(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽の上部に流入口を装着し、前記処理槽から溢れた被処理溶液を流出する流出口を前記処理槽に装着し、前記処理槽の底部外側に振動板を装着し、前記処理槽の上部に前記振動板と対向して反射板を設置し、前記振動板に超音波振動子を装着し、該超音波振動子を囲むように前記振動板に冷却槽を装着し、前記振動板を介して前記処理槽の前記被処理溶液を冷却するとともに、前記超音波振動子を冷却することを特徴とする流通式ソノリアクター。
【請求項２】
処理槽の上部に被処理溶液を流入する流入口及び前記処理槽から溢れた被処理溶液を流出する流出口を装着し、前記処理槽を冷却槽内に装着し、該冷却槽の上部に反射板を装着し、前記冷却槽の下部外側に振動板を装着し、前記処理槽の底部に装着した超音波振動子を前記冷却槽の下部外側の前記振動板を通して装着し、前記冷却槽で前記処理槽の被処理溶液を冷却するとともに、前記超音波振動子を冷却することを特徴とする流通式ソノリアクター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波による音響化学反応を効率よく発生することができる流通式ソノリアクターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、超音波ソノリアクターとしては、種々提案されており、反応容器には、化学反応をさせる物質を収納し、反応容器に超音波振動子から超音波を反応容器に照射させながら反応させるようにしており、この装置として、図３に示すように、ベース台１の上に冷却水２が循環される冷却容器３が装着され、この冷却容器３の上部の蓋３ａの孔から反応容器４が挿入され、反応容器４の底部４ａと冷却容器３の底部３ｂの間隔が微小になるように反応容器４の大半が冷却水２に浸漬されて蓋３ａに固定され、又、反応容器４の底部の近傍の冷却容器３の底部３ｂに超音波振動子５が固着されて２重水槽が構成されたものを本発明者が提案した（特願平９−３６５０６９号公報参照）。
【０００３】
この超音波ソノリアクターは、超音波振動子５に増幅器６が接続され、又、増幅器６に発振装置７が接続され、さらに、冷却容器３にパイプ８を介してオーバーフローした冷却水２はタンク９に溜められ、又、タンク９からパイプ１０を介して制御装置１１で吸引された冷却水２は制御装置１１で冷却されてパイプ１２を介して冷却容器３に供給されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように構成された超音波ソノリアクターは基礎実験が目的であり、取り扱いが容易ではないという欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、処理槽の上部に流入口を装着し、前記処理槽から溢れた被処理溶液を流出する流出口を前記処理槽に装着し、前記処理槽の底部外側に振動板を装着し、前記処理槽の上部に前記振動板と対向して反射板を設置し、前記振動板に超音波振動子を装着し、該超音波振動子を囲むように前記振動板に冷却槽を装着し、前記振動板を介して前記処理槽の前記被処理溶液を冷却するとともに、前記超音波振動子を冷却するものであり、又、処理槽の上部に被処理溶液を流入する流入口及び前記処理槽から溢れた被処理溶液を流出する流出口を装着し、前記処理槽を冷却槽内に装着し、該冷却槽の上部に反射板を装着し、前記冷却槽の下部外側に振動板を装着し、前記処理槽の底部に装着した超音波振動子を前記冷却槽の下部外側の前記振動板を通して装着し、前記冷却槽で前記処理槽の被処理溶液を冷却するとともに、前記超音波振動子を冷却するものである。
【０００６】
【発明の実施の態様】
本発明では、処理槽に流入口から被処理溶液を入れ、超音波を照射しながら被処理溶液を反応させ、反応させた被処理溶液を流出口から排出し、又、超音波振動子を囲むように冷却槽を反応容器の底部に装着した振動板に装着することにより、被処理溶液を流通式で大量に処理することができる。
【０００７】
【実施例】
図１は、本発明の実施例の流通式ソノリアクターの断面図で、処理槽１３の底部に振動板１４を装着し、振動板１４に超音波振動子１５を装着し、超音波振動子１５を囲むように冷却槽１６を装着し、冷却槽１６に冷却水を流入する流入口１７を設け、又、冷却槽１６から冷却水を流出する流出口１８を設け、さらに、処理槽１３の上部に被処理溶液１９を流入する流入口２０を装着し、又、処理槽１３から溢れた被処理溶液１９を流出する流出口２１を設け、さらに、処理槽１３の超音波振動子１４に対向した上部に反射板２２を装着する。
【０００８】
このように構成された本実施例の流通式ソノリアクターでは、被処理溶液１９を流入口２０から処理槽１３に入れると、処理槽１３の底部に取り付けた超音波振動子１５から超音波が被処理溶液１９に照射され、又、この超音波の音場は、上面に取り付けた反射板２２の高さを調整することにより被処理溶液１９の液体中に所定の定在波を立てることで制御することができる。
【０００９】
又、化学反応は温度制御が重要であるので、本実施例では、処理槽１３の底部に振動板１４を装着して冷却槽１６を装着した二重構造とし、この冷却槽１６に冷却水を流すことにより処理槽１３内の温度を振動板１４を介して制御する構造とし、さらに、冷却槽１６は超音波振動子１５を取り囲むことにより、超音波振動子１５を冷却することができる。
【００１０】
なお、上記実施例において、処理槽１３の側面を石英ガラスで構成することにより、処理槽１３内の超音波の音場を光学的に測定することができ、又、音響化学反応によるソノルミネッセンスの観察を容易に行うことができる。
【００１１】
図２は、本発明の他の実施例の流通式ソノリアクターの斜視図で、処理槽１３は冷却槽１６の中に装着され、冷却槽１６の上部に反射板２２を装着し、冷却槽１６の下部に振動板１４を装着し、処理槽１３の底部に装着された超音波振動子１５を振動板１４が取り囲むように装着され、又、冷却槽１６の下部に冷却水を流入する流入口１７を設け、冷却槽１６の上部に冷却水を流出する流出口１８を装着し、さらに、処理槽１３の上部に被処理溶液を流入する流入口２０と被処理溶液を流出する流入口２１を装着し、冷却槽１６の側面から処理槽１３の内部を観察できるように、冷却槽１６と処理槽１３を貫通する窓２３を設け、この窓には、石英ガラスがはめ込まれている。
【００１２】
このように構成された本実施例の流通式ソノリアクターでも、被処理溶液を流入口２０から処理槽１３に入れると、処理槽１３の底部に取り付けた超音波振動子１５から超音波が被処理溶液に照射され、又、この超音波の音場は、上面に取り付けた反射板２２の高さを調整することにより被処理溶液の液体中に所定の定在波を立てることで制御することができ、又、処理槽１３の周囲に冷却槽１６を設けることにより、処理槽１３を冷却するとともに、超音波振動子１５も冷却することができる。
【００１３】
なお、冷却槽１６に装着した流入口１７と流出口１８を逆にして、流入口１８と流出口１７としても同じ効果が得られ、又、以上の実施例の説明では、被処理溶液を流通式で行ったが、流入、流出を止めることで、バッチ式とすることができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の流通式ソノルミネッセンスでは、処理槽に流入口から被処理溶液を入れ、超音波振動子から超音波を照射しながら連続的に反応させ、反応が終了した被処理溶液は処理槽から溢れて流出口から流出されるので、大容量の被処理溶液を処理することができ、又、処理槽の底部に振動板を装着して冷却槽を振動板に装着することにより、振動板を介して被処理溶液を冷却することができ、さらに、超音波振動子を囲むように冷却槽を装着することにより、超音波振動子も冷却することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例の流通式ソノリアクターの断面図である。
【図２】  本発明の他の実施例の流通式ソノリアクターの斜視図である。
【図３】  従来例の超音波反応装置の断面図である。
【符号の説明】
１３                      処理槽
１４                      振動板
１５                      超音波振動子
１６                      冷却槽
１７                      流入口又は流出口
１８                      流出口又は流入口
１９                      被処理溶液
２０                      流入口
２１                      流出口
２２                      反射板
２３                      窓
【図１】
0003734000.tif 000002
【図２】
0003734000.tif 000003
【図３】
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