CN104023753A - 净化装置和净化方法 - Google Patents

Abstract

一种净化设备，该净化设备包括：发出波长具有臭氧生成效果的紫外线和波长具有消毒效果的紫外线的紫外灯(41)；和在其内的容纳空间内容纳紫外灯(41)的容纳器(43)。容纳器(43)包括透射波长具有消毒效果的紫外线的透射部分。从氧引入部分(50)供给到容纳空间内的气体包含氧，并且因此，在容纳空间内由于由紫外灯(41)发出的紫外线的臭氧生成效果而生成臭氧。在容纳空间内生成的臭氧从臭氧排放部分(51)排放。

Description

净化装置和净化方法

技术领域

本发明涉及净化装置和净化方法。

背景技术

已提出了营养液培育***，其中用于植物工厂等中的水培的营养液(培育液)通过臭氧、紫外线和光催化剂的作用被消毒且净化(例如，见专利文献1)。在专利文献1中描述的营养液培养***包括消毒和净化单元以将营养液消毒和净化。消毒和净化单元设有电极。电极被充电到高电压以生成无声放电，且允许气体通过放电部分，由此生成臭氧。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审专利申请公开No.2009-247303

发明内容

技术问题

然而，当通过无声放电***生成臭氧时，将空气用作原材料导致生成了对于人体有害的NOx，且使用氧作为原材料使得设备的结构复杂。

另外，专利文献1的营养液培育***包括允许气体通过放电部分的流动通道，紫外光源等，因此使得***的结构复杂。

本公开考虑到以上情况而完成，且本公开的任务是提供具有简单的结构且安全的用于净化的设备和方法。

对于问题的解决方法

为实现所述任务，根据本公开的净化设备包括：

紫外灯，所述紫外灯发出波长具有臭氧生成效果的紫外线和波长具有消毒效果的紫外线；

容纳器，所述容纳器包括透射波长具有消毒效果的紫外线的透射部分，且在所述容纳器内部的容纳空间内容纳紫外灯；

气体供给器，所述气体供给器将含氧气体供给到容纳空间内；和

排放器，所述排放器排放在容纳空间内由于通过紫外灯发出的紫外线的臭氧生成效果而生成的臭氧。

为实现所述任务，根据本公开的净化方法包括：

生成波长具有臭氧生成效果的紫外线和波长具有消毒效果的紫外线的步骤；

通过以所生成的紫外线照射含氧气体生成臭氧的步骤；

将所生成的臭氧供给到净化目标的步骤；和

以所生成的紫外线照射净化目标的步骤。

本发明的有利效果

根据本公开的净化设备导致生成臭氧而不生成NOx。另外，波长具有消毒效果的紫外线通过透射部分透射被发出到容纳器外部。因此，本公开可安全地以简单的结构执行净化。

附图说明

图1是根据本公开的第一实施例的净化设备的截面视图；

图2是根据本公开的第一实施例的紫外单元的前视图；

图3是根据本公开的第二实施例的育秧设备的截面视图；

图4是根据本公开的变型的净化设备的截面视图；和

图5是根据本公开的另一个变型的净化设备的截面视图。

具体实施方式

在下文中将参考附图描述本公开的实施例。相同的附图标号在所有附图的各处用于指示相同的元件。另外，在如下的描述中，术语“上”、“下”、“左”和“右”将用于指示根据附图的方向以用于参考。然而应注意的是这些术语仅用于方便理解且不限制本公开的范围。

(第一实施例)

根据本公开的第一实施例的净化设备是以液体作为净化目标的用于净化的设备。在此使用的术语净化包括全部或部分分解和去除不希望的有机和无机化合物，杀灭或减少真菌、细菌、病毒等，抑制藻类的生长，以及去除异味等，这主要通过氧化分解反应进行。

净化设备1包括直平行六面体的净化容器11，所述净化容器11包括允许液体流入到其内的净化空间，如在图1中所描绘。

净化容器11包括净化箱12，所述净化箱形成了净化空间且所述净化箱的上部分是打开的，且所述净化容器11还包括设置在净化箱12的顶部上的盖13。优选地，净化箱12和盖13中的每个均由即使当暴露于臭氧和紫外线也难于腐蚀的材料形成，所述材料可以是金属(例如，不锈钢)，树脂(例如，氟树脂)，或玻璃。

净化容器11进一步包括垂直延伸的管状分隔板14。类似于净化箱12和盖13，分隔板14优选地由即使当暴露于臭氧和紫外线也难于被腐蚀的材料制成，且所述材料可以是金属(例如，不锈钢)，树脂(例如，氟树脂)，或玻璃。

分隔板14的两端(分隔板14的位于图1中前方向和后方向的端部部分)被紧密地固定到净化箱12的内壁，使得无气体或液体可在分隔板14的端部和净化箱12之间流动。分隔板14的顶端部分紧密地附着到盖13，使得在分隔板14和盖13之间无气体流动。

为不允许任何气体或液体在构件之间流动(以提供气体密封性或液体密封性)，由例如橡胶或树脂的材料制成的密封构件(例如O型圈)可设置在净化箱12和分隔板14之间，或橡胶、树脂等可施加在其间。另外，净化箱12和分隔板14可使用螺钉等相互压力结合。在如下的描述中，密封构件等也可布置在气体密封地或液体密封地设置的构件之间。

分隔板14的底端部分与净化箱12的内部的底表面以预定距离分开。因此，由分隔板14将净化空间分隔为第一室16和第二室17，所述两个室经由下流动通路15相互连通。

在形成第一室16的盖13的部分上分别设置了流入入口22、导管部分23和通风器24，从而分别形成将第一室16与设备外部连通的流入通道、导管开口和通风开口。通风器24包括用于分解和通风臭氧的过滤器25。

过滤器25布置在具有通风器24的过滤器接附单元26内部，且所述过滤器接附单元26的上部分可打开/可关闭以便于替换。过滤器接附单元26气密地固定到盖13。优选地，过滤器25被填充在过滤器接附单元26的通风器24内而不留任何空间，使得第一室16和外部仅通过过滤器25通风。

在净化箱12的形成第二室17且与分隔板14相对的的部分的上部分内形成了切口部分。净化箱12的除切口部分以外的顶端部分被气密地附着到盖13。切口部分和盖13的与之相对的部分形成了流出出口21，所述流出出口是将第二室17与外部连通的流出通道。

在盖13的形成第二室17的部分内设置紫外单元安装部分31，从而形成了将第二室17与外部连通的安装开口。大体上柱形的紫外单元32***在紫外单元安装部分31的安装开口内，使得单元的纵向方向垂直地指向。紫外单元32被气密地布置，使得在紫外单元和紫外单元安装部分31之间无气体流动。

紫外单元32具有在单元的顶部分处向外突出的接合部分36。接合部分36与围绕紫外单元安装部分31的盖13接合，因此将紫外单元32布置为使其下部分浸入到第二室17内预定深度，优选地浸入到在第二室17内流动的作为净化目标的液体内，如在图1中描绘。

在紫外单元32的下部分附近，即在位于第二室17内的部分附近设置光催化剂构件33，该光催化剂构件33由于紫外线和/或可见光而发生光催化反应。

光催化剂构件33是网状构件，且例如在其表面上包括氧化钛材料。例如通过将钛金属的表面以氧化钛处理、通过在另外的材料上涂覆氧化钛材料、或通过任何其他的方式来产生此光催化剂构件33。

光催化剂构件33可以是导致由紫外线(范围从100nm至400nm)或可见光引起的光催化效应的材料。因此，光催化剂构件33可设置在由紫外单元32发出的紫外线(范围从100nm至400nm)或可见光能到达的范围内。另外，为将光催化剂构件33设置在从紫外单元32发出的紫外线或可见光能到达的范围内，光催化剂构件33可接附到紫外单元32，使得光催化剂构件33通过接附构件等而位于距紫外单元32预定范围内。

在下文中，将参考图2描述紫外单元32的结构。

紫外单元32是在外部发出紫外线以引起消毒效果且生成臭氧的单元。紫外单元32包括发出紫外线的紫外灯41和容纳器43，所述容纳器43包括气密的容纳空间42以用于将紫外灯41容纳在其内部。

紫外灯41是发出包括波长具有臭氧生成效果的紫外线和波长具有消毒效果的紫外线的光的灯。具有臭氧生成效果的波长例如为200nm或更短。具有消毒效果的波长例如大约为260nm(从200nm至320nm的范围)。

光催化剂构件33的光催化效果根据如前所述的构件的材料由紫外线(从100nm至400nm的范围)和/或可见光导致。因此，波长具有臭氧生成效果的紫外线和波长具有消毒效果的紫外线取决于光催化剂构件33的材料也有助于光催化剂构件33的光催化效果。因此，当由紫外灯41发出的光包括波长不同于具有臭氧生成效果的波长和消毒效果的波长的紫外线和可见光时，光以其波长取决于光催化剂构件33的材料有助于光催化剂构件33的光催化效果。

紫外灯41例如是低压紫外灯，包括热阴极灯，冷阴极灯，外部电极灯，无电极灯，等。

紫外灯41例如包括冷阴极灯，所述冷阴极灯设有用于密封气体的U形管45，和作为电极以在U形管45内部放电的Ni杯电极46。例如，汞和Ne与Ar的混合气体被密封在U形管45内。密封的混合气体的压力例如大致为从2.67kPa至13.33kPa(20至100Torr)，且优选地大约为5.33kPa(40Torr)。汞可被密封，使得灯在点亮期间具有例如100Pa或更低的汞蒸汽压。

通过使用这样的汞灯作为紫外灯41，紫外灯41发出的光包括波长大致为185nm的具有臭氧生成效果的紫外线和波长大致为254nm的具有消毒效果的紫外线和可见光。

U形管45将波长具有臭氧生成效果的紫外线和波长具有消毒效果的紫外线和可见光透射。U形管45的材料的具体示例包括合成石英、熔融石英和包含Al、Na、K、Li、Ca和Ba中的至少一种的硼硅酸盐玻璃。特别地，在处理方便性方面，包含Al、Na、K、Li、Ca和Ba中的至少一种的硼硅酸盐玻璃比石英玻璃优选地作为U形管45的材料。

容纳器43将由紫外灯41发出的紫外线和可见光透射。容纳器43的材料的具体示例包括合成石英、熔融石英、无臭氧石英和包含Al、Na、K、Li、Ca和Ba中的至少一种的硼硅酸盐玻璃。

对于由紫外灯41发出的紫外线，优选地容纳器43阻挡波长具有臭氧生成效果的紫外线且将波长具有消毒效果的紫外线透射。例如，容纳器43优选地由例如无臭氧石英的材料制成。

虽然在附图中省略，但容纳器43包括用于向紫外灯41的电极46供电的导线，所述导线连接到紫外灯41的电极46。另外，逆变器等可被设置在容纳器43的内部或外部，虽然在附图中将其省略。

在容纳器43的顶部分处分别设置氧引入部分50和臭氧排放部分51，从而分别形成将容纳空间42与外部连通的氧引入开口和臭氧排放开口。

引入管52的一端被气密地接附到氧引入部分50作为气体供给器，引入管52例如由硅形成，且泵53(见图1)接附到引入管52的另一端。泵53例如电动地将空气压力升高且送出空气，因此将空气通过引入管52且然后通过氧引入部分50引入到容纳空间42内。

如在图2中描绘，在维持管55和臭氧排放部分51之间的气体密封性的状态下，例如由硅制成的排出管55***到臭氧排放部分51内作为排放器。排出管55的一端延伸到容纳空间42的下部分，且排出管55的另一端接附到作为臭氧排出器的气泡石(air stone)56，如在图1中描绘。气泡石56是将所引入的气体转化为尺寸从大致数十纳米至数微米的小气泡且将气泡排出到液体内的构件，且被放置在第一室16的底部上。

接下来，将参考图1和图2描述通过具有以上结构的净化设备1来净化液体的方法。

液体作为净化目标从流入入口22流入到净化容器11的第一室16内，如通过箭头A11所指示，然后通过流动通道15流入到第二室17内，且从流出出口21流出，如通过箭头A12所指示。

另外，如在图2中所描述，通过泵53加压的空气被通过引入管52和氧引入部分50引入到容纳空间42内，如通过箭头A21所指示，且然后如通过箭头A22所指示流动。在容纳空间42内，空气中的氧由于来自紫外灯41的波长具有臭氧生成效果的紫外线的作用被转化为臭氧。在容纳空间42内生成的臭氧从臭氧排放部分51被排放到排出管55，如通过箭头A23所指示。排放的臭氧被通过排出管55引导到气泡石55，且形成为小气泡以被从气泡石56排出到第一室16内。

因此，流入到第一室16内的液体在达到流动通道15前暴露于臭氧。因为臭氧具有小气泡的形式，所以在臭氧和液体之间的接触面积大。结果，流入到第一室16内的液体可通过臭氧的作用被有效地净化。

臭氧的一部分溶解在第一室16内的液体内。臭氧的尚未溶解在液体内的且已达到第一室16内的液体表面的剩余部分通过布置在盖13的通风器24内的过滤器25被排放到外部。在排放时，臭氧由于过滤器25的作用被分解到至少对于人的身体无害的无害水平。

第一室16内包含已溶解的臭氧的液体通过流动通道15且流入到第二室17内。作为臭氧水而流入到第二室17内的液体被来自布置在第二室17内的紫外灯41的紫外线照射。如上所述，容纳器43由至少透射波长具有消毒效果的紫外线的材料制成。因此，液体在第二室17内由于通过容纳器43透射的紫外线的作用而被净化。

第二室17内的液体包含溶解的臭氧，且臭氧的一部分通过从紫外单元32施加的至少一束紫外线被转化为OH基和O基。因此，在第二室17内的液体也被具有比臭氧更强的氧化性和更强的还原性的OH基和O基的作用被净化。

此外，利用来自紫外单元32的至少一束紫外线和可见光照射光催化剂构件33，在光催化剂构件33的表面上生成了电子和正电穴。因此，第二室17内的液体，特别是靠近光催化剂构件33流动的液体也通过在光催化剂构件33的表面上生成的电子和正电穴的作用被净化。

在第二室17内净化的液体通过流出出口21流动到外部，如通过箭头A12所指示。

以此方式，从流入入口22流入的液体在第一室16内被净化，且然后在第二室17内被强的净化力净化。结果，在净化前的液体内包含的任何细菌、病毒、真菌等以及在液体内在净化前包含的异味被去除，使得液体的透明度比净化前改进。

根据本实施例，因为紫外灯41呈现臭氧生成效果和消毒效果，所以不需要另外地提供臭氧生成装置。因此，净化设备的结构可简化，其结果是净化设备1可紧凑且低成本地制成。

本实施例的净化设备1的紫外单元32通过紫外线生成臭氧。因此，即使使用空气作为原材料也不生成NOx，使得即使当使用空气作为原材料也可安全地生成臭氧。另外，使用空气作为原材料可实现低运行成本。

此外，在本实施例中，净化空间被分为第一室16和第二室17，且液体作为净化目标在第一室16内暴露于臭氧。因此，因为液体作为净化目标可充分地暴露于臭氧，所以液体可被臭氧净化，更多的臭氧也可溶解在液体内以因此改进第二室17内的净化力。

一般地，高浓度的臭氧对于人体是有害的。例如，Japan Associationof Industrial Health(日本工业健康协会)规定了可允许的臭氧浓度是0.1ppm。在本实施例中，净化空间被如上所述大体上气体密封地分隔为第一室16和第二室17，且臭氧排出到第一室16内。因此，尚未溶解在第一室16内的液体内的臭氧通过过滤器25被分解，且排放到净化设备1外部。因此，不将浓度足以对人体有害的臭氧排放到净化设备1外部，使得净化设备1可利用臭氧的净化效果，且同时可提供高的安全性。

虽然本公开的第一实施例已在上文中描述，但本发明不限制于此。

例如，虽然盖13是遮挡了第一室16和第二室17的上部分的整体式盖，但盖13可包括分开的盖，以遮挡第一室16和第二室17的上部分的每一个。

盖13可仅设置在第一室16的上部分上。在此情况中，例如紫外单元32可通过接附工具固定到净化箱12或可放置在净化箱12的底部上。

流入入口22可不设置在盖13上，而是例如设置在净化箱12的形成第一室16的侧壁上。例如，泵等可用于允许净化设备1的液体流入和流出。然而，为允许液体通过自然流动而非使用泵等流入和流出，流动液体的上表面大体上通过流出通道限定。因此，在此情况中，流入入口22可设置为高于流出通道。

根据本实施例的分隔板14是分隔部分的示例。只要分隔部分是在箱12的下部分内形成流动通道15的构件，且将净化空间分隔为第一室16和第二室17，则分隔部分可具有任意长度，且不限制于板形构件。另外，净化箱12可包括作为分开的主体的第一净化箱和第二净化箱。在此情况中，第一净化箱可形成第一室16，第二净化箱可形成第二室17，且用于将第一净化箱与第二净化箱连接的流动管可形成将第一室16与第二室17连通的流动通道15。

在本公开中，已描述了紫外灯41包括U形管45。然而，作为U形管45的替代，可使用具有任意形状的管，例如直管、L形管或W形管。另外，紫外灯41可包括多个具有任意形状的管，例如U形管45，直管，L形管或W形管。紫外灯41在容纳空间42内的有效的容纳能够在不改变紫外灯41的尺寸的情况下增加从紫外灯41发出的光的量。以此方式，净化设备1的净化能力可增加，且净化设备1制成为紧凑的净化设备。

在使用在本实施例中的紫外灯41中，荧光材料可涂敷在U形管45的形成紫外灯41的部分上。荧光材料可具有将紫外线的波长主要地改变到可见光的波长的特性，或可具有主要地改变紫外线的波长(例如从254nm到350nm)的特性。

在此情况中，紫外灯41与紫外线一起发出波长对于所涂覆的荧光材料特定的紫外线和可见光。当容纳器43也透射可见光时，光催化剂构件33由于紫外线和可见光导致光催化反应。

本实施例已描述了以下情况，即在从紫外灯41发出的光中，容纳器43允许波长具有消毒效果的紫外线和波长具有光催化效果的紫外线通过。然而，容纳器43的整个部分不是必须具有此透射特性。对于容纳器43来说，仅部分地包括透射部分足以，所述透射部分在从紫外灯41发出的光中透射了波长具有消毒效果的紫外线和波长具有光催化效果的紫外线。

在此情况中，透射部分设置在如下位置处，即在该处透射部分浸入到流入到净化箱12内的液体内，例如在容纳器43的下部中。当流动的液体的上表面被流出通道限定时，优选地将透射部分设置在低于流出通道的位置处，因为在液体内以光照射能够通过紫外线和溶解的臭氧而改进净化效果。另外，光催化剂构件33以强光被照射，从而能够通过光催化反应改进净化效果。

另外，更优选地，容纳器43的低于流出通道的部分完全地用作透射部分。在液体中以更多的光照射能够通过紫外线和溶解的臭氧而改进净化效果。另外，因为光催化剂构件33以更强的光被照射，所以能够通过光催化反应改进净化效果。

当不设置光催化剂构件33时，对于容纳器43来说，包括透射部分足以，该透射部分由使得在从紫外灯41发出的光中波长具有消毒效果的紫外线透射的材料制成。换言之，容纳器43可完全地由此材料制成，或可仅部分地包括由此材料制成的透射部分。

当容纳器43使波长具有臭氧生成效果的紫外线透射时，甚至在第二室17内也可生成臭氧，虽然是少量的臭氧。当臭氧在第二室17内生成时，大多数臭氧通过流出出口21被排放到净化设备1外部。

一般地，无臭氧石英具有使得波长具有消毒效果的紫外线和可见光透射且阻挡波长具有臭氧生成效果的紫外线的特性。因此，使用无臭氧石英作为容纳器43的材料可抑制在第二室17内的臭氧生成，且可进一步降低臭氧排放到净化设备1外部的可能性。因此，可改进净化设备1的安全性。

具有光催化效果的材料可被布置在容纳器43的外表面上，在不抑制从紫外灯41的发出波长具有消毒效果的紫外线的透射的水平上。例如，容纳器43的表面可涂覆以具有光催化效果的材料，例如氧化钛。

当容纳器43的外表面设有具有光催化效果的材料时，材料的光催化效果可净化靠近容纳器43的营养液，以及可防止例如藻类或真菌的污染物附着在容纳器43的外表面上。

通过氧引入部分50引入到容纳空间42内的气体不限制于空气，且可以是任何气体，只要所述气体是含氧气体即可。例如，为将高浓度氧引入到容纳空间42内，可布置氧气瓶作为泵53的替代，所述氧气瓶可调整排放压力。

在本实施例中，臭氧排放部分51设置在容纳器43的顶部分上。然而，臭氧排放部分51可设置在容纳器43的下部分上。在此情况中，排出管55的一端可接附到臭氧排放部分51。

此外，在本实施例中，臭氧排出器包括气泡石56，但臭氧排出器的结构不限制于此。例如，臭氧排出器可包括微泡生成装置，所述微泡生成装置生成从臭氧排放部分51排放的臭氧的微泡，且臭氧排出器可包括将由微泡生成装置生成的微泡排出到液体内的构件。

与仅使用气泡石56相比，臭氧微泡的排出可进一步增加臭氧和液体之间的接触面积，其结果是在第一室16内通过臭氧的净化效果可改进。另外，包含更多的溶解的臭氧的液体被允许流入到第二室17内，使得在第二室17内由于溶解的臭氧得到的净化效果可增强。

(第二实施例)

将在下文中使用根据应用于水培的第一实施例的净化设备1作为示例描述本实施例。

根据本公开的第二实施例的育秧设备201包括：支撑构件261，内部安装有净化设备1的营养液箱262，和营养液泵263，如在图3的示意性截面视图中所描绘。支撑构件261、营养液箱262和营养液泵263例如布置在地板上。

支撑构件261支撑三级培养架264，照明设备265设置在每个培养架264的上方，已净化营养液管266从营养液泵263延伸到上级培养架264的左端部分。

具有多个孔的植物放置板267被设置在每个培养架264上。植物268放置在植物放置板267上。布置在每个培养架264上方的每个照明设备265的高度可被调整以根据植物268的生长状态等施加带有最优强度的光。

上级培养架264设有从其底部的右端部分向中级培养架264的右端部分延伸的营养液导管269。中级培养架264包括从其底部的左端部分向下级培养架264的左端部分延伸的营养液导管269。下级培养架264包括受污染溶液管270，所述受污染溶液管270从下级培养架264的底部的右端部分延伸到设置在架下方的净化设备1的流入入口22。

营养液箱262是存储了包含用于培养植物268的营养物的营养液的箱。营养液泵263将存储在营养液箱262内的营养液抽吸且加压，且将营养液从加压液排送部分271排送到已净化营养液管266。已净化营养液管266是将从营养液泵263排送的营养液引导到上级培养架264的左端部分的管。已净化营养液管266的一端连接到营养液泵263的加压液排送部分271，且其另一端具有形成向下开口的喷射部分272。喷射部分272被设置在上级培养架264的左端部分上方。

接下来，将给出对于营养液在育秧设备201内的流动的描述。

营养液从喷射部分272注入到上级培养架264的左端部分内，如通过箭头A31所指示。营养液在向右方向上流动，同时相继地接触植物268的根部，所述植物268的根部通过设置在上级培养架264上的植物放置板267的孔向下延伸。

已到达上级培养架264的右端部分的营养液通过营养液导管269流动到中级培养架264的右端部分，如通过箭头A32所指示。营养液进一步在向左的方向上流动，同时相继地接触在中级培养架264上排列的植物268的根部。

已到达中级培养架264的左端部分的营养液通过营养液导管269流动到下级培养架264的左端部分，如通过箭头A33所指示。营养液进一步在向右的方向上流动，同时相继地接触在下级培养架264上排列的植物268的根部。

已到达下级培养架264的右端部分的营养液通过受污染溶液管270被引导到净化设备1的流入入口22内。从流入入口22流入到净化设备1内的营养液通过臭氧、紫外线和光催化剂构件33的作用被净化，如在第一实施例中所描述，且然后从流出出口21流出，如通过箭头A34所指示。

从流出出口21流出的营养液被接收在营养液箱262内，且被营养液泵263加压以通过已净化营养液管266上升，且从喷射部分272被再次注入到上级培养架264的左端部分内。以此方式，营养液循环通过培养架264和净化设备1。

一般地，营养液内的细菌、真菌、藻类、有机物质等可能导致植物268的疾病，可能附着到植物268的根部以抑制植物的生长，且也可能导致令人不快的味道。另外，在使用植物268用于食用的情况中，例如大肠杆菌(Escherichia Coli)的致病细菌的生长可能威胁到食品安全性。

为防止这些问题，营养液被相应地替换，且与营养液接触的构件，例如已净化营养液管266、培养架264、营养液导管269、受污染溶液管270和营养液箱262被按需要地清洁。

在本实施例中，净化设备1在营养液循环期间净化了营养液。因此，替换营养液且清洁与营养液接触的构件的频度可降低，使得水培能以很小的时间和工作成本经济地执行。

如上所述，附着到植物268的根部的细菌、真菌、藻类、有机物质等可抑制植物的根部吸收营养。本实施例降低了附着到植物268的根部的细菌、真菌、藻类、有机物质等，因此植物268可充分连续地吸收营养，且因此该实施例可提高植物268的生长率。

臭氧在净化设备1的第二室17内净化了营养液之后转化为氧。然后，臭氧的一部分溶解在营养液内，且然后营养液从流出出口21流出。因此，从净化设备1流出的营养液具有比通常情况更高的溶解氧浓度。另外，溶液内的细菌和有机物质的降低也导致了溶解氧的增加。使用具有高浓度溶解氧的营养液可提高植物268的生长率。

此外，从净化设备1流出的营养液含有一部分在第一室16内溶解的臭氧。臭氧的作用自身也提高了植物268的生长率。

因此，通过使用净化设备1，可使用多种因素提高植物268的生长率，因此实现了有效的水培。

虽然本公开的第二实施例在上文中已描述，但本实施例不限制于此。

例如，本实施例已描述了设有三级培养架264的育秧设备201。然而，不管设置在育秧设备201内的培养架264的布置和数量如何，净化设备1均可净化营养液。另外，当由于例如大尺寸育秧设备201的情况而要求高净化能力时，在大尺寸的净化容器11内，可显见设置多个净化设备1或设置多个紫外单元32。

本实施例已描述了净化营养液的示例作为净化设备1的应用示例。然而，通过净化设备1净化的目标不限制于营养液。

通过净化设备1净化的目标的示例包括用于培养或繁殖鱼类和贝壳类动物的水和用于家庭使用的水，例如用于饮用的水和用于洗浴的水。

例如，当使用净化设备1净化用于培养或繁殖鱼类或贝壳类动物的水时，可使用不带有净化容器11的机构，即包括紫外单元32、引入管52、泵53、排出管55、气泡石56，且如需要包括光催化剂构件33的结构。在此情况中，例如紫外单元32、排出管55、气泡石56且如需要光催化剂构件33可布置在水中，且泵53可布置为通过引入管52供给外部空气。

通过净化设备1净化的目标例如可以是固体。图4描绘了通过暴露于臭氧一定时间来净化放置在净化容器311内的净化目标312的净化设备301的示例。在此示例中，除设有过滤器325的通风器324外，净化容器311被密封。布置在净化容器311内的紫外单元332包括柱形密封的容纳器343和布置在其内的紫外灯341。

容纳器343水平地(侧向地)在其纵向方向上布置。在容纳器343的在其纵向方向上相互对置的壁上设置了氧引入部分350和臭氧排放部分351。臭氧排放部分351布置为低于氧引入部分350。净化目标312安装在具有多个孔以允许臭氧通过的放置基部373上，所述安放基部373被设置在净化容器311内。

虽然在附图中未描绘，但可布置风扇等以促使气体流动，以导致臭氧流动到净化容器311内部的净化空间内，且也将氧或空气引入到容纳器343内部的容纳空间342内以生成且排放臭氧。

以此方式，通过紫外单元332产生臭氧，且臭氧在通过图4中的箭头A41所指示的方向上流动，以在净化空间内循环。因此，通过将包含净化目标312的净化容器311维持在密封状态下一定的时间长度，使净化目标312暴露于臭氧。另外，通过利用已经通过紫外单元322的透射部分的紫外线照射，将净化目标312净化。在一定的时间长度之后，净化容器311内的臭氧通过未示出的风扇等通过过滤器324被排放到外部，且然后打开净化容器311的盖，因此可将净化目标312安全地取出而不导致操作者吸入臭氧。

通过净化设备1被净化的目标例如可以是气体。图5描绘了通过净化设备401净化作为净化目标的气体的示例。如在图中所描绘，紫外单元432布置在净化容器411的侧向上，类似于参考图4所描述的紫外单元332。净化容器411被密封，使得净化容器411内部的净化空间除流入入口422和流出出口421之外不与设备的外部连通。流入入口422形成在净化设备411的与紫外单元432的氧引入部分450相对的壁上，且具有风扇474。外部空气通过风扇474连续地流入到净化空间内。流出出口421形成在净化容器411的与紫外单元432的臭氧排放部分451相对的壁上，且具有风扇425。净化容器411在其内壁上进一步包括光催化剂构件433，该光催化剂构件433定位成高于紫外单元432。

使用如上所述的这种结构，从流入入口422流入到净化空间内的外部空气通过臭氧、至少一束紫外线、光催化剂构件433的作用被净化，如图5中的箭头A51所指示流动，且然后从流出出口421流出。因为流出出口421设有过滤器425，所以臭氧通过过滤器被分解且流出。因此，空气可安全地被净化。

虽然在上文中已描述了本公开的一些实施例和变型，但本公开不限制于此，且例如包括通过将每个实施例和每个变型按需要组合而形成的模式及其等价的技术范围。

以上所述的实施例的部分或全部可在如下的补充注释中描述，但不限制于此。

(补充注释1)

一种净化设备，包括：

紫外灯，所述紫外灯发出波长具有臭氧生成效果的紫外线和波长具有消毒效果的紫外线；

容纳器，所述容纳器包括透射波长具有消毒效果的紫外线的透射部分，且在所述容纳器内部的容纳空间内容纳紫外灯；

气体供给器，其中将含氧气体供给到容纳空间内的气体供给开口形成在容纳器内；和

排放器，其中排放开口形成在容纳器内，所述排放开口用于排放在容纳空间内由于通过紫外灯发出的紫外线的臭氧生成效果而生成的臭氧。

(补充注释2)

根据补充注释1的净化设备，其中紫外灯是密封有金属蒸气的放电灯。

(补充注释3)

根据补充注释2的净化设备，其中紫外灯是冷阴极灯。

(补充注释4)

根据补充注释1至3中任一项的的净化设备，其中包括在紫外灯内的放电管的材料或透射部分的材料是合成石英、熔融石英、无臭氧石英或包含Al、Na、K、Li、Ca和Ba中的至少一种的硼硅酸盐玻璃。

(补充注释5)

根据补充注释1至4中任一项的净化设备，进一步包括形成净化空间的净化容器，净化目标布置在所述净化空间内或在所述净化空间内流动，其中

透射部分布置在净化空间内。

(补充注释6)

根据补充注释5的净化设备，包括将从排放器排放的臭氧排出到净化空间内的臭氧排出器，其中

净化容器形成净化空间，所述净化空间包括彼此分开的第一室和第二室以及将第一室与第二室连通的流动通道；

臭氧排出器设置在第一室内；且

紫外灯和容纳器的透射部分设置在第二室内。

(补充注释7)

根据补充注释6的净化设备，其中臭氧排出器包括气泡石或微泡生成装置，所述气泡石或微泡生成装置将从排放器发出的臭氧形成为气泡且将臭氧气泡排出到净化空间内。

(补充注释8)

根据补充注释6或7的净化设备，其中净化容器包括：

将第一室与外部连通的连通器；和

设置在连通器内以分解臭氧的过滤器。

(补充注释9)

根据补充注释6至8中任一项的净化设备，其中净化容器包括：

流入入口，所述流入入口允许作为净化目标的流体从外部流入到第一室内；和

流出出口，所述流出出口允许流体从第二室流出到外部。

(补充注释10)

根据补充注释1至9中任一项的净化设备，进一步包括光催化剂构件，所述光催化剂构件设置在容纳器附近，且由于紫外线或可见光的照射而导致光催化反应。

(补充注释11)

根据补充注释10的净化设备，其中光催化剂构件在其表面上包括氧化钛材料。

(补充注释12)

一种净化方法，包括：

生成波长具有臭氧生成效果的紫外线和波长具有消毒效果的紫外线的步骤；

通过以所生成的紫外线照射含氧气体生成臭氧的步骤；

将所生成的臭氧供给到净化目标的步骤；和

以所生成的紫外线照射净化目标的步骤。

本公开基于日本专利申请No.2011-249463，其完整说明、权利要求和附图在此通过引用并入。

附图标号列表

1、301、401  净化设备

11、311、411  净化容器

12  净化箱

13  盖

14  分隔板

15  流动通道

16  第一室

17  第二室

21、421  流入入口

22、422  流出出口

23  导管部分

24、324  通风器

25、325、425  过滤器

26  过滤器接附单元

31  紫外单元安装部分

32、332、432  紫外单元

33、433  光催化剂构件

36  接合部分

41、341  紫外灯

42、342  容纳空间

43、343  容纳器

45  U形管

46  电极

50、350、450  氧引入部分

51、351、451  臭氧排放部分

52  引入管

53  泵

55  排出管

56  气泡石

201  育秧设备

261  支撑构件

262  营养液箱

263  营养液泵

264  培养架

265  照明设备

266  已净化营养液管

267  植物放置板

268  植物

269  营养液导管

270  受污染溶液管

271  加压溶液排送部分

272  喷射部分

373  放置基部

474  风扇

Claims (11)

1.一种净化设备，包括：

紫外灯，所述紫外灯发出波长具有臭氧生成效果的紫外线和波长具有消毒效果的紫外线；

容纳器，所述容纳器包括透射波长具有消毒效果的紫外线的透射部分，且在所述容纳器内部的容纳空间内容纳所述紫外灯；

气体供给器，所述气体供给器用于将含氧气体供给到所述容纳空间内；和

排放器，所述排放器排放在所述容纳空间内由于通过所述紫外灯发出的紫外线的臭氧生成效果而生成的臭氧。

2.根据权利要求1所述的净化设备，其中所述紫外灯是其中密封金属蒸气的放电灯。

3.根据权利要求2所述的净化设备，其中所述紫外灯是冷阴极灯。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的净化设备，其中包括在所述紫外灯内的放电管的材料或所述透射部分的材料是合成石英、熔融石英、无臭氧石英或包含Al、Na、K、Li、Ca和Ba中的至少一种的硼硅酸盐玻璃。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的净化设备，进一步包括形成净化空间的净化容器，净化目标布置在所述净化空间内或在所述净化空间内流动，其中

所述透射部分布置在所述净化空间内。

6.根据权利要求5所述的净化设备，包括将从排放器排放的臭氧排出到所述净化空间内的臭氧排出器，其中

所述净化容器形成净化空间，所述净化空间包括相互分开的第一室和第二室以及将第一室与第二室连通的流动通道；

所述臭氧排出器设置在第一室内；且

所述紫外灯和容纳器的透射部分设置在第二室内。

7.根据权利要求6所述的净化设备，其中

所述臭氧排出器包括气泡石或微泡生成装置，所述气泡石或微泡生成装置将从排放器排放的臭氧形成为气泡且将臭氧气泡排出到净化空间内。

8.根据权利要求6或7所述的净化设备，其中所述净化容器包括：

将所述第一室与外部连通的连通器；和

设置在所述连通器内以分解臭氧的过滤器。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的净化设备，其中所述净化容器包括：

流入入口，所述流入入口允许作为净化目标的流体从外部流入到第一室内；和

流出出口，所述流出出口允许所述流体从第二室流出到外部。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的净化设备，进一步包括光催化剂构件，所述光催化剂构件设置在所述容纳器附近，且由于紫外线或可见光的照射而导致光催化反应。

11.一种净化方法，包括：

生成波长具有臭氧生成效果的紫外线和波长具有消毒效果的紫外线的步骤；

通过以所生成的紫外线照射含氧气体生成臭氧的步骤；

将所生成的臭氧供给到净化目标的步骤；和

以所生成的紫外线照射净化目标的步骤。