JP3268447B2 - 光反応管内蔵型光反応装置 - Google Patents
光反応管内蔵型光反応装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料を導入、保持
しランプからの放射光を効率よく照射して光反応を起こ
させる管(以下、これを「光反応管」という。)に関
し、この光反応としては、光合成反応、光分解反応、光
還元反応、光酸化反応、光触媒反応、光殺菌、光洗浄、
光加熱などの光反応がある。
しランプからの放射光を効率よく照射して光反応を起こ
させる管(以下、これを「光反応管」という。)に関
し、この光反応としては、光合成反応、光分解反応、光
還元反応、光酸化反応、光触媒反応、光殺菌、光洗浄、
光加熱などの光反応がある。
【0002】
【従来の技術】従来、光反応管はランプの外部に置かれ
ている。直管状の光反応管と直管状のランプを平行に並
べたもの、直管状のランプの周囲にらせん状の光反応管
を巻いたもの、直管状の光反応管の内側に同芯的に直管
状のランプを設置したもの、直管状のランプから放射さ
れた光を反射鏡を用いて光反応管に集光するものなどが
ある。
ている。直管状の光反応管と直管状のランプを平行に並
べたもの、直管状のランプの周囲にらせん状の光反応管
を巻いたもの、直管状の光反応管の内側に同芯的に直管
状のランプを設置したもの、直管状のランプから放射さ
れた光を反射鏡を用いて光反応管に集光するものなどが
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】直管状の光反応管と直
管状のランプを平行に並べたものでは、ランプから放射
された光の一部しか光反応管に照射されず反応効率が悪
い。直管状のランプの周囲にらせん状の光反応管を巻い
たものは、直管状のものに比べれば光の利用効率は高い
が十分でなく、らせん状光反応管が外部に出ているため
破損しやすい等の問題がある。
管状のランプを平行に並べたものでは、ランプから放射
された光の一部しか光反応管に照射されず反応効率が悪
い。直管状のランプの周囲にらせん状の光反応管を巻い
たものは、直管状のものに比べれば光の利用効率は高い
が十分でなく、らせん状光反応管が外部に出ているため
破損しやすい等の問題がある。
【0004】直管状の光反応管の内側に同芯的に直管状
のランプを設置したものでは、試料の光反応管内での混
合・拡散が大きく、微少量の試料を導入、保持すると希
釈されて反応生成物の濃度が低下する等の問題がある。
直管状のランプから放射された光を反射鏡を用いて光反
応管に集光するものでは、装置が大きく、複雑になる等
の問題がある。
のランプを設置したものでは、試料の光反応管内での混
合・拡散が大きく、微少量の試料を導入、保持すると希
釈されて反応生成物の濃度が低下する等の問題がある。
直管状のランプから放射された光を反射鏡を用いて光反
応管に集光するものでは、装置が大きく、複雑になる等
の問題がある。
【0005】これらの光反応管がランプの外部に置かれ
たものでは、ランプを水冷或いは空冷すると、ランプか
らの放射光がこれらの冷媒により吸収されるため、光反
応管に到達する光量が少なくなる。特に真空紫外領域の
光を利用する場合は、装置全体を真空にしたり、窒素ガ
ス等でパージして酸素を除く必要がある等の問題があ
る。
たものでは、ランプを水冷或いは空冷すると、ランプか
らの放射光がこれらの冷媒により吸収されるため、光反
応管に到達する光量が少なくなる。特に真空紫外領域の
光を利用する場合は、装置全体を真空にしたり、窒素ガ
ス等でパージして酸素を除く必要がある等の問題があ
る。
【0006】本発明は、上記問題点を解決することを目
的とし、ランプから照射される光を効率よく光反応管に
照射することにより、高い照射効率で、光合成反応、光
分解反応、光還元反応、光酸化反応、光触媒反応、光殺
菌、光洗浄、光加熱等の光反応を、高効率で行わせる、
取扱いが容易な光反応装置を実現することを課題とす
る。しかも、構造が簡単で、コンパクト、かつ低コスト
の光反応装置を実現することである。
的とし、ランプから照射される光を効率よく光反応管に
照射することにより、高い照射効率で、光合成反応、光
分解反応、光還元反応、光酸化反応、光触媒反応、光殺
菌、光洗浄、光加熱等の光反応を、高効率で行わせる、
取扱いが容易な光反応装置を実現することを課題とす
る。しかも、構造が簡単で、コンパクト、かつ低コスト
の光反応装置を実現することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、ランプと、該ランプ内を貫通するように設
置され、試料を導入且つ排出できる光反応管とから成
り、上記光反応管内の試料にランプの光を照射可能とす
るようにした光反応管内蔵型光反応装置であって、上記
光反応管内に交換用光反応管を挿脱可能に装着して成る
ことを特徴とする光反応管内蔵型光反応装置を提供す
る。
するために、ランプと、該ランプ内を貫通するように設
置され、試料を導入且つ排出できる光反応管とから成
り、上記光反応管内の試料にランプの光を照射可能とす
るようにした光反応管内蔵型光反応装置であって、上記
光反応管内に交換用光反応管を挿脱可能に装着して成る
ことを特徴とする光反応管内蔵型光反応装置を提供す
る。
【0008】上記ランプの外側の表面に反射材を施し、
上記ランプから照射される光を効率よくランプ内に設置
された光反応管に照射するような構成としてもよい。
上記ランプから照射される光を効率よくランプ内に設置
された光反応管に照射するような構成としてもよい。
【0009】
【0010】上記光反応は、光合成反応、光分解反応、
光還元反応、光酸化反応、光触媒反応、光殺菌、光洗
浄、光加熱、光脱臭及び光硬化を含む。
光還元反応、光酸化反応、光触媒反応、光殺菌、光洗
浄、光加熱、光脱臭及び光硬化を含む。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明に係る光反応管内蔵型光反
応装置の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は
本発明の光反応管内蔵型光反応装置の実施例を示す図で
あり、この光反応管内蔵型光反応装置は、試料(気体、
液体、超臨界流体、スラリー等)を保持し光を照射する
ための光反応管1とランプ2とから構成され、ランプ2
の内部を同心的に貫通するように光反応管1を設置した
構成を特徴とする。
応装置の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は
本発明の光反応管内蔵型光反応装置の実施例を示す図で
あり、この光反応管内蔵型光反応装置は、試料(気体、
液体、超臨界流体、スラリー等)を保持し光を照射する
ための光反応管1とランプ2とから構成され、ランプ2
の内部を同心的に貫通するように光反応管1を設置した
構成を特徴とする。
【0012】光反応管1の材質としては合成石英ガラス
が用いられるが、目的とする光反応に有効な波長の光に
透明な材質であれば他の材質でもよい。光反応管1とラ
ンプ2は、互いに融着して封止構造とすることにより、
放電ガスが失われることがないようにする。光反応管1
は直管状のものが作製が容易であるが、必要に応じてら
せん状等他の形態のものでもよい。光反応管1は、試料
を導入する試料入口4と試料を排出する試料出口5が形
成されている。6は、ランプ2の電源端子である。
が用いられるが、目的とする光反応に有効な波長の光に
透明な材質であれば他の材質でもよい。光反応管1とラ
ンプ2は、互いに融着して封止構造とすることにより、
放電ガスが失われることがないようにする。光反応管1
は直管状のものが作製が容易であるが、必要に応じてら
せん状等他の形態のものでもよい。光反応管1は、試料
を導入する試料入口4と試料を排出する試料出口5が形
成されている。6は、ランプ2の電源端子である。
【0013】そして、ランプ2の外側の表面に蒸着アル
ミ薄膜等の反射体3を設置した構成とすれば、光反応管
1にランプ2の直射光だけでなく反射光も照射できるか
らより効果的な照射が可能となる。反射体3の材料とし
ては、蒸着アルミ膜等反射効率の高い材料を使用しても
よいが、目的とする光反応に有効な波長の光に対して反
射効率が高い他の材料を用いてもよい。単にアルミフォ
イルを巻き付けても目的が達成される場合もある。
ミ薄膜等の反射体3を設置した構成とすれば、光反応管
1にランプ2の直射光だけでなく反射光も照射できるか
らより効果的な照射が可能となる。反射体3の材料とし
ては、蒸着アルミ膜等反射効率の高い材料を使用しても
よいが、目的とする光反応に有効な波長の光に対して反
射効率が高い他の材料を用いてもよい。単にアルミフォ
イルを巻き付けても目的が達成される場合もある。
【0014】また、新しい光反応管に交換する必要が生
じる場合がある。例えば、光反応管1が試料で汚れたり
して取り替える必要が生じたり、或いは使用毎に異種の
試料を導入するのに異種材料の残存物の影響を受けない
ようにするために取り替える必要が生じたりする場合等
である。このような場合には、光反応管1の内部に、挿
入及び取り外しができる交換用光反応管を装着し、この
交換用光反応管内に試料を導入、保持するような構成と
する。
じる場合がある。例えば、光反応管1が試料で汚れたり
して取り替える必要が生じたり、或いは使用毎に異種の
試料を導入するのに異種材料の残存物の影響を受けない
ようにするために取り替える必要が生じたりする場合等
である。このような場合には、光反応管1の内部に、挿
入及び取り外しができる交換用光反応管を装着し、この
交換用光反応管内に試料を導入、保持するような構成と
する。
【0015】ランプ2を効率よく安定に点灯するため温
度制御が必要な場合は、全体を空冷するか、ランプに水
冷用の外套を取り付け水冷してもよい。なお、上記光反
応としては、光合成反応、光分解反応、光還元反応、光
酸化反応、光触媒反応、光殺菌、光洗浄、光加熱、光脱
臭及び光硬化等がある。
度制御が必要な場合は、全体を空冷するか、ランプに水
冷用の外套を取り付け水冷してもよい。なお、上記光反
応としては、光合成反応、光分解反応、光還元反応、光
酸化反応、光触媒反応、光殺菌、光洗浄、光加熱、光脱
臭及び光硬化等がある。
【0016】
【作用】上記のように構成された光反応管内蔵型光反応
装置の作用を説明する。本発明に係る光反応管内蔵型光
反応装置を使用して試料に光反応を行わせるためには、
まず、光反応管1の試料入口又は光反応管1内に装着し
た交換用光反応管の試料入口に試料導入のための試料導
入管を接続し、光反応管1の試料出口又は光反応管1内
に装着した交換用光反応管の試料出入には試料を排出の
ための排出管を接続する。或いは、試料を試料採取スプ
ーンで光反応管1の試料入口4又は試料出口5から内部
に入れて保持せしめてもよい。又、交換用光反応管内に
予め試料を入れてから光反応管1内に装着してもよい。
その他、試料の導入についてはいろいろな仕方がある。
装置の作用を説明する。本発明に係る光反応管内蔵型光
反応装置を使用して試料に光反応を行わせるためには、
まず、光反応管1の試料入口又は光反応管1内に装着し
た交換用光反応管の試料入口に試料導入のための試料導
入管を接続し、光反応管1の試料出口又は光反応管1内
に装着した交換用光反応管の試料出入には試料を排出の
ための排出管を接続する。或いは、試料を試料採取スプ
ーンで光反応管1の試料入口4又は試料出口5から内部
に入れて保持せしめてもよい。又、交換用光反応管内に
予め試料を入れてから光反応管1内に装着してもよい。
その他、試料の導入についてはいろいろな仕方がある。
【0017】このように光反応管1又は交換用光反応管
を試料の流路或いは保持用セルとして利用し、この内部
に試料を導入し流すか、保持させる。そして、ランプ2
の光を光反応管1又は交換用光反応管内の試料に照射す
る。
を試料の流路或いは保持用セルとして利用し、この内部
に試料を導入し流すか、保持させる。そして、ランプ2
の光を光反応管1又は交換用光反応管内の試料に照射す
る。
【0018】反射体3を設置している場合は、ランプ3
からの直射光に加えて、ランプから外部に失われる光を
内部に反射させることにより光反応管1又は交換用光反
応管に光を効率よく照射することができる。この反射体
3は、光をランプ2の外部に漏らさないから、ランプ外
に照射して紫外線等の障害を引き起こしたり、オゾンを
生成する等の害を防止することもできる。
からの直射光に加えて、ランプから外部に失われる光を
内部に反射させることにより光反応管1又は交換用光反
応管に光を効率よく照射することができる。この反射体
3は、光をランプ2の外部に漏らさないから、ランプ外
に照射して紫外線等の障害を引き起こしたり、オゾンを
生成する等の害を防止することもできる。
【0019】
【実施例】さらに、本発明を実施例で詳細に説明する。
ランプ2として、各種のランプが使用できるが、ここで
は低圧水銀ランプを用いた実施例を説明する。光反応管
1としては、例えば内径1 mm、外径3 mm、長さ300 mmの
合成石英ガラスを用いることができる。光反応管は直管
状だけでなく、らせん状等各種の形状のものを用いても
よい。
ランプ2として、各種のランプが使用できるが、ここで
は低圧水銀ランプを用いた実施例を説明する。光反応管
1としては、例えば内径1 mm、外径3 mm、長さ300 mmの
合成石英ガラスを用いることができる。光反応管は直管
状だけでなく、らせん状等各種の形状のものを用いても
よい。
【0020】合成石英ガラスは水銀の185 nmの光を高効
率に透過するため、殺菌効果や化合物の分解効率が高
い。合成石英ガラス以外にも特定の波長の光のみを透過
する干渉フィルターガラスを用いることができる。ラン
プ2としては、長さ300 mm、外径15 mm、出力20 Wの低
圧水銀ランプを用いることができるが、他の出力、大き
さの低圧水銀ランプが使用できることは勿論である。
率に透過するため、殺菌効果や化合物の分解効率が高
い。合成石英ガラス以外にも特定の波長の光のみを透過
する干渉フィルターガラスを用いることができる。ラン
プ2としては、長さ300 mm、外径15 mm、出力20 Wの低
圧水銀ランプを用いることができるが、他の出力、大き
さの低圧水銀ランプが使用できることは勿論である。
【0021】光反応管1とランプ2は溶融して封止構造
としてあるため、試料の光反応物により光反応管が汚れ
たり、使用毎に異種試料を利用する場合には、ランプと
一緒に交換しなければならない。この場合、光反応管1
のみを交換したい場合は、光反応管1の内側に更に交換
用光反応管を挿入しておき、試料は交換用光反応管に導
入、保持するとよい。
としてあるため、試料の光反応物により光反応管が汚れ
たり、使用毎に異種試料を利用する場合には、ランプと
一緒に交換しなければならない。この場合、光反応管1
のみを交換したい場合は、光反応管1の内側に更に交換
用光反応管を挿入しておき、試料は交換用光反応管に導
入、保持するとよい。
【0022】反射体3としては、ランプ2の外側の表面
に直接アルミを蒸着したものでもよい。アルミの蒸着膜
は真空紫外域の光を高効率で反射することができる。ア
ルミ以外の蒸着膜も利用する光の波長に応じて使用する
ことができる。また、アルミを直接蒸着する代わりに、
ランプ2を、内面を電解研磨したステンレス鋼管、例え
ば長さ300 mm、内径16 mmのものに収納してもよい。ラ
ンプに反射膜を直接蒸着した場合には、ランプを水冷或
いは空冷により直接冷却するため冷却効率が高く、且つ
冷媒による光吸収が無視できるため、光の利用効率が低
下することがない。
に直接アルミを蒸着したものでもよい。アルミの蒸着膜
は真空紫外域の光を高効率で反射することができる。ア
ルミ以外の蒸着膜も利用する光の波長に応じて使用する
ことができる。また、アルミを直接蒸着する代わりに、
ランプ2を、内面を電解研磨したステンレス鋼管、例え
ば長さ300 mm、内径16 mmのものに収納してもよい。ラ
ンプに反射膜を直接蒸着した場合には、ランプを水冷或
いは空冷により直接冷却するため冷却効率が高く、且つ
冷媒による光吸収が無視できるため、光の利用効率が低
下することがない。
【0023】以上、本発明の実施の形態、実施例を説明
したが、このような例に限定されることはなく、特許請
求の範囲の記載の技術的事項の範囲内でいろいろ実施例
があることは言うまでもない。
したが、このような例に限定されることはなく、特許請
求の範囲の記載の技術的事項の範囲内でいろいろ実施例
があることは言うまでもない。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光反応管内
蔵型光反応装置は、従来、光反応管がランプの外部に設
置されている光反応装置の問題点である、低い光利用効
率、光反応管の破損、微少量試料の光反応管内での拡散
・希釈、低いランプ冷却効率、装置が複雑(窒素ボン
ベ、圧力制御器、流量計、ガス出入り口等から成る窒素
パージシステム、反射鏡、真空装置等が必要)になるこ
と等を、全て解決することができる。この結果、小型で
コンパクトでありながら、高い光反応効率を有する光反
応管内蔵型光反応装置を提供することが可能になる。
蔵型光反応装置は、従来、光反応管がランプの外部に設
置されている光反応装置の問題点である、低い光利用効
率、光反応管の破損、微少量試料の光反応管内での拡散
・希釈、低いランプ冷却効率、装置が複雑(窒素ボン
ベ、圧力制御器、流量計、ガス出入り口等から成る窒素
パージシステム、反射鏡、真空装置等が必要)になるこ
と等を、全て解決することができる。この結果、小型で
コンパクトでありながら、高い光反応効率を有する光反
応管内蔵型光反応装置を提供することが可能になる。
【図1】本発明の光反応管内蔵型光反応装置の断面図で
ある。
ある。
1 光反応管 2 ランプ 3 反射体 4 光反応管の試料入口 5 光反応管の試料出口 6 ランプの電源接続端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−110332(JP,A) 特開 平10−27579(JP,A) 特開 平10−27578(JP,A) 独国特許出願公開19500802(DE,A 1) 独国特許出願公開19500803(DE,A 1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 19/00 - 19/32 C02F 1/30 - 1/32
Claims (3)
- 【請求項1】 ランプと、該ランプ内を貫通するように
設置され、試料を導入且つ排出できる光反応管とから成
り、上記光反応管内の試料にランプの光を照射可能とす
るようにした光反応管内蔵型光反応装置であって、 上記光反応管内に交換用光反応管を挿脱可能に装着して
成る ことを特徴とする光反応管内蔵型光反応装置。 - 【請求項2】 ランプと、該ランプ内を貫通するように
設置され、試料を導入且つ排出できる光反応管とから成
り、上記光反応管内の試料にランプの光を照射可能とす
るようにした光反応管内蔵型光反応装置であって、 上記ランプの外側の表面に反射材を施し、上記ランプか
ら照射される光を効率よくランプ内に設置された光反応
管に照射し、 上記光反応管内に交換用光反応管を挿脱可能に装着して
成る ことを特徴とする光反応管内蔵型光反応装置。 - 【請求項3】 上記光反応は、光合成反応、光分解反
応、光還元反応、光酸化反応、光触媒反応、光殺菌、光
洗浄、光加熱、光脱臭及び光硬化を含む群から選ばれる
いずれかの反応であることを特徴とする請求項1又は2
記載の光反応管内蔵型光反応装置。
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EP00302661A EP1057527A1 (en) | 1999-06-02 | 2000-03-30 | Photochemical reactor |
AU25220/00A AU766479B2 (en) | 1999-06-02 | 2000-03-31 | Photochemical reactor |
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JP3268447B2 true JP3268447B2 (ja) | 2002-03-25 |
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ID=15590046
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AU (1) | AU766479B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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US4456512A (en) * | 1982-03-10 | 1984-06-26 | The Dow Chemical Company | Photochemical reactor and method |
DD281545B5 (de) * | 1988-06-24 | 1996-01-11 | Umex Ges Fuer Umweltberatung U | Vorrichtung zur UV-Bestrahlung stroemender Fluessigkeiten und Gase |
US5205913A (en) * | 1988-12-23 | 1993-04-27 | Gte Products Corporation | Process of 196 Hg enrichment |
DE19500802A1 (de) | 1994-05-25 | 1995-12-14 | Univ Karlsruhe | Bestrahlungsvorrichtung |
-
1999
- 1999-06-02 JP JP15470099A patent/JP3268447B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-03-27 US US09/534,620 patent/US6299844B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-30 EP EP00302661A patent/EP1057527A1/en not_active Withdrawn
- 2000-03-31 AU AU25220/00A patent/AU766479B2/en not_active Ceased
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018235865A1 (ja) | 2017-06-21 | 2018-12-27 | 株式会社島津製作所 | 水質測定装置及び水質測定方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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EP1057527A1 (en) | 2000-12-06 |
AU2522000A (en) | 2000-12-07 |
JP2000334295A (ja) | 2000-12-05 |
US6299844B1 (en) | 2001-10-09 |
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