JPH09299937A - Treating device for material - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は被処理体処理装置
に関し、さらに詳細にいえば、光触媒を用いて被処理体
を浄化する被処理体処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object-to-be-processed apparatus, and more particularly to an object-to-be-processed apparatus for purifying an object to be processed using a photocatalyst.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、光触媒に光を照射することに
より触媒作用を発揮させ、この触媒作用によって酸化、
還元反応を行わせ、被処理体を浄化することが知られて
いる。そして、光触媒を用いて被処理体を処理する装置
として、筒状の容器内に光触媒が分散された溶液を収容
し、容器の下端から光を導入し、この光を容器の内面で
反射させる装置（特開平６−１５７００２号公報参
照）、 低圧水銀灯を内蔵する排ガス分解塔に排ガスと
共に光触媒を導入する装置（特開平５−２８５３４２号
公報参照）、および反応相中の光触媒作用を有する半導
体に光を照射するための光ファイバを設けた装置（特開
平６−１３４４７６号公報参照）が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a photocatalyst is irradiated with light to exert its catalytic action, and this catalytic action causes oxidation,
It is known to carry out a reduction reaction to purify an object. Then, as a device for treating an object to be processed using a photocatalyst, a device in which a solution in which a photocatalyst is dispersed is housed in a cylindrical container, light is introduced from the lower end of the container, and the light is reflected on the inner surface of the container. (See JP-A-6-157002), a device for introducing a photocatalyst together with the exhaust gas into an exhaust gas decomposition tower containing a low-pressure mercury lamp (see JP-A-5-285342), and a photocatalytic semiconductor in the reaction phase. There has been proposed an apparatus provided with an optical fiber for irradiating light (see JP-A-6-134476).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平６−１
５７００２号公報に記載された装置においては、光が溶
液中を伝播するのであるから、溶液の透明度によって光
の伝達深さが変化し、特に、溶液が濁っている場合に
は、光導入側の局部において光触媒による触媒作用を発
揮させることができるだけであり、溶液に混入されてい
る光触媒の量が多くても、これらの光触媒のごく一部の
みしか活用することができない。However, Japanese Patent Application Laid-Open No.
In the device described in Japanese Patent Laid-Open No. 57002, since light propagates in a solution, the transmission depth of the light changes depending on the transparency of the solution, and particularly when the solution is cloudy, Only the catalytic action of the photocatalyst can be exerted locally, and even if the amount of the photocatalyst mixed in the solution is large, only a part of these photocatalysts can be utilized.
【０００４】特開平５−２８５３４２号公報に記載され
た装置においては、光が排ガス中を伝播するのであるか
ら、排ガスの透明度によって光の伝達深さが変化し、特
に、排ガスが濁っている場合には、低圧水銀灯の近傍に
おいて光触媒による触媒作用を発揮させることができる
だけであり、排ガスに混入されている光触媒の量が多く
ても、これらの光触媒のごく一部のみしか活用すること
ができない。In the device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-285342, since light propagates in exhaust gas, the transmission depth of light changes depending on the transparency of the exhaust gas, especially when the exhaust gas is turbid. In addition, the photocatalyst can only exert its catalytic action in the vicinity of the low-pressure mercury lamp, and even if the amount of the photocatalyst mixed in the exhaust gas is large, only a part of these photocatalysts can be utilized.
【０００５】特開平６−１３４４７６号公報に記載され
た装置においては、光ファイバによって光を伝達するよ
うにしているのであるから、光触媒作用を有する半導体
が濁った溶液、排ガスの内奥部に存在していても、光を
確実に伝達して十分な光触媒作用を発揮させることがで
きる。しかし、半導体の配置の自由度が増加するだけで
あり、しかも、半導体面積が大きくなれば、必要とする
光ファイバの数も増加し、光ファイバ１本当りの半導体
の光触媒作用面積を増加させることはできない。In the device described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-134476, since the light is transmitted by the optical fiber, the semiconductor having the photocatalytic action exists in the turbid solution or in the inner part of the exhaust gas. Even if it does, the light can be surely transmitted to exhibit a sufficient photocatalytic action. However, the degree of freedom in arranging semiconductors only increases, and as the semiconductor area increases, the number of required optical fibers also increases, and the photocatalytic action area of the semiconductor per optical fiber is increased. I can't.
【０００６】[0006]
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、被処理体の透明度に拘らず十分な光触媒
作用を発揮させることができるとともに、光触媒作用面
積を簡単に増加させることができる被処理体処理装置を
提供することを目的としているSUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to exert a sufficient photocatalytic action regardless of the transparency of the object to be treated and to easily increase the photocatalytic action area. The object of the present invention is to provide an object processing apparatus capable of performing
【０００７】。[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１の被処理体処理
装置は、光導波路の表面に光触媒を配してあるととも
に、光導波路の一端から光を導入するための光源を設け
てあり、前記光触媒を処理対象となる被処理体と接触可
能にしてある。請求項２の被処理体処理装置は、前記光
導波路の数が複数であり、これらの光導波路が所定のパ
ターンで配列されたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for processing an object to be processed, wherein a photocatalyst is arranged on a surface of an optical waveguide and a light source for introducing light from one end of the optical waveguide is provided. The photocatalyst can be brought into contact with an object to be processed. According to a second aspect of the present invention, there is provided a plurality of optical waveguides, and the optical waveguides are arranged in a predetermined pattern.
【０００８】請求項３の被処理体処理装置は、前記光導
波路として、光導入側の端部に集光レンズを有するもの
を採用している。請求項４の被処理体処理装置は、前記
集光レンズを、光源に対して隙間なく配列したものであ
る。請求項５の被処理体処理装置は、前記光源として、
４００ｎｍ以下の波長の紫外線を含む光を放射するもの
を採用している。According to the third aspect of the present invention, there is provided the apparatus for processing a target object, wherein the optical waveguide has a condenser lens at the end on the light introducing side. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a device for processing an object to be processed, wherein the condenser lenses are arranged with respect to a light source without a gap. The object-to-be-processed device according to claim 5, wherein the light source is
The one that emits light including ultraviolet rays having a wavelength of 400 nm or less is adopted.
【０００９】ここで、光導波路としては、棒状のもの、
平板状のものが例示できる。光触媒としては、酸化チタ
ン、５酸化バナジウム、酸化亜鉛などが例示できる。Here, the optical waveguide is rod-shaped,
A flat plate can be exemplified. Examples of the photocatalyst include titanium oxide, vanadium oxide, zinc oxide and the like.
【００１０】[0010]
【作用】請求項１の被処理体処理装置であれば、光導波
路の表面に光触媒を配してあるとともに、光導波路の一
端から光を導入するための光源を設けてあり、前記光触
媒を処理対象となる被処理体と接触可能にしてあるの
で、被処理体の透明度に全く影響されることなく、全て
の光触媒に対して、エバネッセント波成分によって十分
な光を照射し、全ての光触媒による光触媒作用を発揮さ
せることができる。この結果、光触媒を適用可能な被処
理体の範囲を拡大することができるとともに、光触媒作
用による被処理体の処理効率を高めることができる。According to the object processing apparatus of the present invention, the photocatalyst is disposed on the surface of the optical waveguide, and the light source for introducing light from one end of the optical waveguide is provided to treat the photocatalyst. Since it can be contacted with the target object to be processed, all photocatalysts are irradiated with sufficient light by the evanescent wave component without being affected by the transparency of the object to be processed. The action can be exerted. As a result, the range of the object to which the photocatalyst can be applied can be expanded, and the processing efficiency of the object to be processed by the photocatalytic action can be improved.
【００１１】請求項２の被処理体処理装置であれば、前
記光導波路の数が複数であり、これらの光導波路が所定
のパターンで配列されたものであるから、光触媒作用を
発揮する面積を増加させることができ、光触媒作用によ
る被処理体の処理効率をより高めることができる。請求
項３の被処理体処理装置であれば、前記光導波路とし
て、光導入側の端部に集光レンズを有するものを採用し
ているので、光源から放射される光を効果的に光導波路
に導入することができ、光触媒作用による被処理体の処
理効率をより一層高めることができる。In the apparatus for processing an object to be processed according to claim 2, since the number of the optical waveguides is plural and these optical waveguides are arranged in a predetermined pattern, the area for exhibiting the photocatalytic action is set. It is possible to increase the treatment efficiency of the object to be treated by the photocatalytic action. According to the object processing apparatus of claim 3, since the optical waveguide has a condenser lens at the end on the light introducing side, the light emitted from the light source can be effectively guided. In addition, the treatment efficiency of the object to be treated by the photocatalytic action can be further enhanced.
【００１２】請求項４の被処理体処理装置であれば、前
記集光レンズを光源に対して隙間なく配列しているの
で、光源から放射される光を効果的に光導波路に導入す
ることができるとともに、光触媒作用を発揮する面積を
増加させることができ、光触媒作用による被処理体の処
理効率を著しく高めることができる。請求項５の被処理
体処理装置であれば、前記光源として、４００ｎｍ以下
の波長の紫外線を含む光を放射するものを採用している
ので、光の透過率を高め、ひいては光触媒の活性表面を
拡張することができる。In the object-to-be-processed device of claim 4, since the condenser lenses are arranged with respect to the light source without a gap, the light emitted from the light source can be effectively introduced into the optical waveguide. At the same time, the area where the photocatalytic action is exerted can be increased, and the treatment efficiency of the object to be treated by the photocatalytic action can be significantly increased. In the object treatment apparatus according to claim 5, since the light source that emits light including ultraviolet rays having a wavelength of 400 nm or less is adopted, the light transmittance is increased, and thus the active surface of the photocatalyst is increased. Can be extended.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、添付図面によってこの発明
の実施の態様を詳細に説明する。図１はこの発明の被処
理体処理装置を組込んだ処理システムを示す概略図であ
る。この処理システムは、溶液を収容する貯槽１と処理
槽３との間をポンプ２を介在させた第１流路および還流
のための第２流路を介して互いに連通している。そし
て、処理槽３の内部に、硼珪酸ガラス、石英などからな
る複数の板状の光導波路５と、パイレックスガラスなど
からなり、かつ各光導波路５に対応する円柱状の集光レ
ンズ８と、キセノンランプ、水銀ランプ、ブラックライ
トなどからなる光源６、および光源６からの光を効果的
に集光レンズ８に導く反射板７を収容している。なお、
少なくとも、光源６、反射板７および集光レンズ８が処
理対象となる溶液に浸漬されないように、前記第２流路
の溢水口４の位置が設定されている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a processing system incorporating the object processing apparatus of the present invention. In this processing system, a storage tank 1 containing a solution and a processing tank 3 are connected to each other via a first flow path with a pump 2 interposed and a second flow path for reflux. Inside the processing tank 3, a plurality of plate-shaped optical waveguides 5 made of borosilicate glass, quartz or the like, and a cylindrical condenser lens 8 made of Pyrex glass or the like and corresponding to each optical waveguide 5, A light source 6 including a xenon lamp, a mercury lamp, a black light, and the like, and a reflection plate 7 that effectively guides light from the light source 6 to a condenser lens 8 are housed. In addition,
At least the position of the overflow port 4 of the second flow path is set so that the light source 6, the reflector 7 and the condenser lens 8 are not immersed in the solution to be treated.
【００１４】図２は光導波路５と集光レンズ８との関係
を示す概略図であり、光源６からの光および／または反
射板７からの光が集光レンズ８により集光されて光導波
路５に導入される。そして、光導波路５の表面には、シ
リコン系無機バインダーなどからなる透明なバインダー
９によって光触媒１０が固定化されている。また、光触
媒１０の屈折率と、光導波路５の屈折率とは、前者の方
が大きくなるように設定されている。また、光導波路５
と集光レンズ８とは、例えば、透明な接着剤などによっ
て一体化されている。FIG. 2 is a schematic view showing the relationship between the optical waveguide 5 and the condenser lens 8. The light from the light source 6 and / or the light from the reflector 7 is condensed by the condenser lens 8 and the optical waveguide. Introduced in 5. The photocatalyst 10 is fixed to the surface of the optical waveguide 5 with a transparent binder 9 made of a silicon-based inorganic binder or the like. Further, the refractive index of the photocatalyst 10 and the refractive index of the optical waveguide 5 are set to be larger in the former case. Also, the optical waveguide 5
The condenser lens 8 and the condenser lens 8 are integrated by, for example, a transparent adhesive or the like.
【００１５】図３は光導波路５における光の伝播および
光触媒の励起を説明する概略図である。光は光導波路５
内を全反射しながら伝播するが、その一部はエバネッセ
ント波として光導波路５の外部に沁み出し、バインダー
９によって方向が変えられ、光触媒１０に照射されて光
触媒１０を励起する。なお、光触媒１０を励起した光は
外部に発散する。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the propagation of light in the optical waveguide 5 and the excitation of the photocatalyst. Light is the optical waveguide 5
Although the light propagates while undergoing total internal reflection, a part of it propagates as an evanescent wave to the outside of the optical waveguide 5, the direction of which is changed by the binder 9, and the photocatalyst 10 is irradiated and excites the photocatalyst 10. The light that excites the photocatalyst 10 diverges to the outside.
【００１６】ここで、光導波路５における光の反射回数
は、光導波路５中での光の臨界角と光導波路５の厚みと
で定まり、一様な沁み出し光を得るためには反射回数が
多い方がよいが、反射回数が多すぎると光の入射端に近
い側で発散されて他端に十分に光を伝達することができ
なくなってしまう。したがって、円柱状の集光レンズ８
による集光の程度を１／６〜１／１０に設定することに
より、一様な沁み出し光および他端までの光の伝達を両
立させることができる。また、光導波路５どうしの間に
溶液が流通するための十分な間隙を確保することができ
る。Here, the number of reflections of light in the optical waveguide 5 is determined by the critical angle of light in the optical waveguide 5 and the thickness of the optical waveguide 5, and the number of reflections is required in order to obtain a uniform outgoing light. It is preferable that the number of reflections is large, but if the number of reflections is too large, the light is diverged on the side close to the incident end and the light cannot be sufficiently transmitted to the other end. Therefore, the cylindrical condenser lens 8
By setting the degree of light collection by ⅙ to 1/10, it is possible to achieve both uniform outgoing light and transmission of light to the other end. Further, it is possible to secure a sufficient gap for the solution to flow between the optical waveguides 5.
【００１７】上記の構成の処理システムを採用し、光源
６を点灯させることにより、複数の光導波路５の表面に
配された光触媒１０に十分な光を照射して光触媒作用を
発揮させ、酸化、還元作用を行わせることができる。こ
の結果、溶液の脱臭、殺菌、ウイルス菌の不活化を達成
することができる。図４は貯槽１に大腸菌を入れ、光源
６の照射時間に伴う大腸菌の減少の程度を観察した結果
を示す図、図５は貯槽１に有機物フミンを入れ、光源６
の照射時間に伴う有機物フミンの減少の程度を観察した
結果を示す図である。なお、実線がこの実施態様による
場合を、破線が従来の装置による場合をそれぞれ示して
いる。By adopting the processing system having the above-mentioned configuration and turning on the light source 6, the photocatalyst 10 arranged on the surfaces of the plurality of optical waveguides 5 is irradiated with sufficient light so as to exhibit a photocatalytic action and undergo oxidation, A reducing action can be performed. As a result, it is possible to achieve deodorization of the solution, sterilization, and inactivation of virus bacteria. FIG. 4 is a diagram showing the results of observing the degree of reduction of Escherichia coli with the irradiation time of the light source 6 when E. coli was placed in the storage tank 1, and FIG.
It is a figure which shows the result of having observed the degree of reduction of organic substance humin with the irradiation time of. The solid line shows the case of this embodiment and the broken line shows the case of the conventional device.
【００１８】これらの図から明らかなように、十分な光
触媒作用を発揮できていることが分かる。図６はこの発
明の被処理体処理装置の他の実施態様を概略的に示す正
面図である。この実施態様においては、光源６からの光
を平行光束化する凹レンズ１１をさらに有しているとと
もに、集光レンズ８の直径を光源６から離れるにしたが
って大きく設定し、全ての光導波路５への配光をほぼ均
一化することができる。As is clear from these figures, it can be seen that a sufficient photocatalytic action can be exhibited. FIG. 6 is a front view schematically showing another embodiment of the object processing apparatus of the present invention. In this embodiment, a concave lens 11 for collimating the light from the light source 6 into a parallel light flux is further provided, and the diameter of the condenser lens 8 is set to be larger as the distance from the light source 6 increases so that all the optical waveguides 5 can be formed. The light distribution can be made almost uniform.
【００１９】図７はこの発明の被処理体処理装置のさら
に他の実施態様を概略的に示す縦断面図である。この実
施態様においては、光導波路５の光導入端部側の所定範
囲にクラッド層５ａを設けている。したがって、光源６
と光触媒１０との配置の自由度を高めることができ、し
かも両者の間における光の損失を殆ど皆無にすることが
できる。この結果、光導波路５のうち、クラッド層がな
く、かつ光触媒が配された部分によって、溶液のみなら
ず、人体、ゲル状物質、植物などに対する光触媒作用を
行わせることができ、脱臭、殺菌、ウイルス菌の不活化
を達成することができる。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view schematically showing still another embodiment of the object-to-be-processed apparatus according to the present invention. In this embodiment, the cladding layer 5a is provided in a predetermined range on the light introducing end side of the optical waveguide 5. Therefore, the light source 6
The degree of freedom in arranging the photocatalyst and the photocatalyst 10 can be increased, and the loss of light between the two can be almost eliminated. As a result, the portion of the optical waveguide 5 having no clad layer and provided with the photocatalyst can perform photocatalytic action not only on the solution but also on human bodies, gel-like substances, plants, etc. Inactivation of viral bacteria can be achieved.
【００２０】なお、この実施態様において、光導波路の
光導入側端部に球状の集光レンズ８を設けて、光導波路
５に導入される光の量を増加させることが好ましい。図
８はこの発明の被処理体処理装置のさらに他の実施態様
を概略的に示す正面図である。この実施態様において
は、棒状で、かつ光触媒が配された光導波路５を経糸と
し、適宜の材質からなる緯糸５ｂを用いて両者を織物状
に織製してなるものである。したがって、この実施態様
の場合には、織物状の部分が通気性、通水性を有してい
るので、流体の流路中に配設することにより、流体の流
通を阻害することなく、光触媒作用を行わせることがで
きる。In this embodiment, it is preferable to increase the amount of light introduced into the optical waveguide 5 by providing a spherical condenser lens 8 at the light introduction side end of the optical waveguide. FIG. 8 is a front view schematically showing still another embodiment of the object-to-be-processed processing apparatus according to the present invention. In this embodiment, the optical waveguide 5 having a rod shape and a photocatalyst is used as a warp, and both are woven into a woven fabric using a weft 5b made of an appropriate material. Therefore, in the case of this embodiment, since the woven portion has air permeability and water permeability, by disposing it in the flow path of the fluid, the photocatalytic action can be achieved without obstructing the flow of the fluid. Can be done.
【００２１】図９はこの発明の被処理体処理装置のさら
に他の実施態様を概略的に示す正面図である。この実施
態様においては、棒状の光源６を包囲するように複数の
集光レンズ８を密に配列し、各集光レンズ８から延び、
かつ光触媒が配された光導波路５を全体として放射状に
延びるようにしている。FIG. 9 is a front view schematically showing still another embodiment of the object-to-be-processed processing apparatus according to the present invention. In this embodiment, a plurality of condenser lenses 8 are densely arranged so as to surround the rod-shaped light source 6, and extend from each condenser lens 8.
Moreover, the optical waveguide 5 on which the photocatalyst is arranged is arranged to extend radially as a whole.
【００２２】この実施態様の場合には、光源６から放射
される光を全て集光レンズ８を介して複数の光導波路５
に導入することができ、光の利用効率を高めることがで
きる。なお、この実施態様においては、被処理体処理装
置の軸方向に流体を流動させることにより、光導波路５
の表面に配された光触媒１と流体とを接触させることに
なるので、従来公知の図示しないシール機構によって光
源６と流体との接触を防止することが好ましい。In the case of this embodiment, all the light emitted from the light source 6 is passed through the condenser lens 8 to form a plurality of optical waveguides 5.
The efficiency of light utilization can be improved. In this embodiment, the optical waveguide 5 is formed by flowing the fluid in the axial direction of the object processing apparatus.
Since the photocatalyst 1 disposed on the surface of the fluid and the fluid are brought into contact with each other, it is preferable to prevent the light source 6 from coming into contact with the fluid by a conventionally known sealing mechanism (not shown).
【００２３】図１０はこの発明の被処理体処理装置のさ
らに他の実施態様を概略的に示す正面図である。この実
施態様においては、光源６からの光を球状の集光レンズ
８により集光して、丸棒状で、かつ光触媒が配された光
導波路５に導入するようにしている。したがって、棒状
の集光レンズ８を採用する場合と比較して光の利用効率
を高めることができる。FIG. 10 is a front view schematically showing still another embodiment of the object processing apparatus according to the present invention. In this embodiment, the light from the light source 6 is condensed by the spherical condensing lens 8 and introduced into the optical waveguide 5 in the shape of a round rod and on which the photocatalyst is arranged. Therefore, the light utilization efficiency can be improved as compared with the case where the rod-shaped condenser lens 8 is adopted.
【００２４】図１１はこの発明の被処理体処理装置のさ
らに他の実施態様を概略的に示す縦断面図である。この
実施態様においては、点光源に近似できる光源６を包囲
するように複数の球状の集光レンズ８を密に配列し、各
集光レンズ８から延びる丸棒状で、かつ光触媒が配され
た光導波路５を全体として放射状に延びるようにしてい
る。FIG. 11 is a vertical sectional view schematically showing still another embodiment of the object-to-be-processed processing apparatus according to the present invention. In this embodiment, a plurality of spherical condensing lenses 8 are densely arranged so as to surround the light source 6 that can be approximated to a point light source, and the light condensing light is a round rod extending from each condensing lens 8 and on which a photocatalyst is arranged. The waveguide 5 is arranged to extend radially as a whole.
【００２５】この実施態様の場合には、光源６から放射
される光を殆ど全て集光レンズ８を介して複数の光導波
路５に導入することができ、光の利用効率を高めること
ができる。なお、この実施態様においては、集光レンズ
８どうしを集光特性に影響を及ぼさない接着剤などで互
いに接着することにより光源６と流体との接触を防止す
ることが好ましい。In the case of this embodiment, almost all the light emitted from the light source 6 can be introduced into the plurality of optical waveguides 5 through the condenser lens 8, and the light utilization efficiency can be improved. In this embodiment, it is preferable to prevent the contact between the light source 6 and the fluid by adhering the condenser lenses 8 to each other with an adhesive or the like that does not affect the condenser characteristics.
【００２６】図１２はこの発明の被処理体処理装置のさ
らに他の実施態様を概略的に示す斜視図である。この実
施態様においては、光源６に対して所定の相対位置に反
射板７を設け、光源６からの光および反射板７からの光
を受光できる位置に複数の球状の集光レンズ８を面状に
配列し、これらの集光レンズ８から同じ方向（光源６と
反射板７により得られる光束の光軸方向）に延びるよう
に丸棒状で、かつ光触媒が配された光導波路５を設けて
いる。そして、少なくとも光導波路５のうち、光触媒が
配されている部分を筒状の処理槽３に収容し、導入口か
ら流体を導入し、光触媒による処理を受けた流体を導出
口から導出するようにしている。FIG. 12 is a perspective view schematically showing still another embodiment of the object processing apparatus of the present invention. In this embodiment, a reflecting plate 7 is provided at a predetermined relative position with respect to the light source 6, and a plurality of spherical condenser lenses 8 are provided at a position where the light from the light source 6 and the light from the reflecting plate 7 can be received. Are arranged in a circular rod shape and extend in the same direction (the optical axis direction of the light flux obtained by the light source 6 and the reflector 7) from these condenser lenses 8 and the optical waveguide 5 on which the photocatalyst is arranged is provided. . Then, at least the portion of the optical waveguide 5 where the photocatalyst is arranged is housed in the cylindrical processing tank 3, the fluid is introduced from the inlet, and the fluid processed by the photocatalyst is led out from the outlet. ing.
【００２７】したがって、光触媒作用を達成する部分の
みを処理槽３内に収容することができ、光源６と流体と
の接触を確実に防止することができる。図１３はこの発
明の被処理体処理装置のさらに他の実施態様を概略的に
示す正面図である。この実施態様は、図１２に示す実施
態様において、光源６と複数の集光レンズ８との間に集
光レンズ１２を設けて光導波路５に導入される光密度を
高めている。なお、貯槽１と処理槽３との間においてポ
ンプ２によって流体を循環させる点は図１の実施態様と
同様である。Therefore, only the portion that achieves the photocatalytic action can be accommodated in the processing tank 3, and the contact between the light source 6 and the fluid can be reliably prevented. FIG. 13 is a front view schematically showing still another embodiment of the object processing apparatus of the present invention. In this embodiment, in the embodiment shown in FIG. 12, a condenser lens 12 is provided between the light source 6 and the plurality of condenser lenses 8 to increase the light density introduced into the optical waveguide 5. In addition, the point that the fluid is circulated by the pump 2 between the storage tank 1 and the processing tank 3 is the same as the embodiment of FIG.
【００２８】したがって、この実施態様は、光導波路５
に導入される光密度を高めることができるので、分解の
困難な高分子、かびのように殺菌に高いエネルギーの必
要な用途に適用することができる。ここで、光源６とし
て、３００〜４００ｎｍの波長の光を含む光を放射する
ものを採用すれば、水中での透過率を紫外線の１０〜１
００倍にできるので、光触媒の活性表面を拡張すること
ができる。Therefore, in this embodiment, the optical waveguide 5
Since the light density introduced into the can be increased, it can be applied to polymers that are difficult to decompose, such as fungi, which require high energy for sterilization. Here, if a light source that emits light including light with a wavelength of 300 to 400 nm is adopted as the light source 6, the transmittance in water is 10 to 1 of ultraviolet rays.
Since it can be multiplied by 00, the active surface of the photocatalyst can be expanded.
【００２９】[0029]
【発明の効果】請求項１の発明は、被処理体の透明度に
全く影響されることなく、全ての光触媒に対して、エバ
ネッセント波成分によって十分な光を照射し、全ての光
触媒による光触媒作用を発揮させることができ、ひいて
は、光触媒を適用可能な被処理体の範囲を拡大すること
ができるとともに、光触媒作用による被処理体の処理効
率を高めることができるという特有の効果を奏する。According to the first aspect of the present invention, all photocatalysts are irradiated with sufficient light by the evanescent wave component without being affected by the transparency of the object to be processed, and the photocatalytic action of all photocatalysts is achieved. It has a unique effect that it can be exerted, and by extension, the range of the object to be processed to which the photocatalyst can be applied can be expanded and the processing efficiency of the object to be processed by the photocatalytic action can be enhanced.
【００３０】請求項２の発明は、光触媒作用を発揮する
面積を増加させることができ、光触媒作用による被処理
体の処理効率をより高めることができるという特有の効
果を奏する。請求項３の発明は、光源から放射される光
を効果的に光導波路に導入することができ、光触媒作用
による被処理体の処理効率をより一層高めることができ
るという特有の効果を奏する。The invention of claim 2 has a unique effect that the area for exerting the photocatalytic action can be increased and the processing efficiency of the object to be treated by the photocatalytic action can be further enhanced. The invention of claim 3 has a unique effect that the light emitted from the light source can be effectively introduced into the optical waveguide, and the processing efficiency of the object to be processed by the photocatalytic action can be further enhanced.
【００３１】請求項４の発明は、光源から放射される光
を効果的に光導波路に導入することができるとともに、
光触媒作用を発揮する面積を増加させることができ、光
触媒作用による被処理体の処理効率を著しく高めること
ができるという特有の効果を奏する。請求項５の発明
は、光の透過率を高め、ひいては光触媒の活性表面を拡
張することができるという特有の効果を奏する。According to the invention of claim 4, the light emitted from the light source can be effectively introduced into the optical waveguide, and
There is a unique effect that the area where the photocatalytic action is exerted can be increased and the processing efficiency of the object to be treated by the photocatalytic action can be remarkably enhanced. The invention of claim 5 has a peculiar effect that the transmittance of light can be increased and the active surface of the photocatalyst can be expanded.
【図１】この発明の被処理体処理装置を組込んだ処理シ
ステムを示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a processing system incorporating a processing object processing apparatus of the present invention.
【図２】光導波路と集光レンズとの関係を示す概略図で
ある。FIG. 2 is a schematic diagram showing a relationship between an optical waveguide and a condenser lens.
【図３】光導波路における光の伝播および光触媒の励起
を説明する概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating light propagation and photocatalyst excitation in an optical waveguide.
【図４】貯槽に大腸菌を入れ、光源の照射時間に伴う大
腸菌の減少の程度を観察した結果を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the results of observing the degree of reduction of Escherichia coli with the irradiation time of a light source after putting Escherichia coli in a storage tank.
【図５】貯槽に有機物フミンを入れ、光源の照射時間に
伴う有機物フミンの減少の程度を観察した結果を示す図
である。FIG. 5 is a diagram showing the results of observing the degree of reduction of organic humin with the irradiation time of a light source after putting organic humin in a storage tank.
【図６】この発明の被処理体処理装置の他の実施態様を
概略的に示す正面図である。FIG. 6 is a front view schematically showing another embodiment of the object processing apparatus according to the present invention.
【図７】この発明の被処理体処理装置のさらに他の実施
態様を概略的に示す縦断面図である。FIG. 7 is a vertical sectional view schematically showing still another embodiment of the object-to-be-processed device according to the present invention.
【図８】この発明の被処理体処理装置のさらに他の実施
態様を概略的に示す正面図である。FIG. 8 is a front view schematically showing still another embodiment of the object processing apparatus according to the present invention.
【図９】この発明の被処理体処理装置のさらに他の実施
態様を概略的に示す正面図である。FIG. 9 is a front view schematically showing still another embodiment of the object processing apparatus according to the present invention.
【図１０】この発明の被処理体処理装置のさらに他の実
施態様を概略的に示す正面図である。FIG. 10 is a front view schematically showing still another embodiment of the object processing apparatus according to the present invention.
【図１１】この発明の被処理体処理装置のさらに他の実
施態様を概略的に示す縦断面図である。FIG. 11 is a vertical sectional view schematically showing still another embodiment of the object-to-be-processed processing apparatus according to the present invention.
【図１２】この発明の被処理体処理装置のさらに他の実
施態様を概略的に示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view schematically showing still another embodiment of the object processing apparatus according to the present invention.
【図１３】この発明の被処理体処理装置のさらに他の実
施態様を概略的に示す正面図である。FIG. 13 is a front view schematically showing still another embodiment of the object processing apparatus according to the present invention.
５ 光導波路 ６ 光源 ８ 集光レンズ １０ 光触媒 5 Optical Waveguide 6 Light Source 8 Condensing Lens 10 Photocatalyst
Claims (5)
を配してあるとともに、光導波路（５）の一端から光を
導入するための光源（６）を設けてあり、前記光触媒
（１０）を処理対象となる被処理体と接触可能にしてあ
ることを特徴とする被処理体処理装置。1. A photocatalyst (10) on the surface of an optical waveguide (5).
And a light source (6) for introducing light from one end of the optical waveguide (5) so that the photocatalyst (10) can be brought into contact with an object to be treated. An apparatus for processing an object to be processed.
これらの光導波路（５）が所定のパターンで配列されて
ある請求項１に記載の被処理体処理装置。2. The number of the optical waveguides (5) is plural,
The object processing apparatus according to claim 1, wherein the optical waveguides (5) are arranged in a predetermined pattern.
に集光レンズ（８）を有している請求項１または請求項
２に記載の被処理体処理装置。3. The object processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the optical waveguide (5) has a condenser lens (8) at an end on a light introducing side.
対して隙間なく配列されてある請求項３に記載の被処理
体処理装置。4. The object processing apparatus according to claim 3, wherein the condenser lens (8) is arranged without a gap with respect to the light source (6).
長の紫外線を含む光を放射するものである請求項１から
請求項４の何れかに記載の被処理体処理装置。5. The object processing apparatus according to claim 1, wherein the light source (6) emits light including ultraviolet rays having a wavelength of 400 nm or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8114451A JPH09299937A (en) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | Treating device for material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8114451A JPH09299937A (en) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | Treating device for material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09299937A true JPH09299937A (en) | 1997-11-25 |
Family
ID=14638064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8114451A Pending JPH09299937A (en) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | Treating device for material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09299937A (en) |
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