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JP3355019B2 - Excited oxygen generator - Google Patents
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JP3355019B2 - Excited oxygen generator - Google Patents

Excited oxygen generator

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JP3355019B2
JP3355019B2 JP7254094A JP7254094A JP3355019B2 JP 3355019 B2 JP3355019 B2 JP 3355019B2 JP 7254094 A JP7254094 A JP 7254094A JP 7254094 A JP7254094 A JP 7254094A JP 3355019 B2 JP3355019 B2 JP 3355019B2
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liquid
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洋郎 藤井
博 辻
郁夫 和仁
督博 中林
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ性過酸化水素
水溶液と塩素ガスとを接触させて化学反応させることに
より、励起酸素を効率よく発生させるジェット型の励起
酸素発生器及びその運転方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a jet type excited oxygen generator for efficiently generating excited oxygen by bringing an aqueous solution of alkaline hydrogen peroxide into contact with chlorine gas to cause a chemical reaction, and a method of operating the same. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、化学励起酸素よう素レーザ(ch
emical oxygen iodine lase
r:COIL)の研究がなされ、1.315μm 波長の
高出力レーザ発振に成功している。このCOILはレー
ザ発振のためのポンピング源として電気エネルギを必要
とせず、化学物質でレーザ発振でき比較的簡単な構造で
あるという利点を有している。
2. Description of the Related Art In recent years, chemically excited oxygen iodine lasers (ch
electronic oxygen iodine case
r: COIL) and succeeded in high-power laser oscillation at a wavelength of 1.315 μm. This COIL has an advantage that it does not require electric energy as a pumping source for laser oscillation and can be laser-oscillated with a chemical substance and has a relatively simple structure.

【0003】COILの基本原理は、例えば、Sov.
J.Quantum Electron.21(7)J
uly 1991の第747頁〜第753頁“High
lyefficient jetO2 1Δ)gene
rator”に記載されているように、下記の数式1に
よるエネルギ移乗反応である。
The basic principle of COIL is described, for example, in Sov.
J. Quantum Electron. 21 (7) J
uly 1991, pp. 747-753, "High.
lyefficient jetO 2 ( 1 Δ) gene
The energy transfer reaction according to the following equation 1 is described as described in “Rator”.

【0004】[0004]

【数1】 (Equation 1)

【0005】数式1で左辺から右辺への反応が速いた
め、効率良くポンピングが行われI*(21/2)が生成さ
れる。このI* (21/2)がレーザ媒質となり、誘導放出
により下記の数式2のように、波長1.315μm のレ
ーザ光を発生する。
[0005] For fast reaction from the left side in Equation 1 to the right side, effectively pumping is performed I * (2 P 1/2) is generated. The I * (2 P 1/2) is the laser medium, as Equation 2 below by stimulated emission, to generate a laser beam having a wavelength of 1.315μm.

【0006】[0006]

【数2】 (Equation 2)

【0007】ここで最も重要なことは、ポンピング源で
あるO2 * (1Δ)をいかに効率よく、かつ高圧で発生さ
せるかである。現在知られている最も効率のよい方法
は、下記の数式3で示す過酸化水素の分解反応である。
[0007] Here, the most important thing, O 2 * a pumping source (1 delta) how efficiently and is either is generated at high pressure. The most efficient method known at present is a decomposition reaction of hydrogen peroxide represented by the following equation (3).

【0008】[0008]

【数3】 (Equation 3)

【0009】高濃度過酸化水素水溶液に水酸化ナトリウ
ム水溶液を加えアルカリ性にした上で、この混合溶液と
塩素ガスとを接触反応させることによりO2 * (1Δ)は
容易に発生する。
[0009] in terms of the alkaline aqueous sodium hydroxide in a high concentration aqueous hydrogen peroxide solution, O 2 * (1 Δ) by contacting the reaction with the mixed solution and the chlorine gas is easily generated.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来方
式は、励起酸素の発生効率が十分なものとは言えず、さ
らに効率のよい励起酸素発生器が要望されていた。ま
た、励起酸素発生器を備えた化学励起酸素よう素レーザ
装置において、高出力化、装置のコンパクト化のため
に、ガスの超音速化、運転圧力の高圧化が望まれてい
た。本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、本発明
の目的はアルカリ性過酸化水素水溶液と塩素ガスとを接
触反応させ励起酸素を発生させるジェット型励起酸素発
生器において、より高圧で、励起酸素の発生効率が向上
し、かつガスの超音速化及び装置のコンパクト化を図る
ことができるようにしたジェット型酸素発生器及びその
運転方法を提供することにある。
However, the above-mentioned conventional method cannot provide sufficient excitation oxygen generation efficiency, and a more efficient excitation oxygen generator has been demanded. Further, in a chemically excited oxygen iodine laser device provided with an excited oxygen generator, it has been desired that the gas be supersonic and the operating pressure be increased in order to increase the output and make the device compact. The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and an object of the present invention is to provide a jet-type excited oxygen generator that generates an excited oxygen by contacting an alkaline aqueous hydrogen peroxide solution with a chlorine gas to generate an excited oxygen at a higher pressure. It is an object of the present invention to provide a jet-type oxygen generator and a method of operating the jet-type oxygen generator, in which the generation efficiency of gas is improved, and the supersonic velocity of the gas and the size of the apparatus can be reduced.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の励起酸素発生器は、酸素発生室内のアル
カリ性過酸化水素水溶液をノズルプレートに設けられた
多数のジェットノズルから噴出し、この液に塩素ガスを
接触反応させて励起酸素を発生させるようにしたジェッ
ト型励起酸素発生器において、気液接触面積S/酸素発
生室内容積Vの値σが、σ>3〔1/cm〕になるように
ジェットノズルを配列し、ノズルプレートに振動手段を
連結して、ノズルプレートを振動又は揺動させるように
たことを特徴としている。なお、超音速ノズルとの組
合せにおいては、σ>10〔1/cm〕とすることが好ま
しい。σ≦3の場合は、後述の図3の説明におけるよう
に、酸素発生室内の運転圧力が20Torr以下になり、超
音速よう素レーザが目差すガスの超音速化及び装置のコ
ンパクト化が難しくなる。
In order to achieve the above object, an excited oxygen generator of the present invention ejects an aqueous alkaline hydrogen peroxide solution in an oxygen generation chamber from a number of jet nozzles provided on a nozzle plate. In a jet-type excited oxygen generator in which chlorine gas is contact-reacted with this liquid to generate excited oxygen, the value σ of the gas-liquid contact area S / oxygen generation chamber volume V is σ> 3 [1 / cm Arrange the jet nozzles so that
Connected to vibrate or swing the nozzle plate
It is characterized in that the. In addition, in combination with a supersonic nozzle, it is preferable that σ> 10 [1 / cm]. In the case of σ ≦ 3, the operating pressure in the oxygen generation chamber becomes 20 Torr or less, as described later with reference to FIG. 3, and it becomes difficult to make the gas supersonic at the supersonic iodine laser and to make the apparatus compact.

【0012】酸素発生室及び水溶液貯留室のケーシング
には、冷却用ジャケットを設けることが好ましい。ま
た、本発明の励起酸素発生器は、酸素発生室内のアルカ
リ性過酸化水素水溶液をノズルプレートに設けられた多
数のジェットノズルから噴出し、この液に塩素ガスを接
触反応させて励起酸素を発生させるようにしたジェット
型励起酸素発生器において、 気液接触面積S/酸素発生
室内容積Vの値σが、σ>3〔1/cm〕になるようにジ
ェットノズルを配列し、2枚のノズルプレートを摺動可
能に重ね合わせ、一方のノズルプレートに駆動手段を連
結して、ノズルプレートを摺動させるようにしたことを
特徴としている。
The casings of the oxygen generation chamber and the aqueous solution storage chamber are preferably provided with a cooling jacket. Further, the excited oxygen generator of the present invention is provided with an alkali in the oxygen generation chamber.
Aqueous hydrogen peroxide solution on the nozzle plate
Jet from several jet nozzles and contact chlorine gas with this liquid.
Jet that reacts to generate excited oxygen
In type excited oxygen generator, the gas-liquid contact area S / oxygen generator
The value σ of the room volume V is set so that σ> 3 [1 / cm].
Arranging Ettonozuru, the two nozzle plates was slidably overlapped, by connecting the drive means to one of the nozzle plate, that it has to slide the nozzle plate
Features.

【0013】また、ジェットノズルを管状とし、これら
の管状ジェットノズルの下端が酸素発生室のガス出口開
口高さの下方に位置するように構成することが好まし
い。 また、本発明の励起酸素発生器は、酸素発生室内の
アルカリ性過酸化水素水溶液をノズルプレートに設けら
れた多数のジェットノズルから噴出し、この液に塩素ガ
スを接触反応させて励起酸素を発生させるようにしたジ
ェット型励起酸素発生器において、 気液接触面積S/酸
素発生室内容積Vの値σが、σ>3〔1/cm〕になるよ
うにジェットノズルを配列し、酸素発生室内のガス出口
部近傍に液状層流スクリーンが形成されるように、ノズ
ルプレートのガス出口側に液状層流スクリーン形成手段
を設けたことを特徴としている。この場合、液状層流ス
クリーン形成手段は、ノズルを密に配置すること、ノズ
ル径を大きくすること、及びノズルプレート上面のジェ
ットノズルとスクリーンノズルとの間に圧力降下用多孔
部材を設けることの少なくとも1つの手段により形成さ
れる。
Further, the jet nozzle is a tubular, preferably be lower ends of the tubular jet nozzle is configured to be located below the gas outlet opening height of the oxygen generating chamber
No. Further, the excited oxygen generator of the present invention is provided in the oxygen generation chamber.
Alkaline hydrogen peroxide solution is provided on the nozzle plate
Jets from a large number of jet nozzles
A catalyst that generates excited oxygen by a catalytic reaction
In jet type excited oxygen generator, the gas-liquid contact area S / acid
The value σ of the element generation chamber volume V becomes σ> 3 [1 / cm]
The jet nozzles are arranged as described above, and a liquid laminar flow screen forming means is provided on the gas outlet side of the nozzle plate so that a liquid laminar flow screen is formed near the gas outlet in the oxygen generation chamber . In this case, the liquid laminar flow screen forming means includes at least disposing the nozzles densely, increasing the nozzle diameter, and providing a pressure drop porous member between the jet nozzle and the screen nozzle on the upper surface of the nozzle plate. It is formed by one means.

【0014】本発明の励起酸素発生器の運転方法は、ア
ルカリ性過酸化水素水溶液を多数のジェットノズルから
噴出し、この液に塩素ガスを接触反応させて励起酸素を
発生させるジェット式励起酸素発生方法において、アル
カリ性過酸化水素水溶液に、泡立ち防止用の反応抑制剤
を混合し、アルカリ性過酸化水素水溶液の温度を−10
℃以下に制御し、及び、アルカリ性過酸化水素水溶液中
の塩濃度が一定レベル以下になるように制御することの
うち、少なくとも1つの工程を含包することを特徴とし
ている。
The method for operating the excited oxygen generator according to the present invention is a jet type excited oxygen generating method in which an aqueous alkaline hydrogen peroxide solution is jetted from a number of jet nozzles and a chlorine gas is brought into contact with the liquid to generate excited oxygen. In the above, a reaction inhibitor for preventing foaming is mixed with the alkaline hydrogen peroxide aqueous solution, and the temperature of the alkaline hydrogen peroxide aqueous solution is lowered by -10.
The method is characterized by including at least one step of controlling the temperature to not more than ° C. and controlling the salt concentration in the aqueous alkaline hydrogen peroxide solution to be equal to or less than a certain level.

【0015】反応抑制剤としては、ジエチレントリアミ
ンペンタ−メチレンホスホン酸7Na塩などが用いら
れ、反応抑制剤を水溶液に添加することにより、運転中
の過剰な泡立ちを抑制することができる。また、水溶液
温度を−10℃以下で運転することにより、水蒸気の発
生を少なくし、励起率(O2 * /O2 )の向上と後流へ
の水蒸気による悪影響を少なくすることができる。図8
は、アルカリ性過酸化水素水溶液温度と飽和蒸気圧との
関係を示している。図8から、水溶液温度を−10℃以
下にすれば、飽和蒸気圧が1.0Torr以下となり水蒸気
の発生がきわめて少なくなることがわかる。また、アル
カリ性過酸化水素水溶液を循環使用する場合に、運転中
に生成される塩(NaCl、KClなど)を一定レベル
以下に保つことにより、長時間のレーザ発振が可能とな
る。
As the reaction inhibitor, diethylenetriaminepenta-methylenephosphonic acid 7Na salt or the like is used. By adding the reaction inhibitor to the aqueous solution, excessive foaming during operation can be suppressed. In addition, by operating the aqueous solution at a temperature of -10 ° C or lower, generation of water vapor can be reduced, and the excitation rate (O 2 * / O 2 ) can be improved and adverse effects of the water vapor on the downstream can be reduced. FIG.
Shows the relationship between the temperature of the aqueous alkaline hydrogen peroxide solution and the saturated vapor pressure. FIG. 8 shows that when the temperature of the aqueous solution is -10 ° C. or lower, the saturated vapor pressure becomes 1.0 Torr or lower, and the generation of water vapor is extremely reduced. In addition, when the alkaline hydrogen peroxide aqueous solution is circulated and used, by maintaining salts (NaCl, KCl, etc.) generated during operation at a certain level or less, laser oscillation can be performed for a long time.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成機器の形状、その相対配置などは、とくに特定的
な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定
する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。 実施例1 図1及び図2は本発明の励起酸素発生器の一実施例を示
している。10は励起酸素発生室で、この発生室10に
供給されたアルカリ性過酸化水素水溶液をノズルプレー
ト12に設けられた多数のジェットノズル14から噴出
し、この液柱に塩素ガスを接触反応させて励起酸素を発
生させるものである。16は励起酸素出口、18は水溶
液貯留室である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. However, the shapes of the components described in this embodiment, the relative arrangement thereof, and the like are not intended to limit the scope of the present invention to only them, unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. It's just Embodiment 1 FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the excited oxygen generator of the present invention. Reference numeral 10 denotes an excited oxygen generation chamber, which ejects an aqueous alkaline hydrogen peroxide solution supplied to the generation chamber 10 from a number of jet nozzles 14 provided on a nozzle plate 12, and makes the liquid column contact and react with chlorine gas for excitation. It generates oxygen. Reference numeral 16 denotes an excited oxygen outlet, and reference numeral 18 denotes an aqueous solution storage chamber.

【0017】上記のジェット型の励起酸素発生器におい
て、図1及び図2に示すように、ジェットノズル14の
直径をdcm、ジェットノズル14の数をn個、発生室1
0の塩素導入口と励起酸素出口との間の高さをLcm、発
生室10の横断面積をAcm2とすると、気液接触面積S
=nπdL、発生室内容積V=ALとなる。そして、本
発明の励起酸素発生器においては、σ=S/V=nπd
L/AL>3〔1/cm〕となるように、ジェットノズル
14をレイアウトする。図3は、上記のσ(=S/V)
と発生室内運転圧力Pとの関係(P=12√σ)の曲線
を実験的に示している。ただし、励起率(O2 *
2 )が50%の場合である。ジェット型励起酸素発生
器を備えた化学励起酸素よう素レーザ装置においては、
励起酸素を含むガスの超音速化及び装置のコンパクト化
には、発生室内の圧力がP>20Torrであることが必要
であり、このためには、σ>3でなければならない。σ
>3とすることで、酸素発生室10内をより高圧化する
ことが可能になる。
In the jet-type excited oxygen generator described above, as shown in FIGS. 1 and 2, the diameter of the jet nozzle 14 is dcm, the number of the jet nozzles 14 is n,
Assuming that the height between the chlorine inlet and the excited oxygen outlet is 0 cm and the cross-sectional area of the generation chamber 10 is Acm 2 , the gas-liquid contact area S
= NπdL and the generation chamber volume V = AL. And in the excited oxygen generator of the present invention, σ = S / V = nπd
The jet nozzle 14 is laid out so that L / AL> 3 [1 / cm]. FIG. 3 shows the above σ (= S / V)
The curve of the relationship (P = 12√σ) between the pressure and the generated indoor operating pressure P is experimentally shown. However, the excitation rate (O 2 * /
O 2 ) is 50%. In a chemically excited oxygen iodine laser device equipped with a jet-type excited oxygen generator,
In order to make the gas containing excited oxygen supersonic and to make the apparatus compact, the pressure in the generation chamber needs to be P> 20 Torr, and for this purpose, σ> 3. σ
By setting> 3, the pressure in the oxygen generation chamber 10 can be further increased.

【0018】図1に示すように、酸素発生室10及び水
溶液貯留室18のケーシングには、冷却用ジャケット2
0が設けられている。冷媒としては、例えば、トリクロ
ルエチレン、メタノールなどのアルコール類、フロン代
替物質などが用いられる。ジェット型励起酸素発生器で
は、高圧運転のため、気化熱で液が冷却されにくい。こ
のため、内壁に付着した液は温度が上昇する虞れがあ
る。この場合、壁からの水分蒸発を防止するために冷却
するもので、−10〜−20℃の冷媒が用いられる。
As shown in FIG. 1, the casings of the oxygen generation chamber 10 and the aqueous solution storage chamber 18 are provided with a cooling jacket 2.
0 is provided. As the refrigerant, for example, alcohols such as trichloroethylene and methanol, and a substitute for CFCs are used. In the jet-type excited oxygen generator, the liquid is hardly cooled by heat of vaporization due to high-pressure operation. For this reason, the temperature of the liquid adhering to the inner wall may increase. In this case, cooling is performed to prevent evaporation of water from the wall, and a refrigerant at -10 to -20C is used.

【0019】実施例2 本実施例は、図4に示すように、ノズルプレート12に
例えば、モータ22とカム24とを組み合わせた振動手
段26を連結して、ノズルプレート12を振動又は揺動
させるようにしたものである。ノズルプレート12を振
動又は揺動させることにより、ジェットノズル14から
噴出される液の流れを乱し、液と塩素ガスとの接触を促
進することにより、σ(=S/V)を高め、より高圧化
を図ることができる。他の構成は実施例1の場合と同様
である。
Embodiment 2 In this embodiment, as shown in FIG. 4, for example, a vibration means 26 combining a motor 22 and a cam 24 is connected to the nozzle plate 12 to vibrate or swing the nozzle plate 12. It is like that. By vibrating or oscillating the nozzle plate 12, the flow of the liquid ejected from the jet nozzle 14 is disturbed, and the contact between the liquid and the chlorine gas is promoted, thereby increasing σ (= S / V). Higher pressure can be achieved. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

【0020】実施例3 本実施例は、図5に示すように、2枚のノズルプレート
12a、12bを摺動可能に重ね合わせ、一方のノズル
プレート12aに、例えば、モータ22とカム24とを
組み合わせた駆動手段28を連結して、一方のノズルプ
レート12aを摺動させるようにしたものである。30
はシール材である。このように、ノズルプレート12
a、12bを2枚重ね、片方を例えば、半ピッチ摺動さ
せて、ジェットノズル14から噴出される液柱32をち
ぎることによりσ(=S/V)の値を大きくし、より高
圧化を図ることができる。他の構成は実施例1の場合と
同様である。
Embodiment 3 In this embodiment, as shown in FIG. 5, two nozzle plates 12a and 12b are slidably overlapped, and a motor 22 and a cam 24 are mounted on one of the nozzle plates 12a. The combined driving means 28 is connected to slide one nozzle plate 12a. 30
Is a sealing material. Thus, the nozzle plate 12
a, 12b are overlapped, and one of them is slid, for example, by a half pitch to break the liquid column 32 ejected from the jet nozzle 14, thereby increasing the value of σ (= S / V), thereby increasing the pressure. Can be planned. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

【0021】実施例4 本実施例は、図6に示すように、ジェットノズルを管状
ジェットノズル34としてノズルプレート12の孔に挿
入し、これらの管状ジェットノズル34の下端が酸素発
生室10の励起酸素出口16の開口高さ(出口16の下
面)より下方に位置するようにしたものである。このよ
うに、多数の管状ジェットノズル34で励起酸素出口1
6の開口を覆い、ガスに乗って飛んでくる飛沫が管状ジ
ェットノズル34に付着して流下するようにする。すな
わち、飛沫のスクリーンを形成する。他の構成は実施例
1の場合と同様である。
Embodiment 4 In this embodiment, as shown in FIG. 6, a jet nozzle is inserted into a hole of the nozzle plate 12 as a tubular jet nozzle 34, and the lower ends of these tubular jet nozzles 34 are excited in the oxygen generation chamber 10. The oxygen outlet 16 is located below the opening height (the lower surface of the outlet 16). As described above, the excited oxygen outlet 1 is provided by the plurality of tubular jet nozzles 34.
6, the droplets flying on the gas adhere to the tubular jet nozzle 34 and flow down. That is, a splash screen is formed. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

【0022】実施例5 本実施例は、図7に示すように、酸素発生器10内の励
起酸素出口16近傍に液状層流スクリーンが形成される
ように、ノズルプレート12の励起酸素出口16側に液
状層流スクリーン形成手段を設けたものである。液状層
流スクリーン形成手段としては、例えば図7に示すよう
に、ノズルプレート12の上面のジェットノズル14と
スクリーンノズル40との間の水溶液室36内に圧力降
下用多孔部材38を設けるとともに、この多孔部材38
より下流側(励起酸素出口側)のスクリーンノズル40
の単位面積当たりの数を上流側のジェットノズル14の
単位面積当たりの数より多くして液状層流スクリーン4
2を形成させるようにする。なお、図7に示す液状層流
スクリーンの構成の代わりに、スクリーンノズル40を
密に配置すること、スクリーンノズル40径を大きくす
ることなどの手段を採用することも可能である。このよ
うに、ノズルプレート12のガス出口部にスクリーンノ
ズル40を配置することにより、例えば、ガス出口部に
スクリーンノズル40を密に配置することにより、液流
れを層流に保って飛沫の発生のない液柱(液状層流スク
リーン42)をつくり、酸素発生室10内で発生した飛
沫を液柱内に捕捉するとともに、未反応塩素の低減を図
ることができる。飛沫を捕捉した液柱は、下部の傾斜壁
44に沿って水溶液内に流下する。他の構成は実施例1
の場合と同様である。
Embodiment 5 In this embodiment, as shown in FIG. 7, a liquid laminar flow screen is formed near the excited oxygen outlet 16 in the oxygen generator 10 so that the nozzle plate 12 is located on the excited oxygen outlet 16 side. Provided with a liquid laminar flow screen forming means. As a liquid laminar flow screen forming means, for example, as shown in FIG. 7, a pressure drop porous member 38 is provided in an aqueous solution chamber 36 between the jet nozzle 14 and the screen nozzle 40 on the upper surface of the nozzle plate 12. Porous member 38
Screen nozzle 40 on the downstream side (excited oxygen outlet side)
Of the liquid laminar flow screen 4 by increasing the number per unit area of the upstream jet nozzles 14 per unit area.
2 is formed. Instead of the configuration of the liquid laminar flow screen shown in FIG. 7, it is also possible to adopt a means such as arranging the screen nozzles 40 densely or increasing the diameter of the screen nozzles 40. As described above, by disposing the screen nozzles 40 at the gas outlets of the nozzle plate 12, for example, by disposing the screen nozzles 40 densely at the gas outlets, the liquid flow is maintained in a laminar flow, and the generation of droplets is prevented. An unreacted liquid column (liquid laminar flow screen 42) can be created, and the droplets generated in the oxygen generation chamber 10 can be captured in the liquid column and unreacted chlorine can be reduced. The liquid column capturing the droplets flows down into the aqueous solution along the lower inclined wall 44. Another configuration is the first embodiment.
Is the same as

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1)ジェット型励起酸素発生器において、ジェットノ
ズルをσ(=S/V)>3となるように配列しているの
で、酸素発生器内の圧力の高い状態でも励起率(O2 *
/O2 )を大きく保持することができ、ガスの超音速化
及びこの励起酸素発生器を組み込んだ化学励起よう素レ
ーザ装置のコンパクト化を図ることができる。
As described above, the present invention has the following effects. (1) In the jet-type excited oxygen generator, since the jet nozzles are arranged so that σ (= S / V)> 3, even when the pressure inside the oxygen generator is high, the excitation rate (O 2 *
/ O 2 ) can be kept large, and the supersonic velocity of the gas and the compactness of the chemically excited iodine laser device incorporating this excited oxygen generator can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のジェット型の励起酸素発生器の一例を
示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a jet-type excited oxygen generator of the present invention.

【図2】図1におけるノズルプレート及び酸素発生室ま
わりの一部切欠き斜視図である。
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view around a nozzle plate and an oxygen generation chamber in FIG. 1;

【図3】本発明における一定励起率下でのσ(=S/
V)と酸素発生室内の運転圧力との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 3 shows σ (= S / S) at a constant excitation rate in the present invention.
It is a graph which shows the relationship between V) and the operating pressure in an oxygen generation chamber.

【図4】本発明の他の実施例を示す断面説明図である。FIG. 4 is an explanatory sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例を示す断面説明図である。FIG. 5 is an explanatory sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例を示す断面説明図である。FIG. 6 is an explanatory sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図7】本発明のさらに他の実施例を示す断面説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory sectional view showing still another embodiment of the present invention.

【図8】アルカリ性過酸化水素水溶液温度と飽和蒸気圧
との関係を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the temperature of an aqueous solution of alkaline hydrogen peroxide and the saturated vapor pressure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 励起酸素発生室 12 ノズルプレート 14 ジェットノズル 16 励起酸素出口 18 水溶液貯留室 20 冷却用ジャケット 22 モータ 24 カム 26 振動手段 28 駆動手段 30 シール材 32 液柱 34 管状ジェットノズル 36 水溶液室 38 圧力降下用多孔部材 40 スクリーンノズル 42 液状層流スクリーン 44 傾斜壁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Excited oxygen generation chamber 12 Nozzle plate 14 Jet nozzle 16 Excited oxygen outlet 18 Aqueous solution storage chamber 20 Cooling jacket 22 Motor 24 Cam 26 Vibration means 28 Driving means 30 Seal material 32 Liquid column 34 Tubular jet nozzle 36 Aqueous solution chamber 38 Pressure drop Porous member 40 Screen nozzle 42 Liquid laminar flow screen 44 Inclined wall

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中林 督博 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (56)参考文献 Zagidullin M.V.," Highly efficient j et 02(1Δ)generato r”,Sov.J.Quantum E lectron.,Vol.21,No. 7,pp.747−753. Zagidullin M.V.et al.,”An oxygen−io dine laser utilizi ng a high−pressure 02(1Δ)generator”,S ov.J.Quantum Elect ron.,Vol.21,No.12,p p.1303−1304. Azyazov V.N.et a l.,”Jet 02(1Δ)gener ator with oxygen p ressures up to 13.3 kPa”,Quantum Elec tronics,Vol.24,No. 2,pp.120−123. (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 3/00 - 3/30 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor: Takehiro Nakabayashi 3-1-1, Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Plant (56) References Zagidulin M. V. , "Highly efficient jet 02 (1Δ) generator", Sov. J. Quantum Electron. , Vol. 21, No. 7, p. 747-753. Zagidulin M.C. V. et al. , "Anoxygen-io Dine Laser Utility Utiliznga high-Pressure 02 (1Δ) generator", Sov. J. Quantum Electron. , Vol. 21, No. 12, p.p. 1303-1304. Azyazov. N. et al. , "Jet 02 (1Δ) generator with oxygen pressure up to 13.3 kPa", Quantum Electronics electronics, Vol. 24, No. 2, pp. 120-123. (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01S 3/00-3/30

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 酸素発生室内のアルカリ性過酸化水素水
溶液をノズルプレートに設けられた多数のジェットノズ
ルから噴出し、この液に塩素ガスを接触反応させて励起
酸素を発生させるようにしたジェット型励起酸素発生器
において、 気液接触面積(S)/酸素発生室内容積(V)の値
(σ)が、σ>3〔1/cm〕になるようにジェットノズ
ルを配列し、 ノズルプレートに振動手段を連結して、ノズルプレート
を振動又は揺動させるようにしたことを特徴とする励
酸素発生器。
1. An alkaline hydrogen peroxide solution in an oxygen generation chamber.
A large number of jet nozzles provided on the nozzle plate
And excites it by contacting chlorine gas with this liquid.
Jet-type excited oxygen generator for generating oxygen
, The value of gas-liquid contact area (S) / oxygen generating chamber volume (V)
Jet nozzle so that (σ) becomes σ> 3 [1 / cm]
Arranging Le, by connecting the vibrating means to the nozzle plate, excitation oxygen generator you, characterized in that the nozzle plate was set to vibrate or swing.
【請求項2】 酸素発生室内のアルカリ性過酸化水素水
溶液をノズルプレートに設けられた多数のジェットノズ
ルから噴出し、この液に塩素ガスを接触反応させて励起
酸素を発生させるようにしたジェット型励起酸素発生器
において、 気液接触面積(S)/酸素発生室内容積(V)の値
(σ)が、σ>3〔1/cm〕になるようにジェットノズ
ルを配列し、 2枚のノズルプレートを摺動可能に重ね合わせ、一方の
ノズルプレートに駆動手段を連結して、ノズルプレート
を摺動させるようにしたことを特徴とする励起酸素発生
2. An alkaline hydrogen peroxide solution in an oxygen generation chamber.
A large number of jet nozzles provided on the nozzle plate
And excites it by contacting chlorine gas with this liquid.
Jet-type excited oxygen generator for generating oxygen
, The value of gas-liquid contact area (S) / oxygen generating chamber volume (V)
Jet nozzle so that (σ) becomes σ> 3 [1 / cm]
Arranging Le, the two nozzle plates was slidably overlapped, by connecting the drive means to one of the nozzle plate, excitation oxygen generator you characterized in that so as to slide the nozzle plate .
【請求項3】 酸素発生室内のアルカリ性過酸化水素水
溶液をノズルプレートに設けられた多数のジェットノズ
ルから噴出し、この液に塩素ガスを接触反応させて励起
酸素を発生させるようにしたジェット型励起酸素発生器
において、 気液接触面積(S)/酸素発生室内容積(V)の値
(σ)が、σ>3〔1/cm〕になるようにジェットノズ
ルを配列し、 酸素発生室内のガス出口部近傍に液状層流スクリーンが
形成されるように、ノズルプレートのガス出口側に液状
層流スクリーン形成手段を設けたことを特徴とする励
酸素発生器。
3. An alkaline hydrogen peroxide solution in an oxygen generation chamber.
A large number of jet nozzles provided on the nozzle plate
And excites it by contacting chlorine gas with this liquid.
Jet-type excited oxygen generator for generating oxygen
, The value of gas-liquid contact area (S) / oxygen generating chamber volume (V)
Jet nozzle so that (σ) becomes σ> 3 [1 / cm]
Arranging Le, as liquid laminar flow screen near the gas outlet of the oxygen generating chamber is formed, excitation oxygen you characterized in that a liquid layer flow screen forming means on the gas outlet side of the nozzle plate Generator.
【請求項4】 液状層流スクリーン形成手段が、ノズル
を密に配置すること、ノズル径を大きくすること、及び
ノズルプレート上面のジェットノズルとスクリーンノズ
ルとの間に圧力降下用多孔部材を設けることの少なくと
も1つの手段により形成されるようにしたことを特徴と
する請求項記載の励起酸素発生器
4. A liquid laminar flow screen forming means, wherein nozzles are densely arranged, a nozzle diameter is increased, and a porous member for reducing pressure is provided between a jet nozzle and a screen nozzle on an upper surface of a nozzle plate. The excited oxygen generator according to claim 3 , wherein the excited oxygen generator is formed by at least one of the following .
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Zagidullin M.V.,"Highly efficient jet 02(1Δ)generator",Sov.J.Quantum Electron.,Vol.21,No.7,pp.747−753.
Zagidullin M.V.et al.,"An oxygen−iodine laser utilizing a high−pressure 02(1Δ)generator",Sov.J.Quantum Electron.,Vol.21,No.12,pp.1303−1304.

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