CN209917565U

CN209917565U - 气体处理装置

Info

Publication number: CN209917565U
Application number: CN201920231486.8U
Authority: CN
Inventors: 内藤敬祐
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2019-02-22
Publication date: 2020-01-10
Anticipated expiration: 2029-02-22
Also published as: JP7133140B2; JP2019150756A

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种气体处理装置，能够将难以由臭氧(O₃)分解的成分也有效地进行分解。气体处理装置具备：壳体；进气口，将含有氧气及水分的被处理气体向壳体的内侧导入；第一光源，收容于壳体中，主发光波长为160nm以上且小于200nm；第二光源，从所述进气口侧观察，在壳体内配置于比第一光源靠后段处，主发光波长为220nm以上且小于360nm；搅拌部，在第一光源的进气口侧的端部与第二光源的所述进气口侧的端部之间的位置对被处理气体的一部分进行搅拌；和排气口，在从进气口侧观察比第二光源靠后段的位置将被处理气体向壳体的外侧导出。

Description

气体处理装置

技术领域

本实用新型涉及气体处理装置，尤其涉及对含有氧气及水分的被处理气体进行处理的装置。

背景技术

近年来开发有使用光的除臭/杀菌技术。例如，在下记专利文献1中公开了准分子灯的结构。该准分子灯具备由透过紫外线的石英玻璃制成的管体(放电容器)和设置于该管体的外壁的电极。在管体内封入有作为放电用气体的氙(Xe)气。由该准分子灯照射波长为200nm以下，更详细而言波长为172nm的真空紫外光。

因此，例如，能够通过使该真空紫外光照射空气来生成含有臭氧(O₃)的气体，从而得到使用了含有该臭氧的气体的除臭/杀菌的效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-335350号公报

实用新型内容

实用新型所要解决的课题

然而，在空气中有时含有难以由臭氧分解的恶臭成分。对于这样的恶臭成分之一，例如可以举出甲醛。本实用新型的目的在于提供一种气体处理装置，还能够有效分解难以由臭氧分解的上述的成分。

用于解决课题的技术方案

本实用新型的气体处理装置的特征在于，具备：

壳体；

进气口，将含有氧气及水分的被处理气体向所述壳体的内侧导入；

第一光源，收容于所述壳体，主发光波长为160nm以上且小于200nm；

第二光源，从所述进气口侧观察，在所述壳体内配置于比所述第一光源靠后段处，主发光波长为220nm以上且小于360nm；

搅拌部，在所述第一光源的所述进气口侧的端部与所述第二光源的所述进气口侧的端部之间的位置对所述被处理气体的一部分进行搅拌；和

排气口，在从所述进气口侧观察比所述第二光源靠后段的位置将所述被处理气体向所述壳体的外侧导出。

从进气口取入到壳体内的被处理气体的一部分受到来自第一光源的射出光(主发光波长为160nm以上且小于200nm的光)照射。被处理气体含氧气及水分。因此，从受到来自第一光源的射出光照射的被处理气体生成臭氧(O₃)。

经过配置有第一光源的场所之后的含有臭氧的被处理气体受到来自第二光源的射出光(主发光波长为220nm以上且小于360nm)照射。臭氧在吸收该波段的光时会生成激发态的氧原子O(¹D)。该氧原子O(¹D)具有较高的反应性。另外，O(¹D)通过与水分(H₂O)反应而生成同样显示出较高反应性的羟基自由基(·OH)。

从第一光源射出的光(以下称作“第一光”)与从第二光源射出的光(以下称作“第二光”)相比波长短。因此，大部分的第一光被在配置有第一光源的位置附近流动的被处理气体(更详细而言，该被处理气体中含有的氧气)吸收，从而不能经较长距离传播。其结果是，在远离配置有第一光源的位置的区域流动的被处理气体未受到第一光照射地向进气口侧流动。

另一方面，从第二光源射出的光(第二光)与从第一光源射出的光(第一光)相比波长长，因此能够在被处理气体内传播较长距离。在此，如上所述，当对第一光照射于被处理气体而生成的臭氧照射第二光时，由该臭氧吸收第二光而生成显示较高反应性的激发态的氧原子O(¹D)，另外，O(¹D)的一部分变换为仍然显示较高反应性的羟基自由基(·OH)。如上所述，通过该O(¹D)及·OH而对于难以由臭氧分解的物质(例如甲醛)也能够确保较高的分解性能。

然而，如上所述，第一光接触不到的被处理气体，即，在远离配置有第一光源的位置的区域流动的被处理气体所含的臭氧量较少。即使对这样的被处理气体照射第二光，也无法充分地生成显示较高的反应性的氧原子O(¹D)。

对此，根据上述的气体处理装置，在第一光源的进气口侧的端部与第二光源的进气口侧的端部之间的位置具备对被处理气体的一部分进行搅拌的搅拌部。因此，在第一光源的附近流动而照射到第一光并生成了臭氧的被处理气体和在远离第一光源的位置流动而未照射到第一光的被处理气体在第二光源的前段的位置被搅拌。其结果是，即使在远离第一光源的位置也能够以混合有一定量的臭氧的状态将被处理气体导向第二光源侧。也就是说，能够在第二光源的前段的位置使臭氧分散于在壳体内流动的被处理气体的整体。

因此，由于将臭氧被分散开的状态的被处理气体导向第二光源侧，因而对于受到第二光照射后的被处理气体，能够以高概率导入显示较高的反应性的激发态的氧原子O(¹D)。其结果是，能够使分解包含在被处理气体中的恶臭/有害物质的分解性能相比以往的装置有所提升。详细内容稍后在“具体实施方式”中描述。作为这样的恶臭/有害物质，除了上述的甲醛还能举出乙醛、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、正丁酸、正戊酸、异戊酸、乙苯、麝香酮等。

作为一例，优选第一光源由填充有含Xe的放电用气体的准分子灯构成。在该情况下，来自第一光源的射出光(第一光)包含160nm以上且小于180nm的范围内(以下称为“第一波段λ₁”)的成分和180nm以上且小于200nm的范围内(以下称为“第二波段λ₂”)的成分。

通过对在第一光源的附近流动的被处理气体照射来自第一光源的第一波段λ₁的射出光而生成激发态的氧原子O(¹D)及臭氧(O₃)。进一步地，在远离第一光源的位置被处理气体暂时滞留的情况下，通过对该含臭氧(O₃)的被处理气体照射来自第一光源的第二波段λ₂的射出光而生成激发态的氧原子O(¹D)。也就是说，能够在第二光源的前段的位置对被处理气体以高概率导入反应性较高的O(¹D)及羟基自由基(·OH)。

需要说明的是，除了上述准分子灯之外，第一光源可以由LED等固体光源构成。

另外，第二光源可以由例如低压汞灯、LED等固体光源、封入有稀有气体的荧光灯等构成。

所述搅拌部可以以各种形式构成。

作为第一实施方式，可以是如下结构：

所述气体处理装置在所述第一光源的所述进气口侧的端部与所述第二光源的所述进气口侧的端部之间的位置具有碰撞部，从所述进气口流入的所述被处理气体的一部分与碰撞部碰撞，所述搅拌部由所述碰撞部构成。

根据上述第一实施方式，流过第一光源附近的被处理气体在碰撞部进行碰撞之后，与在远离第一光源的位置流动的被处理气体进行混合。其结果是，能够在第二光源的前段的位置使臭氧分散。

作为该第一实施方式的具体例，可以采用多种结构。

例如，可以是如下结构：所述碰撞部由挡风部件构成，所述挡风部件包含未设置开口的遮蔽部和在所述遮蔽部的外侧或所述遮蔽部的区域内设置的第一开口部。

在该情况下，也可以是如下结构：所述挡风部件配置于所述第一光源的所述排气口侧的端部与所述第二光源的所述进气口侧的端部之间。

另外，例如，可以是如下结构：

所述挡风部件配置于所述第一光源的所述进气口侧的端部与所述第一光源的所述排气口侧的端部之间，

所述挡风部件在所述遮蔽部的内侧具备第二开口部，该第二开口部以从所述被处理气体的流路方向观察包覆所述第一光源的方式开口。

另外，例如，可以是如下结构：

所述壳体呈在所述第一光源的所述排气口侧的端部与所述第二光源的所述进气口侧的端部之间的位置处在所述被处理气体的流路上具有弯折部的形状，

所述碰撞部由所述弯折部的所述壳体的内侧面构成。

另外，作为第二实施方式，可以是如下结构：

所述壳体具有：

第一流路区域，所述第一光配置于该第一流路区域的内部；

第二流路区域，位于所述第一光源的所述排气口侧的端部与所述第二光源的所述进气口侧的端部之间的位置，与所述第一流路区域相比流路截面积不同；和

第三流路区域，所述第二光源配置于该第三流路区域的内部，

所述搅拌部由所述壳体的所述第二流路区域构成。

当从第一流路区域向第二流路区域引导被处理气体时，伴随着流路截面积的急剧变化，被处理气体的一部分形成涡流。由此，流过第一光源附近的被处理气体与流过远离第一光源的位置的被处理气体被混合，因而在第二光源的前段臭氧被分散。

作为该第二实施方式的具体例，可以采用多种结构。例如，可以是如下结构：所述第二流路区域的流路截面积比所述第一流路区域的流路截面积大。在该情况下，还可以是如下结构：所述第三流路区域的流路截面积比所述第二流路区域的流路截面积小。

另外，作为其他的具体例还可以是如下结构：所述第二流路区域流路的截面积比所述第一流路区域的流路截面积小。在该情况下，还可以是如下结构：所述第三流路区域的流路截面积比所述第二流路区域的流路截面积大。

实用新型效果

根据本实用新型的气体处理装置，与以往的装置相比能够使反应性较高的O(¹D)及·OH与被处理气体中所含的恶臭/有害物质的接触概率提高，因而对于仅由臭氧(O₃)难以分解的恶臭成分，也能够提高分解性能。

附图说明

图1是使用XY平面将第一实施方式的气体处理装置截断时的示意性的剖视图。

图2是将第一光源的结构的一例示意性地表示的剖视图。

图3A是从X方向观察图1中表示的气体处理装置所具备的挡风部件时的示意性的俯视图。

图3B是从X方向观察图1中表示的气体处理装置所具备的挡风部件时的另一示意性的俯视图。

图4A是将第一光源的发光光谱的一例与氧气(O₂)及臭氧(O₃)的吸收光谱叠加表示的座标图。

图4B是将第二光源的发光光谱的一例与氧气(O₂)及臭氧(O₃)的吸收光谱叠加表示的座标图。

图5是使用XY平面将第一实施方式的气体处理装置的另一结构截断时的示意性的剖视图。

图6A是从X方向观察图5中表示的气体处理装置所具备的挡风部件时的示意性的俯视图。

图6B是从X方向观察图5中表示的气体处理装置所具备的挡风部件时的另一示意性的俯视图。

图7是使用XY平面将第二实施方式的气体处理装置截断时的示意性的剖视图。

图8是使用XY平面将第二实施方式的气体处理装置截断时的另一示意性的剖视图。

图9是使用XY平面将第三实施方式的气体处理装置截断时的示意性的剖视图。

图10是使用XY平面将第三实施方式的气体处理装置截断时的另一示意性的剖视图。

图11是使用XY平面将第三实施方式的气体处理装置截断时的另一示意性的剖视图。

图12是使用XY平面将第三实施方式的气体处理装置截断时的另一示意性的剖视图。

图13是使用XY平面将第三实施方式的气体处理装置截断时的另一示意性的剖视图。

图14是使用XY平面将比较例的气体处理装置XY平面截断时的示意性的剖视图。

标号说明

1：气体处理装置

3：壳体

5：进气口

6：风扇

7：排气口

10：第一光源

10a：第一光源的进气口侧的端部

10b：第一光源的排气口侧的端部

11：外部电极

12：内部电极

13：发光管

14：管体

15：第一密封部

16：第二密封部

17：金属箔

18：外部引线

19：光路部

20：第二光源

20a：第二光源的进气口侧的端部

20b：第二光源的排气口侧的端部

30：挡风部件

31：遮蔽部

32：第一开口部

33：第二开口部

40：弯折部

41、42：位于弯折部的壳体的内壁

51：第一流路区域

52：第二流路区域

53：第三流路区域

G1：被处理气体

G1a：在第一光源的附近流动的被处理气体

G1b：在远离第一光源的位置流动的被处理气体

G2：处理后的气体

L1：第一光(来自第一光源的射出光)

L2：第二光(来自第二光源的射出光)

具体实施方式

参照适当的附图对本实用新型的气体处理装置的各实施方式进行说明。需要说明的是，在以下的附图中，附图上的尺寸比与实际的尺寸比未必一致。在第二实施方式以后也一样。

[第一实施方式]

对本实用新型的气体处理装置的第一实施方式进行说明。

(结构)

图1是将本实施方式的气体处理装置的结构示意性地表示的剖视图。气体处理装置1具备：壳体3、进气口5、排气口7、第一光源10、第二光源20和挡风部件30。以下，规定从进气口5向壳体3的内侧吸入被处理气体G1的方向为X方向，规定与X方向正交的平面为YZ平面。在图1中图示了X、Y及Z三个方向和气体处理装置1。在此，X、Y及Z三个方向表示为右手系的坐标系。

当使用上述坐标系进行说明时，图1与使用XY平面将气体处理装置1截断时的剖视图相对应。

在图1中，被处理气体G1的流动(流路)使用双点划线来示意性地表示，光(L1、L2)的放射方向使用虚线来示意性地表示。

进气口5是用于将被处理气体G1从气体处理装置1的外侧导入壳体3的内部的开口部。被处理气体G1是包含氧气及水分的气体，例如为空气。

在图1所示的气体处理装置1中，在进气口5具备作为送风机构的风扇6。送风机构也可以由与风扇6不同的装置构成，也可以配置于排气口7侧，也可以配置于进气口5与排气口7之间的流路。进一步地，在能够从气体处理装置1的外侧经由进气口5朝向壳体3的内部导入足够流量的被处理气体G1的环境下，也可以不具备送风机构(风扇6)。

第一光源10是射出主发光波长为160nm以上且小于200nm的光(第一光L1)的光源。作为一例，第一光源10由封入有放电用气体的准分子灯构成。图2是将第一光源10的结构的一例示意性地表示的剖视图。第一光源10具备用于在外部电极11与内部电极12之间施加电压(例如，交流的高电压)的电源(未图示)。

发光管13在两端具备将管体14的内部气密的第一密封部15及第二密封部16。在管体14中封入有放电用气体。该放电用气体含氙(Xe)而构成。作为放电用气体的更详细的一例，由将氙(Xe)和氖(Ne)按规定比率(例如3：7)混合而成的气体构成。另外，作为管体14中所含的放电用气体，除了氙(Xe)和氖(Ne)以外也可以微量包含氧气、氢气。

发光管13具备埋设于第一密封部15的金属箔17和部分埋设于第一密封部15的外部引线18。金属箔17连结于内部电极12及外部引线18。由此，内部电极12、金属箔17及外部引线18互相电连接。

在本实施方式中，外部电极11形成为筒状，管体14插入外部电极11的内部。外部电极11具备使从管体14的内部放射出的光通过或透过的光路部19。例如，光路部19由贯通孔构成。

外部电极11既可以以在板状的部件具有多个贯通孔的方式形成，也可以将多个棒状的部件配置成格子状或网状来形成，还可以将棒状的部件配置成螺旋状来形成。光路部19也可以由具有透光性的部件构成。

在本实施方式中，内部电极12形成为棒状且配置于管体14的内部。内部电极12的端部分别埋设于发光管13的密封部(15、16)，因而内部电极12被固定于发光管13中。

第二光源20是射出主发光波长为220nm以上且小于360nm的光(第二光L2)的光源。作为第二光源20，例如可以使用低压汞灯、LED、封入有稀有气体的荧光灯等构成。

本实施方式的气体处理装置1在第一光源10的排气口7侧的端部10b与第二光源20的进气口5侧的端部20a之间具备挡风部件30。图3A是从X方向观察本实施方式的气体处理装置1所具备的挡风部件30时的示意性的俯视图。如图3A所示，本实施方式中的挡风部件30具备未设置开口的遮蔽部31，并且在该遮蔽部31的外侧设置有第一开口部32。遮蔽部31例如由相对于臭氧或紫外线难以劣化的不锈钢或钛构成。

挡风部件30例如可以通过未图示的连结部件而相对于壳体3b固定。

需要说明的是，作为其他的例子，如图3B所示，也可以采用设置有遮蔽部31和在遮蔽部31的区域内的多个第一开口部32的挡风部件30。需要说明的是，在图3B中也可以连结多个第一开口部32而一体化。

从进气口5导入到壳体3内的被处理气体G1朝向排气口7流动。对该被处理气体G1中在第一光源10的附近流动的被处理气体G1a照射从第一光源10射出的主发光波长为160nm以上且小于200nm的第一光L1。如上所述，被处理气体G1中包含氧气，因而第一光L1由被处理气体G1中所含有的氧气吸收。

需要说明的是，上述波段的第一光L1的大部分都由在第一光源10的附近流动的被处理气体G1a中所含有的氧气吸收。其结果是，对于在远离第一光源10的位置流动的被处理气体G1b，未照射来自第一光源10的射出光L1而直接流向排气口7侧。

照射到第一光L1后，朝向排气口7侧流动的被处理气体G1a在挡风部件30的遮蔽部31处发生碰撞。其结果是，被处理气体G1a改变流动方向。具体而言，向壳体3的内壁侧(向图1中的±Y方向)改变流动方向。由此，在远离第一光源10的位置流动过来的被处理气体G1b和流经第一光源10的附近的被处理气体G1a被混合在一起进而导向配置有第二光源20的一侧。

被处理气体G1a和G1b混合而成的被处理气体G1受到从第二光源20射出的主发光波长为220nm以上且小于360nm的第二光L2照射。第二光L2相对于氧气的吸收度比第一光L1低，因此对于被处理气体G1的透过性比第一光L1高。其结果是，也对在远离第二光源20的位置流动的被处理气体G1照射第二光L2。之后，照射过第二光L2的被处理气体G1作为处理后的气体G2从排气口7向壳体3外排出。

(作用)

对于根据本实施方式的气体处理装置1与以往的装置相比使恶臭成分分解的分解性能提高这一点在以下进行说明。

图4A是在使用准分子灯来构成第一光源10的情况下，将第一光源10的发光光谱与氧气(O₂)及臭氧(O₃)的吸收光谱重叠表示的座标图。另外，图4B是在使用低压汞灯构成第二光源20的情况下，将第二光源20的发光光谱与氧气(O₂)及臭氧(O₃)的吸收光谱重叠表示的座标图。在图4A及图4B双方中，横轴表示波长，左纵轴表示从光源射出的光的强度的相对值，右纵轴表示氧气(O₂)及臭氧(O₃)的吸收系数。需要说明的是，右纵轴由对数刻度表示。

如图4A所示，从由准分子灯构成的第一光源10射出的第一光L1包含160nm以上且小于180nm的范围内(以下，称为“第一波段λ₁”)的成分。如图4A所示，该第一波段λ₁的光由氧气(O₂)造成的吸收量较大。因此，如上所述，第一波段λ₁的大部分的光由在第一光源10的附近流动的被处理气体G1a所吸收。此时，以下的(1)表达式的反应进行。在(1)表达式中，O(¹D)是激发态的O原子且显示较高的反应性。O(³P)是基态的O原子。另外，在(1)表达式中，hν(λ₁)表示：第一波段λ₁的光被吸收。

O₂+hν(λ₁)→O(¹D)+O(³P)‥‥(1)

在(1)表达式中生成的O(³P)与被处理气体G1中含有的氧气(O₂)进行反应，根据(2)表达式生成臭氧(O₃)。

O(³P)+O₂→O₃‥‥(2)

另外，显示较高的反应性的O(¹D)的一部分与被处理气体G1中含有的水分(H2O)反应，根据(3)表达式生成羟基自由基(·OH)。

O(¹D)+H2O→·OH+·OH‥‥(3)

也就是说，在第一光源10的附近流动的被处理气体G1a通过照射从第一光源10射出的第一光L1，变为包含根据上述(1)～(3)表达式而生成的具有较高的反应性的O(¹D)及·OH且还包含臭氧(O₃)的状态。

另一方面，在远离第一光源10的位置流动的被处理气体G1b未照射包含于从第一光源10射出的第一光L1的上述第一波段λ₁的光。其结果是，被处理气体G1b在基本不包含O(¹D)及·OH的状态下被向第二光源20侧引导。

此外，如图4A所示，从由准分子灯构成的第一光源10射出的第一光L1也含有波长180nm以上且小于200nm的范围内(以下，称为“第二波段λ₂”)的成分。该第二波段λ₂的光相比第一波段λ₁的光强度下降，但是对于与主峰波长相对应的强度(峰值)，存在表示5％以上且50％以下的强度的波长区域。如果按照积分强度换算，第二波段λ₂的光相对于第一波段λ₁的光具有10％以上且30％以下的强度。

该第二波段λ₂的光相对于氧气的吸收率比第一波段λ₁的光低，因而相比第一波段λ₁的光，在透过被处理气体G1内而传播之后由氧气吸收。当第二波段λ₂的光由氧气吸收时，根据下记(4)表达式生成基态的O原子即O(³P)。在(4)表达式中，hν(λ₂)表示第二波段λ₂的光被吸收。

O₂+hν(λ₂)→O(³P)+O(³P)‥‥(4)

该O(³P)与包含于被处理气体G1的氧气(O₂)反应，由上述的(2)表达式生成臭氧(O₃)。也就是说，虽然在远离第一光源10的位置流动的被处理气体G1b中存在含有一部分的臭氧(O₃)的情况，但是其浓度与在第一光源10的附近流动的被处理气体G1a相比极低。

当含有O(¹D)、·OH且含有较多的臭氧(O₃)的被处理气体G1a在挡风部件30的遮蔽部31发生碰撞时，如上所述流动方向发生变化，在与以几乎不含O(¹D)、·OH且臭氧(O₃)的含有浓度较低的状态流动过来的被处理气体G1b混合后，被向第二光源20侧引导。也就是说，挡风部件30构成了用于使被处理气体G1a碰撞的“碰撞部”，且构成了用于将被处理气体G1a和被处理气体G1b搅拌的“搅拌部”。

其结果是，不论流动的位置如何，被处理气体G1都在臭氧(O₃)被分散的状态下向第二光源20侧流入。

当含有臭氧(O₃)的被处理气体G1受到从第二光源20射出的第二光L2照射时，根据下记(5)表达式，生成激发态的O原子即O(¹D)。在(5)表达式中，hν(L2)表示第二光L2的光被吸收。

O₃+hν(L2)→O(¹D)+O₂‥‥(5)

进一步地，此时生成的O(¹D)的一部分，根据上述(3)表达式变换为·OH。

根据图4B，从第二光源20射出的第二光L2相对于氧气(O₂)的透过性较高，另一方面，显示出相对于臭氧(O₃)的较高的吸光度。如上所述，根据本实施方式的气体处理装置1，由挡风部件30的遮蔽部31对在第一光源10的附近流动的臭氧浓度较高的被处理气体G1a和在远离第一光源10的位置流动的臭氧浓度较低的被处理气体G1b进行搅拌。其结果是，被引导到第二光源20侧的被处理气体G1成为臭氧遍及其整体分散的状态。通过对该被处理气体G1照射第二光L2，根据上述(5)表达式及(3)表达式，进一步生成显示较高的反应性的O(¹D)及·OH。

也就是说，根据本实施方式的气体处理装置1，能够从被处理气体G1有效地生成比臭氧(O₃)反应性更高的O(¹D)及·OH。由此，即使在被处理气体G1内含有难以由臭氧分解的物质(例如甲醛等)情况下，也能够由O(¹D)及·OH有效地进行分解。

(其他的结构例)

在图1中为如下结构：将用于对在第一光源10附近流动的被处理气体G1a和在远离第一光源10的位置流动的被处理气体G1b进行搅拌的挡风部件30设置于第一光源10的排气口7侧的端部10b与第二光源20的进气口5侧的端部20a之间。然而，只要挡风部件30是发挥对在第一光源10的附近流动的被处理气体G1a和在远离第一光源10的位置流动的被处理气体G1b进行搅拌的功能的结构，则其配置位置或结构可以任意地选择。

图5是表示本实施方式的气体处理装置1的其他结构的示意性的剖视图。图5表示的气体处理装置1的挡风部件30配置于第一光源10的进气口5侧的端部10a与第一光源10的排气口7侧的端部10b之间。图6A是从X方向观察图5所示的气体处理装置1具备的挡风部件30时的示意性的俯视图。

挡风部件30在遮蔽部31的内侧具备第二开口部33。需要说明的是，与图3A及图3B所示的挡风部件30同样地在遮蔽部31的外侧设置第一开口部32。第一光源10以位于第二开口部33的内侧的方式进行配置。即，挡风部件30配置为由第二开口部33将第一光源10的外周包围。

在这样的结构中，在第一光源10的附近流动的被处理气体G1a在遮蔽部31发生碰撞之后，也在壳体3的内壁侧(沿图5内的±Y方向)改变流动方向。接下来，被处理气体G1a通过与在远离第一光源10的位置流动过来的被处理气体G1b混合而在臭氧被分散的状态下导向第二光源20侧。由此，通过与上述同样的作用，能够从被处理气体G1有效地生成比臭氧(O₃)反应性更高的O(¹D)及·OH。

需要说明的是，如图6B所示，第一开口部32也可以配置于遮蔽部31的区域内。进一步地，在图6B中，图示了分散配置多个第一开口部32的形态，但也可以在图6B中通过连结各第一开口部32而一体化。

需要说明的是，在如图5所示的结构中，从对在第一光源10附近流动的大部分被处理气体G1a照射第一光L1的观点出发，优选挡风部件30配置于第一光源10的排气口7侧的端部10b的附近。

[第二实施方式]

对于本实用新型的气体处理装置的第二实施方式，主要对与第一实施方式不同之处来进行说明。

图7是将第二实施方式的气体处理装置的结构示意性地表示的剖视图。本实施方式的气体处理装置1与第一实施方式相比的不同点在于，不具备挡风部件30，取而代之，壳体3具有弯折部40。

根据本实施方式的气体处理装置1，对在第一光源10附近流动的被处理气体G1a照射第一光L1之后，在位于弯折部40的壳体3的内壁41(平行于YZ平面的壁面)发生碰撞。其结果是，被处理气体G1a改变流动方向。根据图7的例子，被处理气体G1a沿±Y方向改变流动方向。由此，使在远离第一光源10的位置流动过来的被处理气体G1b与在第一光源10的附近流动的被处理气体G1a混合，进而导向配置有第二光源20的一侧。

也就是说，在本实施方式的气体处理装置1中，位于弯折部40的壳体3的内壁41构成了用于使被处理气体G1a发生碰撞的“碰撞部”，且构成了用于对被处理气体G1a和被处理气体G1b进行搅拌的“搅拌部”。

其结果是，被处理气体G1无论流动的位置如何都在臭氧(O₃)被分散的状态下流入第二光源20侧，通过对该被处理气体G1照射第二光L2，根据上述(5)表达式及(3)表达式，进一步生成显示较高的反应性的O(¹D)及·OH。

(其他的结构例)

在图7中，图示了由弯折部40使被处理气体G1的流路向+Y方向变化的情况，但变化的方向是任意的。例如，弯折部40既可以设置为使被处理气体G1的流路向-Y方向变化，也可以设置为向±Y方向变化。进一步地，弯折部40也可以设置为使被处理气体G1的流路向+Z方向变化，也可以设置为向-Z方向或向±Z方向变化。

另外，在图7中对由于弯折部40而壳体3几乎弯曲成直角的情况进行了图示，但是只要起到了对在第一光源10的附近流动的被处理气体G1a和在远离第一光源10的位置流动的被处理气体G1b进行搅拌的作用，弯曲的角度是任意的。但是，为了产生使流经第一光源10的附近的被处理气体G1a在壳体3的内壁41碰撞而与在远离第一光源10的位置流动的被处理气体G1b充分地混合的效果，优选弯折部40的弯曲角度实质上为90°以下，进一步地，从充分地确保被处理气体G1的流速的观点出发，更优选所述弯曲角度实质上为90°。

需要说明的是，壳体3只要是以使在内部流动的被处理气体G1的流路弯曲的方式形成弯折部40即可，在该限制之下壳体3的外形的形状是任意的。例如，如图8所示，壳体3的外形本身也可以呈大致长方体的形状。

需要说明的是，在本实施方式中，也可以与第一实施方式同样地设为如下结构：气体处理装置1在第一光源10的进气口5侧的端部10a与第二光源20的进气口5侧的端部20a之间具备挡风部件30。

[第三实施方式]

对于本实用新型的气体处理装置的第三实施方式，主要对与第一实施方式不同之处进行说明。

图9是将第三实施方式的气体处理装置的结构示意性地表示的剖视图。本实施方式的气体处理装置1与第一实施方式相比不同点在于，不具备挡风部件30，取而代之，具有壳体3的内侧的流路截面积变化的区域。

详细而言，在图9所示的气体处理装置1所具备的壳体3中形成有在内部配置有第一光源10的第一流路区域51、流路截面积比第一流路区域51大的第二流路区域52及第三流路区域53。第二流路区域52配置于第一光源10的排气口侧7的端部10b与第二光源20的进气口5侧的端部20a之间。第二光源20配置于第三流路区域53。

根据本实施方式的气体处理装置1，在第一光源10的附近流动的被处理气体G1a和在远离第一光源10的位置流动的被处理气体G1b在第二流路区域52内形成涡流从而相互混合。也就是说，在本实施方式的气体处理装置1中，壳体3的内侧中的第二流路区域52构成了用于将被处理气体G1a与被处理气体G1b进行搅拌的“搅拌部”。

其结果是，不论流动的位置如何，被处理气体G1均在臭氧(O₃)被分散的状态下流入第二光源20侧，通过对被处理气体G1照射第二光L2，根据上述(5)表达式及(3)表达式，进一步生成显示较高反应性的O(¹D)及·OH。

需要说明的是，壳体3只要在第一流路区域51与第二流路区域52之间流路截面积不同即可，在该限制之下壳体3的外形的形状是任意的。例如，如图10所示，壳体3的外形自身也可以为呈大致长方体形状的结构。在参照图11～图13而后述的其他结构例中也一样。

(其他结构例)

如图11所示，在壳体3中也可以以第三流路区域53的流路截面积小于第二流路区域52的流路截面积的方式形成。在该情况下，在第一光源10的附近流动的被处理气体G1a与在远离第一光源10的位置流动的被处理气体G1b也在第二流路区域52内形成涡流而相互混合。

另外，如图12所示，与图9相反，也可以是在壳体3形成流路截面积比第一流路区域51小的第二流路区域52及第三流路区域53的结构。进一步在该情况下，如图13所示，也可以以第三流路区域53的流路截面积大于第二流路区域52的流路截面积的方式形成。在这些情况之下，在第一光源10的附近流动的被处理气体G1a与在远离第一光源10的位置流动的被处理气体G1b都在第二流路区域52内形成涡流从而相互混合。

[实施例]

对上述的气体处理装置1的作用参照实施例来进一步进行说明。在实施例、比较例中使用的实验单元如下表1所示。

(表1)

<实施例1>

(处理)

准备好对气体处理装置1进行模拟的实验单元#1和配置于排气口7侧的VOC(挥发性有机物)监测器(理研计器(株)制，商品名“Tiger”，11.7eV灯型)。接下来，使含有10ppm甲醛的被处理气体G1从进气口5侧流入，并使各光源(10、20)在下记的运转条件下起动。之后使实验单元停止并记录下VOC(挥发性有机物)监测器的指示值。

尺寸及运转条件分别如下所示。

(尺寸)

■壳体3的内侧的流路的内径：65mm。

■从进气口5到排气口7的流路长度：450mm。

■第一光源10：氙准分子灯，发光部分在X方向(轴方向)上的长度为85mm，在直径方向上的长度(外径)为16.5mm。

■挡风部件30：为在图3B中示例出的形状，第一开口部32直径为10mm，等间距地设置6个。厚度为2mm。

■第二光源20：低压汞灯，发光部分在X方向(轴方向)上的长度为200mm，在直径方向上的长度(外径)为15mm。

■第一光源10的发光部的排气口7侧的端部与挡风部件30的间隔距离：30mm。

■第二光源20的发光部的进气口5侧的端部与挡风部件30的间隔距离：30mm。

(运转条件)

■被处理气体G1的流速：2.7m/秒。

■第一光源10的照度(波长172nm的照度)：30mW/cm²。

■第二光源20的照度(波长为254nm的发光管表面的照度)：60mW/cm²。

<实施例2>

以实验单元#2取代实验单元#1来执行与实施例1同样的处理，并记录下VOC(挥发性有机物)监测器的指示值。实验单元#2为图7所示的第二实施方式的气体处理装置1。详细的尺寸如下所示。第一光源10及第二光源20的尺寸及运转条件与实施例1相同。

■从壳体3的进气口5侧到弯折部40的内径：58mm×58mm(截面为正方形)。

■从壳体3的弯折部40到排气口7侧的内径：58mm×58mm(截面为正方形)。

■从进气口5到弯折部40的前段的流路长度(X方向)：200mm。

■从弯折部40的后段到排气口7的流路长度(Y方向)：250mm。

■第一光源10的发光部的排气口7侧的端部与壳体3的内壁41的间隔距离：88mm。

■第二光源20的发光部的进气口5侧的端部与壳体3的内壁42的间隔距离：88mm。

<实施例3>

以实验单元#3取代实验单元#1来执行与实施例1同样的处理，并记录下VOC(挥发性有机物)监测器的指示值。实验单元#3为图9中所示的第三实施方式的气体处理装置1。详细的尺寸如下所示。第一光源10及第二光源20的尺寸及运转条件与实施例1相同。

■壳体3的第一流路区域51：内径为65mm，流路方向(X方向)上的长度为200mm。

■壳体3的第二流路区域52：内径为300mm，流路方向(X方向)上的长度为100mm。

■壳体3的第三流路区域53：内径为300mm，流路方向(X方向)上的长度为250mm。

<实施例4>

以实验单元#4取代实验单元#1来执行与实施例1同样的处理，并记录下VOC(挥发性有机物)监测器的指示值。实验单元#4为图11所示的第三实施方式的气体处理装置1。详细的尺寸如下所示。第一光源10及第二光源20的尺寸及运转条件与实施例1相同。

■壳体3的第三流路区域53：内径为65mm，流路方向(X方向)上的长度为250mm。

<实施例5>

以实验单元#5取代实验单元#1来执行与实施例1同样的处理，并记录下VOC(挥发性有机物)监测器的指示值。实验单元#5为图12所示的第三实施方式的气体处理装置1。详细的尺寸如下所示。第一光源10及第二光源20的尺寸及运转条件与实施例1相同。

■壳体3的第二流路区域52：内径为35mm，流路方向(X方向)上的长度为100mm。

■壳体3的第三流路区域53：内径为35mm，流路方向(X方向)上的长度为250mm。

<实施例6>

以实验单元#6取代实验单元#1来执行与实施例1同样的处理，并记录下VOC(挥发性有机物)监测器的指示值。实验单元#6为如图13所示的第三实施方式的气体处理装置1。详细的尺寸如下所示。第一光源10及第二光源20的尺寸及运转条件与实施例1相同。

■壳体3的第一流路区域51：内径65mm，流路方向(X方向)上的长度200mm

■壳体3的第二流路区域52：内径35mm，流路方向(X方向)上的长度100mm

■壳体3的第三流路区域53：内径65mm，流路方向(X方向)上的长度250mm

<比较例1>

以实验单元#7取代实验单元#1来执行与实施例1同样的处理，并记录下VOC(挥发性有机物)监测器的指示值。实验单元#7为图14所示的气体处理装置90。气体处理装置90是从实施例1的实验单元#1去除挡风部件30而成的结构，其他与实验单元#1相同。

<结果>

根据上述表1，可以确认无论实施例1～6中的哪一个，与比较例1相比，均能够使甲醛的含有浓度降低。根据表1的结果，显示出：在实施例1～6的各气体处理装置1中，在第一光源10的附近流动的被处理气体G1a与在远离第一光源10的位置流动的被处理气体G1b在第二光源20的前段的位置被充分搅拌，结果在第二光源20的前段臭氧分散于被处理气体G1内，因此，与比较例1相比，能够高效地生成显示较高的反应性的O(¹D)及·OH。

[其他实施方式]

以下，对其他实施方式进行说明。

<1>在第二实施方式及第三实施方式的气体处理装置1中，也可以与第一实施方式同样地设置挡风部件30的结构。

<2>在各实施方式中，第一光源10及/或第二光源20的配置数量、配置方向是任意的。

<3>在上述的实施方式中，对在第一光源10中所具备的发光管13为单层结构的管体14的结构进行了说明，但这仅为一例。第一光源10不限定于在图2中图示的发光管13为单层结构的管体14的形态(所谓的单层管结构)，也可以是具备具有电介质的外管及电介质的内管的双层结构的双层管体的形态。进一步地，第一光源10不限定于准分子灯，只要是能够射出主发光波长为160nm以上且小于200nm的第一光L1的结构即可。

<4>进气口5和排气口7只要在X方向上分离即可，在该限定下可以设置于任意的位置。

<5>在第一实施方式中，对挡风部件30具有与正交于流路方向(X方向)的平面(YZ面)平行的面的结构进行了说明。然而，挡风部件30只要配置为具有至少与X方向交差的面平行的面即可。

Claims

1.一种气体处理装置，其特征在于，具备：

壳体；

2.根据权利要求1所述的气体处理装置，其特征在于，

在所述第一光源的所述进气口侧的端部与所述第二光源的所述进气口侧的端部之间的位置具有碰撞部，从所述进气口流入的所述被处理气体的一部分与碰撞部碰撞；

所述搅拌部由所述碰撞部构成。

3.根据权利要求2所述的气体处理装置，其特征在于，

所述碰撞部由挡风部件构成，所述挡风部件包含未设置开口的遮蔽部和在所述遮蔽部的外侧或所述遮蔽部的区域内设置的第一开口部。

4.根据权利要求3所述的气体处理装置，其特征在于，

所述挡风部件配置于所述第一光源的所述排气口侧的端部与所述第二光源的所述进气口侧的端部之间。

5.根据权利要求3所述的气体处理装置，其特征在于，

6.根据权利要求2～5中任一项所述的气体处理装置，其特征在于，

所述碰撞部由所述弯折部处的所述壳体的内侧面构成。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的气体处理装置，其特征在于，

所述壳体具有：

第一流路区域，所述第一光源配置于该第一流路区域的内部；

所述搅拌部由所述壳体的所述第二流路区域构成。

8.根据权利要求7所述的气体处理装置，其特征在于，

所述第二流路区域的流路截面积比所述第一流路区域的流路截面积大。

9.根据权利要求8所述的气体处理装置，其特征在于，

所述第三流路区域的流路截面积比所述第二流路区域的流路截面积小。

10.根据权利要求7所述的气体处理装置，其特征在于，

所述第二流路区域的流路截面积比所述第一流路区域的流路截面积小。

11.根据权利要求10所述的气体处理装置，其特征在于，

所述第三流路区域的流路截面积比所述第二流路区域的流路截面积大。

12.根据权利要求1～5中任一项所述的气体处理装置，其特征在于，

所述第一光源是填充有含Xe的放电用气体的准分子灯。