処理ユニット。
【請求項７】
管状金属部材が、チタンでできている、請求項２記載の浄化処理ユニット。
【請求項８】
ポーラス管が、チタンでできている、請求項３に記載の浄化処理ユニット。
【請求項９】
上記チタン酸化物が、陽極酸化法によって生成された後に熱処理されて形成されている、請求項１〜８のいずれか１つに記載の浄化処理ユニット。
【請求項１０】
上記チタン酸化物が、化学蒸着法によって生成された後に熱処理されて形成されている、請求項１〜８のいずれか１つに記載の浄化処理ユニット。
【請求項１１】
上記チタン酸化物が、Ｐｔ、Ａｌ２Ｏ３、又は、ＳｉＯ２によって修飾されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の浄化処理ユニット。
【請求項１２】
被処理液を加熱するための加熱装置を、更に備えている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の浄化処理ユニット。
【請求項１３】
請求項１〜１２の浄化処理ユニットから任意に選択された浄化処理ユニットが、被処理液が直列的に流れる状態で、複数個連結されていることを特徴とする浄化処理装置。
【請求項１４】
請求項１〜１２の浄化処理ユニットから任意に選択された浄化処理ユニットが、被処理液が並列的に流れる状態で、複数個連結されていることを特徴とする浄化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水、陸水、純水等の、被処理液を、清浄化するための、浄化処理ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光触媒能を有するチタン酸化物を用いて被処理液を清浄化する方法としては、例えば、次の方法が知られていた。
（１）被処理液に、チタン酸化物の粒子を懸濁して紫外線を照射する、方法。
（２）基板上にチタン酸化物を担持させ、基板上に被処理液を流しながら、基板に向けて紫外線を照射する、方法。
（３）基板上にチタン酸化物を担持させ、その基板を、バッフル板としてＵＶ管に直交させて配置し、基板上に被処理液を流しながら、基板に向けて紫外線を照射する、方法。
【特許文献１】特開２００４−８８６９号公報
【特許文献２】特開２００３−１８１４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、被処理液の清浄化効果を向上させるためには、チタン酸化物に対する被処理液の接触効率を向上させることが重要である。しかしながら、従来の上記方法では、接触効率の向上に限界があった。
【０００４】
本発明は、チタン酸化物に対する被処理液の接触効率をより一層向上させることできる、浄化処理ユニットを、提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の第１発明は、光触媒能を有するチタン酸化物に、被処理液を接触させながら紫外線を照射することによって、被処理液を清浄化する、浄化処理ユニットにおいて、外管とＵＶランプ管とを備えており、ＵＶランプ管が、外管内面との間に間隔を開けて、外管内に挿入されており、外管内面とＵＶランプ管との間の上記間隔が、被処理液を流通可能とするよう、構成されており、外管が、金属製のコルゲート管部を有しており、コルゲート管部の内面が、上記チタン酸化物によって被覆されていることを特徴としている。
【０００６】
本願の第２発明は、光触媒能を有するチタン酸化物に、被処理液を接触させながら紫外線を照射することによって、被処理液を清浄化する、浄化処理ユニットにおいて、外管と管状金属部材とＵＶランプ管とを備えており、管状金属部材の管壁が、網状構造を有しており、管状金属部材が、外管内面との間に間隔を開けて、外管内に挿入されており、ＵＶランプ管が、管状金属部材内面との間に間隔を開けて、管状金属部材内に挿入されており、ＵＶランプ管と管状金属部材内面との間の上記間隔と、外管内面と管状金属部材との間の上記間隔とが、管状金属部材の管壁を介して連通し、且つ、被処理液を流通可能とするよう、構成されており、外管が、金属製のコルゲート管部を有しており、コルゲート管部の内面が、上記チタン酸化物によって被覆されており、管状金属部材の管壁が、上記チタン酸化物によって被覆されていることを特徴としている。
【０００７】
本願の第３発明は、光触媒能を有するチタン酸化物に、被処理液を接触させながら紫外線を照射することによって、被処理液を清浄化する、浄化処理ユニットにおいて、外管とポーラス管とＵＶランプ管とを備えており、ポーラス管の管壁が、ポーラス構造を有しており、ポーラス管が、外管内面との間に間隔を開けて、外管内に挿入されており、ＵＶランプ管が、ポーラス管との間に間隔を開けて、ポーラス管内に挿入されており、ポーラス管の内面が、上記チタン酸化物によって被覆されており、ＵＶランプ管とポーラス管内面との間の上記間隔と、外管内面とポーラス管との間の上記間隔とが、ポーラス管の管壁を介して連通し、且つ、外管側からＵＶランプ管側へ向かってのみ被処理液を流通可能とするよう、構成されていることを特徴としている。
【０００８】
なお、上記第１発明は、以下の具体的構成（ｉ）、（ii）、（iii）、（vi）、（vii）、（viii）、及び（ix）の内の１つ以上を採用するのが好ましく、上記第２発明は、以下の具体的構成（ｉ）、（ii）、（iii）、（iv）、（vi）、（vii）、（viii）、及び（ix）の内の１つ以上を採用するのが好ましく、上記第３発明は、以下の具体的構成（ｖ）、（vi）、（vii）、（viii）、及び（ix）の内の１つ以上を採用するのが好ましい。
【０００９】
（ｉ）上記コルゲート管部が、管軸に直交した円周方向に延びた、凸部及び凹部を、交互に形成してなる、波型管である。
【００１０】
（ii）上記コルゲート管部が、管軸に対して螺旋状に延びた、凸部及び凹部を、交互に形成してなる、螺旋管である。
【００１１】
（iii）上記コルゲート管部が、チタンでできている。
【００１２】
（iv）管状金属部材が、チタンでできている。
【００１３】
（ｖ）ポーラス管が、チタンでできている。
【００１４】
（vi）上記チタン酸化物が、陽極酸化法によって生成された後に熱処理されて形成されている。
【００１５】
（vii）上記チタン酸化物が、化学蒸着法によって生成された後に熱処理されて形成されている。
【００１６】
（viii）上記チタン酸化物が、Ｐｔ、Ａｌ２Ｏ３、又は、ＳｉＯ２によって修飾されている。
【００１７】
（ix）被処理液を加熱するための加熱装置を、更に備えている。
【００１８】
本願の第４発明は、上述した浄化処理ユニットから任意に選択された浄化処理ユニットが、被処理液が直列的に流れる状態で、複数個連結されていることを特徴とする浄化処理装置である。
【００１９】
本願の第５発明は、上述した浄化処理ユニットから任意に選択された浄化処理ユニットが、被処理液が並列的に流れる状態で、複数個連結されていることを特徴とする浄化処理装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本願の第１発明によれば、被処理液がコルゲート管部の内面に衝突することによって、乱流となるので、被処理液を強制的にコルゲート管部の内面に接触させることができるとともに、コルゲート管部の内面のチタン酸化物の被膜表面の拡散境膜を除去できる。したがって、チタン酸化物に対する被処理液の接触効率を向上でき、よって、被処理液を効率的に清浄化できる。
【００２１】
本願の第２発明によれば、上記第１発明と同様に、被処理液を効率的に清浄化できる。
【００２２】
しかも、被処理液が管状金属部材の管壁のチタン酸化物にも接触して流れるので、被処理液を、上記第１発明よりも、より清浄化できる。
【００２３】
本願の第３発明によれば、被処理液がポーラス管の管壁を突き抜ける時に、乱流となるので、被処理液を強制的にポーラス管の管壁に接触させることができるとともに、ポーラス管の内面のチタン酸化物の被膜表面の拡散境膜を除去できる。したがって、チタン酸化物に対する被処理液の接触効率を向上でき、よって、被処理液を効率的に清浄化できる。
【００２４】
しかも、被処理液が、外管内面とポーラス管との間の間隔から、ポーラス管の管壁を突き抜けて、ポーラス管内面とＵＶランプ管との間の間隔に至る際に、ポーラス管の管壁によって濾過されるので、被処理液から異物などを濾取できる。したがって、この点からも、被処理液を清浄化できる。
【００２５】
上記構成（ｉ）によれば、上記第１発明及び第２発明の効果を確実に発揮できる。
【００２６】
上記構成（ii）によれば、被処理液が、乱流となるだけでなく、螺旋流にもなるので、上記第１発明及び第２発明の効果をより確実に発揮できる。
【００２７】
上記構成（iii）によれば、コルゲート管部の内面に、チタン酸化物からなる被膜を、安定して形成できる。
【００２８】
上記構成（iv）によれば、管状金属部材に、チタン酸化物からなる被膜を、安定して形成できる。
【００２９】
上記構成（ｖ）によれば、ポーラス管の内面に、チタン酸化物からなる被膜を、安定して形成できる。
【００３０】
上記構成（vi）によれば、チタン酸化物からなる被膜を、被処理液の流れによって剥がれることがないように、形成できる。特に、コルゲート管部、管状金属部材、又はポーラス管がチタンでできている場合には、チタン酸化物からなる被膜を、大きな密着力を介在させて、形成できる。
【００３１】
上記構成（vii）によれば、チタン酸化物からなる被膜を、被処理液の流れによって剥がれることがないように、形成できる。
【００３２】
上記構成（viii）によれば、チタン酸化物の光触媒能を向上できる。
【００３３】
上記構成（iｘ）によれば、チタン酸化物の触媒反応を活性化でき、それにより、被処理液をより効率的に清浄化できる。
【００３４】
本願の第４発明によれば、被処理液を顕著に効果的に清浄化できる。
【００３５】
本願の第５発明によれば、被処理液を大量に清浄化できる。しかも、ある浄化処理ユニットに発生したトラブルを、他の浄化処理ユニットを停止させることなく、処置できる。したがって、浄水装置の安定操業を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の浄化処理ユニットの実施形態を、図面を参照して、説明する。
【００３７】
［浄化処理ユニット］
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の浄化処理ユニットを示す正面図、図２は図１の部分縦断面図である。浄化処理ユニット１は、外管２とＵＶランプ管３とを備えており、両管２、３は縦方向に設けられている。ＵＶランプ管３は、円筒状の保護管３１と、保護管３１内に挿入されたランプ本体３２と、からなっている。保護管３１は、外管２の内面との間に間隔１０を開けて、外管２内に上方から挿入されており、固定部材４Ａ、４Ｂによって外管２の下端及び上端に固定されている。ここでは、外管２の管軸２ＸとＵＶランプ管３の管軸３Ｘとが、一致している。すなわち、外管２とＵＶランプ管３とは、平面視同心円に配置されている。ランプ本体３２は、図２に示されるように、保護管３１内に挿入された状態で保護管３１の上端に引っ掛けられており、介在部材３３によって保護管３１内に維持されている。
【００３８】
外管２は、下端部２１と、上端部２２と、両端部２１、２２の間のコルゲート管部２３と、からなっている。すなわち、外管２は、コルゲート管部２３を有している。外管２は、チタンでできている。下端部２１には、横方向から入口管２１１が連結されている。上端部２２にも、横方向から出口管２２１が連結されている。下端部２１の端面２１２は、固定部材４Ａ及び保護管３１によって塞がれている。また、上端部２２の端面２２２は、固定部材４Ｂ及び保護管３１によって塞がれている。
【００３９】
浄化処理ユニット１においては、被処理液が、矢印Ａのように入口管２１１から流入し、矢印Ｂのように間隔１０を通って、矢印Ｃのように出口管２２１から流出するようになっている。
【００４０】
コルゲート管部２３は、管軸２Ｘに直交した円周方向に延びた、凸部２３１及び凹部２３２を、交互に形成してなる、波型管である。
【００４１】
そして、コルゲート管部２３の内面には、光触媒能を有するチタン酸化物が被覆されている。すなわち、図３に示されるように、コルゲート管部２３の内面には、上記チタン酸化物からなる被膜５１が形成されている。被膜５１は、コルゲート管部２３の内面を陽極酸化した後に４００〜５００℃好ましくは約４５０℃で熱処理することによって、形成されている。
【００４２】
なお、コルゲート管部２３は、次のようにして製造する。すなわち、溶接管製造装置によって、チタンのフープ材から溶接管を製造し、その溶接管に、ダイス成型によるコルゲート加工を行う。
【００４３】
また、コルゲート管部２３とＵＶランプ管３との間の間隔１０の寸法Ｌ（図２）は、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下が好ましい。また、外管２の肉厚は、製造コストを考慮すると、０．３ｍｍ以上１．２ｍｍ以下とするのが好ましい。また、コルゲート管部２３の凸部２３１と凹部２３２との高低差は、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましい。更に、凸部２３１の頂部と凹部２３２の底部との間の寸法、すなわち、凹凸のピッチＰ（図２）は、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましい。
【００４４】
図４は図１の固定部材４Ｂの拡大縦断面図、図５は固定部材４Ｂの分解図である。固定部材４Ｂは、フランジ部４１とソケット４２とニップル４３とからなっている。そして、ＵＶランプ管３の保護管３１は、外管２に、次のように固定されている。すなわち、保護管３１は、フランジ部４１の貫通孔４１１と、ソケット４２のフランジ部４４の貫通孔４４１と、ニップル４３の貫通孔４３１とに、挿通されている。また、フランジ部４１とフランジ部４４とが、対向して、合わされている。そして、ニップル４３の円筒部４５が、ソケット４２の円筒部４６に、フランジ４７が円筒部４６の上端縁４６１に当接するまで、螺合されている。これにより、フランジ部４１とフランジ部４４との間のパッキン４８１が押圧されるとともに、ソケット４２内に設けられているパッキン４８２がニップル４３の円筒部４５によって押圧されて変形し、この変形したパッキン４８２によって保護管３１が周囲から保持されている。なお、保護管４Ａは、保護管４Ｂと同じ構成を有するが上下逆さまである。
【００４５】
上記構成の浄化処理ユニット１の作動時においては、被処理液が入口管２１１から流入して間隔１０を通って出口管２２１から流出するとともに、ＵＶランプ管３から外管２の内面に向けて紫外線が照射される。このとき、コルゲート管部２３内面の被膜５１を構成しているチタン酸化物は、紫外線を受けて触媒反応を起こし、被膜５１に接触して流れている被処理液を清浄化する。したがって、上記構成の浄化処理ユニット１によれば、入口管２１１から流入した被処理液を、清浄化して、出口管２２１から流出させることができる。
【００４６】
しかも、上記作動においては、被処理液が、コルゲート管部２３の間隔１０を流れる時に、コルゲート管部２３内面の凹凸に衝突することによって、乱流となる。このため、被処理液を強制的にコルゲート管部２３内面に接触させることができるとともに、コルゲート管部２３内面の被膜５１表面の拡散境膜を除去できる。したがって、被膜５１すなわちチタン酸化物に対する被処理液の接触効率が向上する。よって、上記構成の浄化処理ユニット１によれば、被処理液を効率的に清浄化できる。
【００４７】
更に、上記構成の浄化処理ユニット１においては、被膜５１が、チタンでできているコルゲート管部２３の内面を陽極酸化することによって、形成されているので、被膜５１とコルゲート管部２３内面との間の密着力が、被膜５１を、酸化チタンを塗料化して塗布して形成した場合又は酸化チタンを他の接着剤や接着方法で接着させて形成した場合に比して、大きい。したがって、上記構成の浄化処理ユニット１によれば、チタン酸化物がコルゲート管部２３内面から脱落するのを防止でき、よって、被処理液の清浄化を安定して行うことができる。
【００４８】
（第２実施形態）
図６は本発明の第２実施形態の浄化処理ユニットを示す部分縦断面図であり、第１実施形態の図２に相当する図である。本実施形態は、管状金属部材６を備えている点が第１実施形態と異なっているだけである。
【００４９】
管状金属部材６は、チタンでできており、その管壁６１は、図７に示されるように、網状構造を有している。図７に示される管壁６１は、格子状の板からなっており、これは、チタン板を、例えば、パンチング加工、エッチング加工、ラス加工、又は金網加工して形成されている。なお、管壁６１は、図８に示されるように、繊維材料を絡めて形成してなる板で構成してもよい。
【００５０】
そして、管状金属部材６の管壁６１は、光触媒能を有するチタン酸化物によって被覆されている。すなわち、管壁６１の格子枠６１１の表面には、図９に示されるように、チタン酸化物からなる被膜５２が形成されている。被膜５２は、管状金属部材６の管壁６１を陽極酸化した後に４００〜５００℃好ましくは約４５０℃で熱処理することによって、形成されている。
【００５１】
本実施形態では、管状金属部材６が、外管２内面との間に間隔１１を開けて、外管２内に挿入されており、ＵＶランプ管３が、管状金属部材６内面との間に間隔１２を開けて、管状金属部材６内に挿入されている。ここでは、外管２の管軸２Ｘと管状金属部材６の管軸６ＸとＵＶランプ管３の管軸３Ｘとが、一致している。すなわち、外管２と管状金属部材６とＵＶランプ管３とは、平面視同心円に配置されている。
【００５２】
そして、本実施形態では、被処理液が、矢印Ａのように入口管２１１から流入し、矢印Ｂのように間隔１１、１２を通りながら、管状金属部材６の管壁６１を貫通して流れて、矢印Ｃのように出口管２２１から流出するようになっている。
【００５３】
本実施形態の浄化処理ユニット１の作動時においては、被処理液が、入口管２１１から流入して、間隔１１、１２を通りながら管壁６１も貫通して流れて、出口管２２１から流出するとともに、ＵＶランプ管３から、管状金属部材６の内面に向けて紫外線が照射されるとともに、管状金属部材６の管壁６１を突き抜けてコルゲート管部２３の内面に向けても紫外線が照射される。このとき、コルゲート管部２３内面の被膜５１を構成しているチタン酸化物は、紫外線を受けて触媒反応を起こし、被膜５１に接触して流れる被処理液を清浄化する。また、管状金属部材６の管壁６１の被膜５２を構成しているチタン酸化物も、紫外線を受けて触媒反応を起こし、被膜５２に接触して流れる被処理液を清浄化する。したがって、上記構成の浄化処理ユニット１によれば、入口管２１１から流入した被処理液を、効率的に清浄化して、出口管２２１から流出させることができる。
【００５４】
しかも、上記作動においては、被処理液が、コルゲート管部２３の間隔１１を流れる時に、コルゲート管部２３内面の凹凸に衝突することによって、乱流となるだけでなく、管状金属部材６の管壁６１を貫通して流れる時にも、格子枠６１１に衝突することによって、乱流となる。このため、被処理液を、強制的に、コルゲート管部２３内面に接触させることができるとともに、管状金属部材６の管壁６１にも接触させることができ、また、コルゲート管部２３内面の被膜５１表面の拡散境膜を除去できるとともに、管状金属部材６の管壁６１の被膜５２表面の拡散境膜も除去できる。したがって、被膜５１、５２すなわちチタン酸化物に対する被処理液の接触効率がより向上する。よって、上記構成の浄化処理ユニット１によれば、被処理液をより効率的に清浄化できる。
【００５５】
また、上記構成の浄化処理ユニット１においては、第１実施形態と同様に、チタン酸化物がコルゲート管部２３内面から脱落するのを防止できる。更には、上記構成の浄化処理ユニット１においては、被膜５２が、チタンでできている管状金属部材６の管壁６１を陽極酸化することによって、形成されているので、被膜５２と管壁６１表面との間の密着力が、被膜５２を、酸化チタンを塗料化して塗布して形成した場合又は酸化チタンを他の接着剤や接着方法で接着させて形成した場合に比して、大きい。したがって、上記構成の浄化処理ユニット１によれば、チタン酸化物が管壁６１から脱落するのも防止できる。よって、上記構成の浄化処理ユニット１によれば、被処理液の清浄化を、より安定して行うことができる。
【００５６】
なお、本実施形態のその他の作用効果は、第１実施形態と同じである。
【００５７】
（第３実施形態）
図１０は本発明の第３実施形態の浄化処理ユニットを示す部分縦断面図であり、第１実施形態の図２に相当する図である。本実施形態は、外管２がコルゲート管部を持たない円筒管である点、及び、ポーラス管７を備えている点が、第１実施形態と異なっているだけである。
【００５８】
ポーラス管７は、チタンでできており、その管壁７１は、貫通した無数の微小通路を有しており、すなわち、ポーラス構造を有している。
【００５９】
そして、ポーラス管７の管壁７１の内面は、光触媒能を有するチタン酸化物によって被覆されている。すなわち、管壁７１の内面には、図１１に示されるように、チタン酸化物からなる被膜５３が形成されている。被膜５３は、ポーラス７の管壁７１の内面を陽極酸化した後に４００〜５００℃好ましくは約４５０℃で熱処理することによって、形成されている。なお、外管２の内面には、上記チタン酸化物からなる被膜は形成されていない。
【００６０】
本実施形態では、ポーラス管７が、外管２内面との間に間隔１３を開けて、外管２内に挿入されており、ＵＶランプ管３が、ポーラス管７内面との間に間隔１４を開けて、ポーラス管７内に挿入されている。ここでは、外管２の管軸２Ｘとポーラス管７の管軸７ＸとＵＶランプ管３の管軸３Ｘとが、一致している。すなわち、外管２とポーラス管７とＵＶランプ管３とは、平面視同心円に配置されている。
【００６１】
一方、本実施形態では、外管２において、出口管２２１の前段に、間隔１４のみと連通する貫通孔８１１を有する２つのフランジ８１が設けられている。これにより、本実施形態では、被処理液が、矢印Ａのように入口管２１１から流入し、矢印Ｂのように、間隔１３を通り、ポーラス管７の管壁７１を通り抜けて、間隔１４を通り、貫通孔８１１を通って、矢印Ｃのように出口管２２１から流出するようになっている。
【００６２】
本実施形態の浄化処理ユニット１の作動時においては、被処理液が、入口管２１１から流入して、間隔１３を通り、ポーラス管７の管壁７１を突き抜けて、間隔１４を通り、貫通孔８１１を通って、出口管２２１から流出するとともに、ＵＶランプ管３から、ポーラス管７の管壁７１の内面に向けて紫外線が照射される。このとき、管壁７１の内面の被膜５３を構成しているチタン酸化物は、紫外線を受けて触媒反応を起こし、被膜５３に接触して流れる被処理液を清浄化する。したがって、上記構成の浄化処理ユニット１によれば、入口管２１１から流入した被処理液を、清浄化して、出口管２２１から流出させることができる。
【００６３】
しかも、上記作動においては、被処理液が、ポーラス管７の管壁７１を突き抜ける時に、乱流となる。このため、被処理液を強制的にポーラス管７の管壁７１内面に接触させることができるとともに、管壁７１内面の被膜５３表面の拡散境膜を除去できる。したがって、被膜５３すなわちチタン酸化物に対する被処理液の接触効率が向上する。よって、上記構成の浄化処理ユニット１によれば、被処理液を効率的に清浄化できる。
【００６４】
更に、上記作動においては、被処理液が、間隔１３からポーラス管７の管壁７１を突き抜けて間隔１４に至る際に、管壁７１によって濾過される。このため、間隔１４へ至った被処理液は、異物などが濾取されて、清浄化されている。したがって、この点からも、上記構成の浄化処理ユニット１によれば、被処理液を清浄化できる。
【００６５】
なお、本実施形態のその他の作用効果は、第１実施形態と同じである。
【００６６】
（第４実施形態）
図１２は本発明の第４実施形態の浄化処理ユニットを示す正面図、図１３は図１２の部分縦断面図である。本実施形態は、コルゲート管部２３が螺旋管である点が、第１実施形態と異なるだけである。すなわち、本実施形態のコルゲート管部２３では、管軸２Ｘに対して螺旋状に延びた、凸部２３１及び凹部２３２が、交互に形成されている。図１４はコルゲート管部２３の拡大縦断面部分図である。
【００６７】
本実施形態の作動においては、被処理液が、コルゲート管部２３の間隔１０を流れる時に、コルゲート管部２３内面の凹凸に衝突することによって、乱流となるとともに、螺旋状の凸部２３１及び凹部２３２に沿うことによって、螺旋流となる。このため、被膜５１すなわちチタン酸化物に対する被処理液の接触効率がより向上する。したがって、上記構成の浄化処理ユニット１によれば、入口管２１１から流入した被処理液を、より効率的に清浄化して、出口管２２１から流出させることができる。
【００６８】
なお、本実施形態のその他の作用効果は、第１実施形態と同じである。
【００６９】
（別の実施形態）
（１）チタン酸化物からなる被膜は、化学蒸着法又はゾルゲル法で形成してもよく、また、コルゲート管部２３等の基材がチタンである場合には、基材を酸化媒体中で加熱することにより酸化する方法で形成してもよい。
【００７０】
（２）チタン酸化物は、Ｐｔ、Ａｌ２Ｏ３、又は、ＳｉＯ２で修飾してもよい。これによれば、チタン酸化物の光触媒能を向上できる。
【００７１】
（３）外管２やコルゲート管部２３は、チタン以外の金属、例えば、ステンレス鋼（特にスーパーステンレス鋼）、高ニッケルモリブデン合金、アルミニウム、又は銅で、構成してもよい。
【００７２】
（４）上記実施形態では、外管２は一体物であるが、外管２は、下端部２１と上端部２２とコルゲート管部２３とを別体物として構成してもよい。その場合は、コルゲート管部２３のみを金属で構成すればよい。
【００７３】
（５）図１５に示されるように、被処理液を加熱するための加熱装置９１を、外管２を周囲から囲むように設けてもよい。これによれば、チタン酸化物の触媒反応が活性化されるので、被処理液をより効率的に清浄化できる。
【００７４】
（６）図１６に示されるように、被処理液を加熱するための加熱装置９１を、入口管２１１の前段に設けてもよい。これによっても、上記（５）と同様に、被処理液をより効率的に清浄化できる。
【００７５】
（７）被処理液は、出口管２２１から入口管２１１へ向けて流してもよい。
【００７６】
次に、本発明の浄化処理装置の実施形態を、図面を参照して、説明する。
【００７７】
［浄化処理装置］
（第１実施形態）
図１７は本発明の第１実施形態の浄化処理装置を示す正面模式図である。本実施形態の浄化処理装置１００は、上述した浄化処理ユニット１を直列的に複数個連結して構成されている。すなわち、前段の浄化処理ユニット１の出口管２２１は、次段の浄化処理ユニット１の入口管２１１に連結されている。
【００７８】
上記構成の浄化処理装置１００において、被処理液は、最前段の浄化処理ユニット１の入口管２１１から流入して出口管２２１から流出し、次いで、次段の浄化処理ユニット１の入口管２１１から流入して出口管２２１から流出し、更に、次々段の浄化処理ユニット１の入口管２１１から流入して出口管２２１から流出していく。すなわち、被処理液は、複数個の浄化処理ユニット１を順番に通っていき、最後段の浄化処理ユニット１の出口管２２１から流出する。これにより、被処理液は、複数個の浄化処理ユニット１によって連続して清浄化される。したがって、本実施形態の浄化処理装置１００によれば、被処理液を顕著に効果的に清浄化できる。
【００７９】
また、本実施形態では、上述した第３実施形態の浄化処理ユニット１を前段に設けることにより、塵などの異物が後続の浄化処理ユニット１へ流入するのを防止できる。
【００８０】
なお、連結する浄化処理ユニット１の数は、２個以上であれば、任意である。また、連結する浄化処理ユニット１の種類は、全て同じであってもよいが、異なっていてもよい。また、異なる種類の浄化処理ユニット１を用いる場合において、連結する順番は任意である。
【００８１】
（第２実施形態）
図１８は本発明の第２実施形態の浄化処理装置を示す正面模式図である。本実施形態の浄化処理装置１００は、上述した浄化処理ユニット１を並列的に複数個連結して構成されている。すなわち、全ての浄化処理ユニット１の入口管２１１は、同じ導入本管１０１に連結されており、全ての浄化処理ユニット１の出口管２２１は、同じ排出本管１０２に連結されている。
【００８２】
上記構成の浄化処理装置１００において、被処理液は、導入本管１０１から、一度に、入口管２１１を介して全ての浄化処理ユニット１に流入し、清浄化されて、一度に、出口管２２１を介して排出本管１０２へ流出する。したがって、本実施形態の浄化処理装置１００によれば、大量の被処理液を一度に清浄化できる。
【００８３】
また、本実施形態では、ある浄化処理ユニット１に発生したトラブルを、他の浄化処理ユニット１を停止させることなく、処置できる。したがって、浄水装置の安定操業を確保できる。
【００８４】
なお、連結する浄化処理ユニット１の数は、２個以上であれば、任意である。また、連結する浄化処理ユニットの種類は、全て同じであってもよいが、異なっていてもよい。
【実施例】
【００８５】
以下に示す試験装置を用いて、従来例の浄化処理ユニット及び本発明の第１〜第３例の浄化処理ユニットの清浄化性能を求めた。
【００８６】
（浄化処理ユニットの具体的構成）
（１）従来例
・コルゲート管部２３が平滑管である点が、第１実施形態の浄化処理ユニットと異なっているだけである。
（２）第１例
・第４実施形態の浄化処理ユニットである。
・凹部２３１と凸部２３２との高低差：５ｍｍ
・ピッチＰ：５ｍｍ
（３）第２例
・第２実施形態と第４実施形態とを組み合わせてなる浄化処理ユニットである。すなわち、第４実施形態のコルゲート管部２３として、螺旋管を用いている。
・凹部２３１と凸部２３２との高低差：５ｍｍ
・ピッチＰ：５ｍｍ
・管状金属部材６：＃２５メッシュのチタン網で構成されている。
・管状金属部材６の長さ：４０ｃｍ
・管状金属部材６の外径：４１ｍｍ
・管状金属部材６の内径：４０ｍｍ
（４）第３例
・第３実施形態の浄化処理ユニットである。
・ポーラス管７：粒径１５０μｍのチタン粉を焼結して構成されている。
・ポーラス管７の長さ：３５ｃｍ
・ポーラス管７の外径：４４ｍｍ
・ポーラス管７の内径：４０ｍｍ
（５）従来例及び本発明の第１〜第３例に共通の構成
・外管２の長さ：４０ｃｍ
・外管２の内径：５０ｍｍ
・ＵＶランプ管３の長さ：６０ｃｍ
・ＵＶランプ管３の外径：３０ｍｍ
・光触媒能を有するチタン酸化物は、化学蒸着法を用いて生成した後に４００〜５００℃好ましくは約４５０℃で熱処理して形成されている。チタン酸化物からなる被膜の厚さは、１μｍである。
【００８７】
（試験装置）
図１９は試験装置２００の正面模式図である。試験装置２００は、浄化処理ユニット１と、水槽２０１と、ポンプ２０２と、を備えており、ポンプ２０２を用いて、水槽２０１の被処理液を、浄化処理ユニット１を介して循環させるよう、構成されている。
【００８８】
（試験条件）
・被処理液として、０．０１ｍｏｌ／Ｌのメチレンブルー水溶液を用いた。
・２５０ｎｍのＵＶを照射した。
【００８９】
（評価方法）
・メチレンブルー水溶液の濃度が、初期濃度の９７％まで減少するのに要した時間を、求めた。そして、従来例の浄化処理ユニットを用いた場合の上記時間を１．０として、本発明の第１例〜第３例の浄化処理ユニットを用いた場合の上記時間を、算出した。その結果を表１に示す。
【００９０】
【表１】
2009000639.tif 000003
【００９１】
表１からわかるように、本発明の浄化処理ユニットは、従来例の浄化処理ユニットに比して、清浄化時間がいずれも５０％以下であるので、優れた清浄化性能を有している。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の浄化処理ユニットは、優れた清浄化性能を有しているので、産業上の利用価値が大である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１実施形態の浄化処理ユニットを示す正面図である。
【図２】図１の部分縦断面図である。
【図３】第１実施形態の要部の拡大縦断面部分図である。
【図４】図１の固定部材の拡大縦縦断面図である。
【図５】図４の固定部材の分解断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の浄化処理ユニットを示す正面断面図である。
【図７】第２実施形態の管状金属部材の正面拡大部分図である。
【図８】第２実施形態の管状金属部材の別の例の正面拡大部分図である。
【図９】第２実施形態の要部の拡大縦断面部分図である。
【図１０】本発明の第３実施形態の浄化処理ユニットを示す正面断面図である。
【図１１】第３実施形態の要部の拡大縦断面部分図である。
【図１２】本発明の第４実施形態の浄化処理ユニットを示す正面図である。
【図１３】第４実施形態の正面部分縦断面図である。
【図１４】第４実施形態の要部の拡大縦断面部分図である。
【図１５】別の実施形態の浄化処理ユニットの第１例を示す正面部分縦断面図である。
【図１６】別の実施形態の浄化処理ユニットの第２例を示す正面図である。
【図１７】本発明の浄化処理装置の第１実施形態を示す模式図である。
【図１８】本発明の浄化処理装置の第２実施形態を示す模式図である。
【図１９】試験装置の正面模式図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  浄化処理ユニット  ２  外管  ２３  コルゲート管部  ２３１  凸部  ２３２  凹部  ３  ＵＶランプ管  ６  管状金属部材  ６１  管壁  ７  ポーラス管  ７１  管壁  ９１  加熱装置  １０、１１、１２、１３、１４  間隔  １００  浄化処理装置
【図１】
2009000639.tif 000004
【図２】
2009000639.tif 000005
【図３】
2009000639.tif 000006
【図４】
2009000639.tif 000007
【図５】
2009000639.tif 000008
【図６】
2009000639.tif 000009
【図７】
2009000639.tif 000010
【図８】
2009000639.tif 000011
【図９】
2009000639.tif 000012
【図１０】
2009000639.tif 000013
【図１１】
2009000639.tif 000014
【図１２】
2009000639.tif 000015
【図１３】
2009000639.tif 000016
【図１４】
2009000639.tif 000017
【図１５】
2009000639.tif 000018
【図１６】
2009000639.tif 000019
【図１７】
2009000639.tif 000020
【図１８】
2009000639.tif 000021
【図１９】
2009000639.tif 000022