光反应器及其制造方法技术

光反应器构成为，在玻璃管（2）中收纳有由玻璃原料形成的多个颗粒体（3…），并且能够使流体（L）在玻璃管（2）中流通，通过使玻璃管（2）与颗粒体（3…）之间的抵接部以及颗粒体（3…）彼此之间的抵接部分别成为具有规定面积的熔接面（J…），由此在玻璃管（2）和颗粒体（3…）中设置了经由熔接面（J…）而连续的导光路（C）。可以在除熔接面（J…）以外的颗粒体（3…）的表面和玻璃管（2）的内表面上设置光催化剂层（4）。玻璃管（2）的截面形状可以形成为圆形，也可以形成为非圆形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，其中光反应器构成为，在玻璃管中收纳有由玻璃原料形成的多个颗粒体，且能够使流体在玻璃管中流通。
技术介绍
以往，公知有如下这样的净水装置(光反应器)将在由玻璃原料形成的颗粒体的表面上涂布二氧化钛而构成的多个光催化剂，收纳到玻璃管等容器中，对该光催化剂照射光(紫外线)，并且使被处理水经过，对该被处理水进行净化。在专利文献I中公开了净化装置，并且，在专利文献2中公开了水处理装置。专利文献I中公开的净化装置构成为具有外管，其由玻璃等使紫外线透过的材料形成，两端开放；内管，其收纳在该外管中，与外管之间填充有在玻璃珠表面覆盖了锐钛型二氧化钛而形成的光催化剂，并且形成有被供给被处理水的处理空间；玻璃滤光器，其设置在外管的两端部；紫外线灯，其配置在外管附近，照射紫外线；以及反射板，其将从紫外线灯照射的紫外线向外管反射。并且，在专利文献2中公开的水处理装置中，作为圆筒形状容器的处理槽被安装在驱动装置的旋转支撑轴上，并且设置成，以中心轴为轴，按照每分钟I 5转左右的速度旋转，在其内部收纳有在球状玻璃的载体上实施了以由锐钛型晶体构成的二氧化钛为主成分的涂布而形成的无数的光催化剂，而且配置了对该光催化剂照射光的棒状紫外线灯，而且，在处理槽的一方设置有被处理水的导入管，并且在另一方设置有排出管，设定为以在该处理槽中成为规定流通量的方式导入、排出被处理水。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平9-239358号公报专利文献2 :日本特开2000-117271号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，上述以往的净水装置(净化装置、水处理装置)存在如下问题。对于任何一种净水装置而言，都使用了在由玻璃原料形成的颗粒体的表面涂布二氧化钛而构成的多个光催化剂，从而使得二氧化钛(光催化剂)相对于被处理水的接触面积增大来提高处理能力(处理效率)。另一方面，由于需要对光催化剂照射紫外线，因此，在像专利文献I那样，在玻璃管中填充了多个光催化剂的情况下，多个光催化剂处于其他光催化剂的背阴处。因此，处于背阴处的光催化剂不会被激活，从增大紫外线的照射面积的方面考虑，不够充分。结果，在提高处理能力(处理效率)方面存在极限。另一方面，在专利文献2中，由于使处理槽以每分钟I 5转左右的的速度旋转，因此收纳在该处理槽中的光催化剂被随机地搅拌。因此，虽然能够将所有的光催化剂均匀地激活，但不能使处于背阴处的光催化剂激活，这一点与引用文献I相同，从增大紫外线的照射面积的方面考虑，不够充分。而且，需要大型的处理槽和使该处理槽旋转的驱动装置等，导致装置整体的成本上升和大型化，并且需要使用电力，因此节能性差，此外，通用性差，例如所能使用的场所受限等。本专利技术的目的在于，提供解决了如上所述的
技术介绍
中存在的问题的。用于解决问题的手段为了解决上述问题，本专利技术的光反应器I构成为，在玻璃管2中收纳有由玻璃原料形成的多个颗粒体3···，能够使流体L在玻璃管2中流通，其特征在于，使玻璃管2与颗粒体3…之间的抵接部以及颗粒体3···彼此之间的抵接部分别成为具有规定面积的熔接面J···，由此在玻璃管2和颗粒体3…中设置了经由熔接面J…而连续的导光路C。此时，根据专利技术的优选方式，可以在除熔接面J···以外的颗粒体3…的表面和玻璃管2的内表面上设置光催化剂层4。另一方面，玻璃管2可以使用外周面能够被外部的发光部5照射光的单管。玻璃管2的截面形状可以形成为圆形，或者，也可以形成为非圆形。此时，在非圆形中可以至少包含多边形、长边侧是短边侧的三倍以上的直线状或曲线状的细长形状。另外，玻璃管2也可以使用双重管，该双重管构成为同轴地配置外管2e和内管2i，能够在中心配置发光部 5，并且能够在外管2e与内管2i之间收纳颗粒体3···。另一方面，颗粒体3…可以由单一玻璃原料形成，或者也可以在由单一玻璃原料形成的基体3lr··的表面，设置由熔点比该玻璃原料低的透明原料制成的涂层3c…而构成。而且，颗粒体3···可以形成为相同直径的球状。另外，光反应器I可以用于玻璃管2的一端为被处理水La的流入口 2a、且另一端为处理水Lb的流出口 2b的净水装置M。另一方面，为了解决上述的问题，本专利技术的光反应器I的制造方法的特征在于，在制造在玻璃管2中收纳有由玻璃原料形成的多个颗粒体3···、且能够使流体L在玻璃管2中流通的光反应器I时，在玻璃管2中填充了颗粒体3···之后，以规定的加热温度Th对填充了该颗粒体3…的玻璃管2进行加热，由此在玻璃管2与颗粒体3…之间的抵接部以及颗粒体3…彼此之间的抵接部处，分别生成具有规定面积的熔接面J···，在玻璃管2和颗粒体3···中设置经由熔接面J…而连续的导光路C。此时，根据专利技术的优选方式，可以在玻璃管2与颗粒体3···之间的抵接部以及颗粒体3···彼此之间的抵接部处生成了熔接面J···之后，在玻璃管2的内部填充光催化剂用溶液K，并且，之后从玻璃管2中排出该光催化剂用溶液K，在除熔接面J…以外的颗粒体3···的表面和玻璃管2的内表面上设置光催化剂层4。另外，熔接面J可以在由单一玻璃原料形成的颗粒体3…的表面上直接生成，或者，可以在由单一玻璃原料形成的基体3b…的表面上，设置由熔点比该玻璃原料低的透明原料制成的涂层3c···，由此构成颗粒体3···，从而通过该涂层3c…生成熔接面J。另外，在由单一玻璃原料形成的颗粒体3…的表面上直接生成熔接面J时，作为玻璃管2的原料，优选使用熔点比颗粒体3…的原料高的原料。专利技术效果根据如上所述的本专利技术的光反应器I及其制造方法，起到如下所述的显著效果。(I)通过使玻璃管2与颗粒体3…之间的抵接部以及颗粒体3…彼此之间的抵接部分别成为具有规定面积的熔接面J···，由此在玻璃管2和颗粒体3…中设置了经由熔接面J…而连续的导光路C，因此，即使在使用了由玻璃原料形成的多个颗粒体3···，且从玻璃管2的外部照射光的情况下，在使流体L在玻璃管2的内部流通时，也能够在增大颗粒体3···的表面与流体L的接触面积的同时，增大对颗粒体3…的表面的照射面积，能够飞跃地提高对于流体L的处理能力(处理效率)。(2)在制造光反应器I时，在玻璃管2中填充了颗粒体3···之后，以规定的加热温度Th对填充了该颗粒体3…的玻璃管2进行加热，即可在玻璃管2与颗粒体3…之间的抵接部以及颗粒体3…彼此之间的抵接部处分别生成具有规定面积的熔接面J···，因此能够以很少的部件数量极其容易地进行制造，能够实现整体的成本降低和小型紧凑化，并且不需要动力部等，因此节能性和通用性也十分优异。(3)根据优选方式，如果在除熔接面J…以外的颗粒体3…的表面和玻璃管2的内表面上设置光催化剂层4，则能够容易地构成玻璃管2的一端为被处理水La的流入口 2a，且另一端为处理水Lb的流出口 2b的净水装置M等，并且飞跃地提高对被处理水La进行净化时的处理能力(处理效率)，而且，可以作为能够实现成本降低和小型紧凑化的净水装置M等来提供。(4)根据优选方式，如果玻璃管2采用了外周面能够被外部的发光部5照射光的单管，则能够更简单地构成廉价的光反应器I。(5)根据优选方式，如果将玻璃管2的截面形状形成为圆形，则能够形成为最普遍的形状，因此能够容易且低成本地进行制造。(6)根据优选方式，将玻璃管2的截面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.03 JP 2010-1742571.一种光反应器，其构成为，在玻璃管中收纳有由玻璃原料形成的多个颗粒体，并且能够使流体在玻璃管中流通，该光反应器的特征在于， 使所述玻璃管与所述颗粒体之间的抵接部以及所述颗粒体彼此之间的抵接部分别成为具有规定面积的熔接面，由此，在所述玻璃管和所述颗粒体中设置了经由所述熔接面而连续的导光路。2.根据权利要求1所述的光反应器，其特征在于， 在除所述熔接面以外的所述颗粒体的表面和所述玻璃管的内表面上，设有光催化剂层。3.根据权利要求1或2所述的光反应器，其特征在于， 所述玻璃管是外周面能够被外部的发光部照射光的单管。4.根据权利要求1、2或3所述的光反应器，其特征在于， 所述玻璃管的截面形状形成为圆形。5.根据权利要求1、2或3所述的光反应器，其特征在于， 所述玻璃管的截面形状形成为非圆形，并且在该非圆形中至少包含多边形、长边侧是短边侧的三倍以上的直线状或曲线状的细长形状。6.根据权利要求1或2所述的光反应器，其特征在于， 所述玻璃管是二重管，该二重管构成为同轴地配置外管和内管，能够在中心配置发光部，并且能够在所述外管与所述内管之间收纳所述颗粒体。7.根据权利要求1 6中的任意一项所述的光反应器,其特征在于， 所述颗粒体由单一玻璃原料形成。8.根据权利要求1 6中的任意一项所述的光反应器,其特征在于， 所述颗粒体是在由单一玻璃原料形成的基体的表面上，设置由熔点比该玻璃原料低的透明原料制成的涂层而形成的。9.根据权利要求1 8中的任意一项所述的光反应器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇佐美久尚，
申请(专利权)人：国立大学法人信州大学，
类型：
国别省市：