JPH048994Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は容器内に供給される原料液にレーザ光
を導入照射し、光化学反応を起させるレーザ光反
応器に関する。

＜従来の技術＞ 従来レーザ光反応器として第２図に示すものが
提案されている。第２図において、ａは反応容
器、ｂは遮へい板、ｃはアジテータ、ｄは循環ポ
ンプ、ｅは窓、ｆは原料液、はレーザ光であ
る。

反応容器内には原料液ｆが所要レベルまで満た
されている。レーザ光はガラスなどの透明部材
がはめ込まれた窓ｅを通り反応容器内に導入され
る。原料液ｆにレーザ光を当ると液中の化学物質
が励起され光化学反応が起る。原料液中で吸収さ
れた残りのレーザ光はグラフアイト等でできた遮
へい板で吸収される。反応はレーザ光の当つた部
分に限られるので、原料液全体にレーザ光が当り
化学反応を起させるためアジテータｃにより攪拌
する。

循環ポンプｄは攪拌を助ける他反応の完了した
液の抜出しに使用する。

＜考案が解決しようとする問題点＞ かかるレーザ光反応器を使用して、濁度が高く
レーザ光の吸収度の大きい原料に光化学反応を起
させる場合には次のような問題がある。

(1) レーザ光の吸収度が大きいのでレーザ光は窓
ｅの付近で吸収されてしまい照射体積がきわめ
て限られたものになり全体を反応させるために
長時間を要する。

(2) そこでレーザ光の透過する距離を大きくする
ためレーザ光のビーム強度を上げると入射窓ｅ
の損傷が起こりやすくなるだけでなく、原料液
に極めて強いレーザ光が照射されるため蒸発や
イオン化など望ましくない副反応が起きる可能
性がある。たとえ副反応が起きないにしても必
要以上に強いレーザ光照射はエネルギーのむだ
である。

(3) 反応が入射窓ｅ付近に限られるので、反応を
原料全体に及ぼすために攪拌や循環を入念に行
わねばならずそれに多大のエネルギーを要す
る。

以上述べたようにレーザ光の吸収度が大きい原
料に対して第２図の従来のレーザ光反応器が適し
ていないと考えられる他反応に必要な照射量の小
さい原料についても、窓が小さく、レーザビーム
の径が小さいため照射体積が限られていて効果的
な光化学反応が期待できない。

＜考案の目的＞ 本考案は以上述べた問題点に鑑み案出したもの
で、レーザ光の吸収性の高い原料液やスラリまた
は反応に必要なレーザ光照射量の小さい原料液や
スラリに対して効果的に光化学反応を起させるレ
ーザ光反応器を提供することを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するために本考案のレーザ光反
応器は、天井部にレーザ光を導入する円板状透明
部材がはめ込まれている密閉円筒状反応容器と、
上記天井部の下方に天井部と平行に、かつ外周と
容器内壁との間に環状の隙間が形成されるように
配設されている円板状のサポートと、該サポート
の略中央に穿設された原料液供給口に原料液を供
給する原料導入管とを備えてなることを特徴とす
るものである。

＜実施例＞ 以下本考案の一実施例について図面を参照しつ
つ説明する。第１図はレーザ光反応器の断面図と
フローシートを組合せた図面である。第１図にお
いて、１は反応容器、２は原料液導入管、３は容
器天井部にはめ込まれた透明部材、４はミラー、
５は凹レンズ、６はガス戻り管、７は原料液、８
はレーザビームで連続光またはパルス光どちらで
もよい。ビーム断面形状は円形ないしは円形でな
いものはアパチヤーにより円形としたものが良
い。９は原料貯溜タンク、１０はガス体、１１は
円板状のサポート、１２は原料液供給口、１３は
反応生成物を含む液、１４はポンプである。

反応容器１は軸線を堅方向に向けて載置された
円筒状の容器で、天井部分にはガラス等の円板状
の透明部材３がはめ込まれている。容器１内には
天井の透明部材３から所要距離ｄ下方に、透明部
材３と平行に円板状のサポート１１が配設されて
いる。サポート１１の略中央には円形の原料液供
給口１２が穿設されており、またサポートの外径
は容器１の内径よりもわずかに小さくなつてい
て、サポート１１外周と容器１内周との間に環状
の隙間が形成されるようになつている。

尚、サポート１１の上面と透明部材３下面との
距離ｄは調節可能となつている。サポート１１に
設けられた原料供給口１２には容器１底部を貫通
する原料液導入管２が接続されており、原料液７
が原料供給口１２から湧き出すようになつてい
る。

次に作用を説明する。

貯溜タンク９内に貯溜された原料液７はポンプ
１４により、原料導入管２を通つて、反応容器１
に送られる。原料液７は原料液供給口１２から、
透明部材３とサポート１１の間に形成される空間
１５内に流出する。原料液７は空間１５内を第３
図に示すように原料液供給口１２を中心に放射方
向に一様な流速で流れ、サポート１１の外周部に
形成される隙間１７を通つて、容器１の内周に沿
つて流下し容器１底部に貯溜する。容器１内に存
在するガス体１０はガス戻り管６を通つて原料貯
溜タンク９に戻される。

一方図示しないレーザビーム発生装置から水平
方向に射出されたビームはミラー４により垂直方
向に方向変換される。尚ミラー４の代りにプリズ
ムを使用してもよい。レーザビームはその後凹レ
ンジ５により円錐状に拡げられて容器１天井部の
透明部材を通過し原料液７に照射される。レーザ
ビームが照射される部分の原料液７の深さはｄで
あり、かつｄは比較的浅いので、原料液７の光吸
収度が大きい場合であつても底（サポート１１の
表面）までレーザビームが達し、光化学反応が均
一に惹起される。尚深さｄは原料液の流量、照射
されるレーザビームの強さ、レーザビームの直径
などに応じて調節することにより最適の光化学反
応条件が達成される。空間１５内を流れる間に原
料液７は光化学反応を起し、反応生成物を含む液
１３となつて隙間１７より流下する。尚本実施例
では原料液７はレーザビームが一回だけ照射され
るようになつているが、反応生成物を含む液１３
を原料液貯溜タンク９に戻し、両者の間で循環す
るようにすれば、何回もレーザビームを照射する
ことができる。

＜考案の効果＞ 以上述べたように本考案のレーザ光反応器は以
下の効果がある。

(1) レーザ光の吸収率が大きい原料液に対してレ
ーザ光を均一に照射できかつ照射体積を大きく
できるので光化学反応を効率よく惹起させるこ
とができ、反応率を高めることができる。

(2) 光化学反応を起すための単位体積当りの照射
エネルギの小さくてもよい原料液に対しても、
送液流量、間隔ｄ、ビームの照射径を適当に選
ぶことにより、レーザビームを均一に照射する
ことができ、光化学反応を効果的に惹起させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のレーザ光反応器の断面図とフ
ローシートを組合せた図面、第２図は従来のレー
ザ光反応器の断面図、第３図は第１図の−矢
視断面図である。 １……反応容器、３……容器天井部にはめ込ま
れた透明部材、７……原料液導入管、１１……サ
ポート、１２……原料供給口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 天井部にレーザ光を導入する円板状透明部材が
   はめ込まれている密閉円筒状反応容器と、上記天
   井部の下方に天井部と平行に、かつ外周と容器内
   壁との間に環状の隙間が形成されるように配設さ
   れている円板状のサポートと、該サポートの略中
   央に穿設された原料液供給口に原料液を供給する
   原料導入管とを備えてなることを特徴とするレー
   ザ光反応器。