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光反応器及びその製造方法 コモンズ 新技術説明会 外国出願あり

国内特許コード P120007293
整理番号 N10021PCTJP
掲載日 2012年4月10日
出願番号 特願2011-539824
登録番号 特許第5429947号
出願日 平成23年7月29日(2011.7.29)
登録日 平成25年12月13日(2013.12.13)
国際出願番号 JP2011004335
国際公開番号 WO2012017637
国際出願日 平成23年7月29日(2011.7.29)
国際公開日 平成24年2月9日(2012.2.9)
優先権データ
  • 特願2010-174257 (2010.8.3) JP
発明者
  • 宇佐美 久尚
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 光反応器及びその製造方法 コモンズ 新技術説明会 外国出願あり
発明の概要 ガラス管2の中にガラス素材により形成した多数の粒体3…を収容し、かつガラス管2の中に流体Lを流通可能に構成した光反応器であって、ガラス管2と粒体3…間の当接部,及び粒体3…同士間の当接部を、それぞれ所定の面積を有する溶着面J…とすることにより、ガラス管2及び粒体3…に溶着面J…を介して連続する導光路Cを設ける。溶着面J…を除く粒体3…の表面及びガラス管2の内面には光触媒層4を設けることができる。ガラス管2は、断面形状を、円形に形成してもよいし、非円形に形成してもよい。
従来技術、競合技術の概要


従来、ガラス素材により形成した粒体の表面に二酸化チタンをコーティングして構成した光触媒体を、ガラス管等の容器に多数収容し、この光触媒体に光(紫外線)を照射するとともに、被処理水を通過させることにより、当該被処理水を浄化するようにした浄水装置(光反応器)は知られており、特許文献1には浄化装置が開示され、また、特許文献2には水処理装置が開示されている。



特許文献1に開示される浄化装置は、ガラス等のように紫外線を透過させる材料で形成された両端が開放された外管と、この外管に収容されて、外管との間に、ガラスビーズ表面にアナターゼ型二酸化チタンが被覆された光触媒が充填されると共に、被処理水が供給される処理空間を形成する内管と、外管の両端部に設けられたガラスフィルタと、外管の近傍に配置された紫外線を照射する紫外線ランプと、紫外線ランプから照射された紫外線を外管に向けて反射する反射板とを備えて構成したものであり、また、特許文献2に開示される水処理装置は、円筒形状容器である処理槽が、駆動装置の回転支軸上に取り付けられ、中心軸を軸にして、毎分1~5回転程度の速さで回転するよう設置され、その内部には、球状ガラスの担体にアナターゼ型結晶からなる二酸化チタンを主成分としたコーティングが施された無数の光触媒体を収容しており、さらにこの光触媒体に対して光を照射する棒状紫外線ランプが配置され、さらに、処理槽の一方に被処理水の導入パイプが、また、他方に、排出パイプが設けられ、この処理槽に所定の流通量となるよう被処理水が導入・排出されるように設定されたものである。

産業上の利用分野



本発明は、ガラス管の中にガラス素材により形成した多数の粒体を収容し、かつガラス管の中に流体を流通可能に構成した光反応器及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ガラス管の中にガラス素材により形成した多数の粒体を収容し、かつガラス管の中に流体を流通可能に構成した光反応器において、前記ガラス管と前記粒体間の当接部,及び前記粒体同士間の当接部を、それぞれ所定の面積を有する溶着面とすることにより、前記ガラス管及び前記粒体に前記溶着面を介して連続する導光路を設けてなることを特徴とする光反応器。

【請求項2】
前記溶着面を除く前記粒体の表面及び前記ガラス管の内面には、光触媒層を設けてなることを特徴とする請求項1記載の光反応器。

【請求項3】
前記ガラス管は、外周面に対して外部の発光部から光を照射可能な単管であることを特徴とする請求項1又は2記載の光反応器。

【請求項4】
前記ガラス管は、断面形状を円形に形成することを特徴とする請求項1,2又は3記載の光反応器。

【請求項5】
前記ガラス管は、断面形状を非円形に形成するとともに、この非円形には、少なくとも、多角形,長辺側が短辺側に対して三倍以上となる直線状又は曲線状の細長形状を含むことを特徴とする請求項1,2又は3記載の光反応器。

【請求項6】
前記ガラス管は、同軸上に外管と内管を配し、中心に発光部を配設可能にするとともに、前記外管と前記内管の間に前記粒体を収容可能に構成した二重管であることを特徴とする請求項1又は2記載の光反応器。

【請求項7】
前記粒体は、単一のガラス素材により形成することを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の光反応器。

【請求項8】
前記粒体は、単一のガラス素材により形成した基体の表面に、当該ガラス素材よりも融点の低い透明素材によるコーティング層を設けてなることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の光反応器。

【請求項9】
前記粒体は、同一径の球状に形成することを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の光反応器。

【請求項10】
前記ガラス管の一端が被処理水の流入口となり、かつ他端が処理水の流出口となる浄水装置に用いることを特徴とする請求項2~9のいずれかに記載の光反応器。

【請求項11】
ガラス管の中にガラス素材により形成した多数の粒体を収容し、かつガラス管の中に流体を流通可能な光反応器を製造するための光反応器の製造方法において、前記ガラス管に前記粒体を充填した後、当該粒体を充填したガラス管を所定の加熱温度で加熱することにより、前記ガラス管と前記粒体間の当接部,及び前記粒体同士間の当接部に、それぞれ所定の面積を有する溶着面を生成し、前記ガラス管及び前記粒体に前記溶着面を介して連続する導光路を設けることを特徴とする光反応器の製造方法。

【請求項12】
前記ガラス管と前記粒体間の当接部,及び前記粒体同士間の当接部に、前記溶着面を生成した後、前記ガラス管の内部に光触媒用溶液を充填するとともに、この後、当該光触媒用溶液を前記ガラス管から排出し、前記溶着面を除く前記粒体の表面及び前記ガラス管の内面に光触媒層を設けることを特徴とする請求項11記載の光反応器の製造方法。

【請求項13】
前記溶着面は、単一のガラス素材により形成した粒体の表面に直接生成することを特徴とする請求項11又は12記載の光反応器の製造方法。

【請求項14】
前記ガラス管の素材は、前記粒体の素材よりも融点の高い素材を用いることを特徴とする請求項11,12又は13記載の光反応器の製造方法。

【請求項15】
前記粒体は、単一のガラス素材により形成した基体の表面に、当該ガラス素材よりも融点の低い透明素材によるコーティング層を設けてなり、前記溶着面は、前記コーティング層により生成することを特徴とする請求項11又は12記載の光反応器の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011539824thum.jpg
出願権利状態 登録
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