CN214068693U - 紫外线照射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种紫外线照射装置，可提高照度的均匀性。实施方式的紫外线照射装置包括：发光管，呈筒状，在内部空间封入有稀有气体；内部电极，具有设于所述内部空间的线圈；多个外部电极，在所述发光管的外侧，在沿着所述发光管的管轴的方向排列设置；以及冷却部，在所述多个外部电极的外侧隔开间隙而设置。

Description

紫外线照射装置

技术领域

本实用新型的实施方式涉及一种紫外线照射装置。

背景技术

存在照射峰值波长为200nm以下的紫外线的阻挡放电灯。阻挡放电灯例如可用于对象物的表面所附着的有机物的除去(光清洗处理)、表面改质、氧化膜的形成等表面处理。阻挡放电灯例如具有由电介质所形成的发光管、设于发光管的内侧的内部电极、及设于发光管的外侧的外部电极。若对内部电极和外部电极施加交流电压，则产生电介质阻挡放电，对应于发光管的内部空间所封入的气体的种类而照射具有特定波长的紫外线。

此处，若进行电介质阻挡放电，则与紫外线一起而产生热。因此，若长时间照射紫外线，则有时发光管的温度变高，发光管产生翘曲或挠曲等变形。若发光管产生翘曲或挠曲等变形，则有可能设于发光管的内侧的内部电极、与设于发光管的外侧的外部电极之间的距离局部地变化。若内部电极与外部电极之间的距离局部地变化，则有可能照度的均匀性劣化。

因此，期望开发出可提高照度的均匀性的紫外线照射装置。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2013-211164号公报

实用新型内容

[实用新型所要解决的问题]

本实用新型所要解决的问题在于提供一种可提高照度的均匀性的紫外线照射装置。

[解决问题的技术手段]

实施方式的紫外线照射装置包括：发光管，呈筒状，在内部空间封入有稀有气体；内部电极，具有设于所述内部空间的线圈；多个外部电极，在所述发光管的外侧，在沿着所述发光管的管轴的方向排列设置；以及冷却部，在所述多个外部电极的外侧隔开间隙而设置。

[实用新型的效果]

根据本实用新型的实施方式，可提供一种可提高照度的均匀性的紫外线照射装置。

附图说明

图1为用于例示本实施方式的紫外线照射装置的示意侧面图。

图2为图1的紫外线照射装置的A-A线方向的示意侧面图。

图3为用于例示阻挡放电灯的示意图。

图4的(a)、图4的(b)为用于例示变形的发光管与外部电极的位置关系的示意图。

图5为用于例示照度分布的图表。

图6为用于例示定位部的示意侧面图。

图7为用于例示冷却部的示意截面图。

图8的(a)、图8的(b)为用于例示一对保持部的示意立体图。

图9为用于例示另一实施方式的紫外线照射装置的示意侧面图。

图10为用于例示另一实施方式的紫外线照射装置的示意侧面图。

[符号的说明]

1、1a、1b：紫外线照射装置

2：阻挡放电灯

3、4：定位部

3a、9c：孔

3a1、24a：平坦面

5：框架

5a、9b、9d1、19d1、29d1：面

6：点灯电路

6a：端子

6a1：绝缘部

6a2、21b：导电部

6b、6c：配线

7：气体供给部

8：控制器

9：冷却部

9a、26b、26c：间隙

9c1：塞

9c2：供给孔

9c3：排出孔

9d、19、29：保持部

9d2、19d2、29d2：安装孔

9d3、19d3、29d3：侧面

10：温度控制部

11：盖

11a：窗

11b：安装构件

21：发光管

21a：密封部

21c：外部引脚

21d：管轴

21e：端部

22：内部电极

22a：线圈

22b：脚

23：反射膜

24：端子盖

25：引线

26：外部电极

26a：安装部

29d4：凸部

71：气体供给源

72：气体控制部

73、74：配管

L：距离

P1、P2：间距尺寸

S：尺寸

具体实施方式

以下，一方面参照附图，一方面对实施方式进行例示。此外，各附图中，对同样的结构元件标注相同符号，适当省略详细的说明。

图1为用于例示本实施方式的紫外线照射装置1的示意侧面图。

图2为图1的紫外线照射装置1的A-A线方向的示意侧面图。

如图1及图2所示，可在紫外线照射装置1设置阻挡放电灯2、定位部3、定位部4、框架5、点灯电路6、气体供给部7、控制器8及冷却部9。

此外，作为一例，例示了设有三个阻挡放电灯2的情况，但阻挡放电灯2的个数可根据照射紫外线的对象物的大小或个数等而适当变更。即，阻挡放电灯2只要设有至少一个即可。

图3为用于例示阻挡放电灯2的示意图。

如图3所示，可在阻挡放电灯2设置发光管21、内部电极22、反射膜23、端子盖24、引线25及外部电极26。

发光管21呈筒状，具有全长(沿着管轴21d的长度)较管径更长的形态。发光管21例如可设为圆筒管。在发光管21的沿着管轴21d的方向的两侧的端部分别设有密封部21a。通过设置密封部21a，从而可将发光管21的内部空间气密地密封。密封部21a例如可使用夹紧封接(pinch seal)法或收缩封接(shrink seal)法而形成。

而且，在各密封部21a的内部，例如可设置导电部21b及外部引脚(outer lead)21c。例如，导电部21b可对一个密封部21a设置一个。导电部21b的平面形状可设为四边形。例如，导电部21b呈薄膜状。例如，导电部21b可由钼箔形成。

外部引脚21c呈线状，可至少设于设有引线25的一侧的密封部21a的内部。外部引脚21c的其中一个端部与导电部21b电连接。外部引脚21c的端部的附近例如可与导电部21b激光焊接或电阻焊接。外部引脚21c的另一个端部可从密封部21a露出。外部引脚21c例如可设为含有钼等。

在发光管21的内部空间封入有稀有气体。阻挡放电灯2中，在内部电极22与外部电极26之间进行阻挡放电，对所封入的稀有气体赋予高的能量电子而生成准分子(excimer)激发分子。当准分子激发分子还原时，对应于稀有气体的种类而产生具有特定的峰值波长的光。因此，封入至发光管21的内部空间的稀有气体可根据阻挡放电灯2的用途而适当变更。封入至发光管21的内部空间的稀有气体例如可设为氪、氙、氩、氖等。或者，也可在发光管21的内部空间封入将多种稀有气体混合而成的混合气体。而且，视需要也可还封入卤素气体等。

发光管21的内部空间的25℃时的稀有气体的压力(封入压力)例如可设为80kPa～200kPa左右。发光管21的内部空间的25℃时的稀有气体的压力(封入压力)可根据气体的标准状态(Standard Ambient Temperature and Pressure，SATP)：温度25℃、1bar)而求出。

例如，在对平板显示器用的玻璃板的表面进行光清洗的情况下，优选将封入的稀有气体设为氙。氙的封入压力例如可设为93kPa左右。若将封入的稀有气体设为氙，则可产生峰值波长为172nm的紫外线，因而可提高清洗效果。

此处，若产生阻挡放电(若使阻挡放电灯2点灯)，则在发光管21的内部空间中产生紫外线。所产生的紫外线经由发光管21向外部照射。因此，发光管21例如由峰值波长为200nm以下的紫外线的透过率高的材料形成。发光管21例如可由含有SiO₂的材料形成。发光管21例如可由合成石英玻璃形成。

内部电极22可具有线圈22a及脚(leg)22b。线圈22a及脚22b可一体地形成。线圈22a及脚22b可通过对线材进行塑性加工从而形成。线材的线径(直径)例如可设为0.2mm～1.0mm左右。

线圈22a及脚22b例如可含有钨作为主成分。钨的含量例如可设为50wt％以上。此时，若使用在钨中添加有钾等的掺杂钨，则可提高线圈22a的尺寸稳定性。

线圈22a呈螺旋状，设于发光管21的内部空间。线圈22a在发光管21的内部空间的中央区域沿着发光管21的管轴21d而延伸。线圈22a的间距尺寸P1例如可设为10mm～120mm左右。

可在线圈22a与发光管21的内壁之间设置间隙。间隙例如可设为10mm以下。此外，也可不设置间隙，而使线圈22a与反射膜23接触。而且，在未设有反射膜23的情况下，也可使线圈22a与发光管21的内壁接触。若间隙为规定的尺寸以下，则能以低电压产生稳定的阻挡放电。因此，例如可根据发光管21的内径尺寸，以设有规定的间隙的方式来设定线圈22a的外径尺寸。

脚22b分别设于线圈22a的两侧的端部。脚22b呈线状，从线圈22a的端部沿着发光管21的管轴21d延伸。

脚22b的端部在密封部21a的内部与导电部21b电连接。脚22b的端部的附近例如可与导电部21b激光焊接或电阻焊接。

反射膜23呈膜状，可设于发光管21的内壁。反射膜23可设于外部电极26与内部电极22(线圈22a)之间。反射膜23使在发光管21的内部空间中产生且不朝向照射方向的紫外线向照射方向反射。若设有反射膜23，则可提高紫外线的取出效率。而且，若设有反射膜23，则可减小发光管21的、紫外线直接入射的区域，因而可抑制紫外线导致的发光管21的化学结构变化。

反射膜23的厚度例如可设为100μm～300μm左右。若如此设定，则容易维持对紫外线的良好反射率。

反射膜23例如可含有SiO₂(二氧化硅)。而且，反射膜23也可含有使紫外线散射的粒子(例如氧化铝的粒子)。

此外，反射膜23未必一定需要，也可省略。但是，若如上文所述那样设有反射膜23，则可提高紫外线的取出效率，且可抑制发光管21的化学结构变化。

端子盖24分别设于发光管21的沿着管轴21d的方向的两侧的端部。端子盖24例如覆盖密封部21a。端子盖24例如可由树脂或陶瓷等绝缘性材料形成。端子盖24例如可由皂石(steatite)、氧化铝等形成。端子盖24既可与外部电极26接触，也可远离外部电极26。

引线25可电连接于从密封部21a露出的外部引脚21c的端部。引线25经由外部引脚21c及导电部21b而与内部电极22电连接。如图2所示，引线25可电连接于点灯电路6。此外，引线25既可如图3所示，仅设于发光管21的其中一个端部侧，也可分别设于发光管21的两侧的端部。

外部电极26可设于发光管21的外侧。外部电极26沿着发光管21的管轴21d延伸。在设有反射膜23的情况下，外部电极26可设于与反射膜23相向的位置。

此处，若使阻挡放电灯2点灯(若进行电介质阻挡放电)，则与紫外线一起而产生热。因此，若点灯时间变长，则有时发光管21的温度变高，发光管21产生翘曲或挠曲等变形。若发光管21产生翘曲或挠曲等变形，则有可能设于发光管21的内侧的内部电极22、与设于发光管21的外侧的外部电极26之间的距离局部地变化。若内部电极22与外部电极26之间的距离局部地变化，则有可能照度的均匀性劣化。若产生照度分布，则有可能对象物产生处理不均等。

此时，发光管21的沿着管轴21d的方向的长度越变长，则越容易产生变形，且变形量也越容易变大。因此，发光管21的沿着管轴21d的方向的长度越变长，则照度的不均一越容易变大。例如，若发光管21的沿着管轴21d的方向的长度成为1000mm以上，则照度的不均一变大。

因此，紫外线照射装置1中，如图2及图3，对一个发光管21设置多个外部电极26。多个外部电极26可在发光管21的外侧，在沿着发光管21的管轴21d的方向排列设置。若对一个发光管21设有多个外部电极26，则多个外部电极26各自可根据发光管21的变形状态而分别追随。因此，可抑制发光管21与外部电极26之间的距离、或内部电极22的线圈22a与外部电极26之间的距离变化。其结果为，可使阻挡放电稳定，因而可提高照度的均匀性。

而且，如图3所示，可在外部电极26彼此之间设置间隙26c。若在外部电极26彼此之间设有间隙26c，则可抑制外部电极26与外部电极26因点灯中的热膨胀而发生干扰。间隙26c的尺寸可根据外部电极26的长度L(mm)、外部电极26的热膨胀系数α(1/℃)、外部电极的温度上升Δt(℃)等而适当变更。例如，在使用长度L＝814mm的不锈钢(Stainless Steel，SUS)制的外部电极，且点灯中的外部电极的温度为200℃的情况下，根据SUS的0℃～316℃的热膨胀系数α＝17.8(10^-6/℃)，而算出外部电极的伸长ΔL(mm)为ΔL＝α×L×ΔT＝2.9mm。在使用两个所述外部电极的情况下，设想各自分别伸长2.9mm，因而只要确保大于5.8mm的间隙即可。例如，间隙26c的尺寸可设为8mm以上。

图4的(a)、图4的(b)为用于例示变形的发光管21与外部电极26的位置关系的示意图。

此外，图4的(a)为对一个发光管21设有一个外部电极26的情况。图4的(b)为对一个发光管21设有两个外部电极26的情况。此外，外部电极26的个数不限定于例示。例如，发光管21的沿着管轴21d的方向的长度越变长，则越可增加外部电极26的个数。

如下文将述，在发光管21的两端侧设有定位部3及定位部4。因此，若由热膨胀导致发光管21的沿着管轴21d的方向的长度延长，则有时如图4的(a)、(b)所示，发光管21弯曲。

在对一个发光管21设有一个外部电极26的情况下，如图4的(a)所示，在发光管21的两端侧，发光管21与外部电极26之间的间隙26b变大。若间隙26b变大，则在发光管21的两端侧照度降低。

相对于此，在对一个发光管21设有多个外部电极26的情况(例如设有两个外部电极26的情况)下，如图4的(b)所示，外部电极26各自可根据发光管21的弯曲形状而分别追随。因此，可减小间隙26b的大小，因而可提高照度的均匀性。

图5为用于例示照度分布的图表。

图5中的D为对一个发光管21设有一个外部电极26的情况。E为对一个发光管21设有两个外部电极26的情况。

由图5得知，若对一个发光管21设有多个外部电极26，则可提高照度的均匀性。

外部电极26的、发光管21侧的一面的至少一部分可与发光管21的外表面接触。外部电极26例如可设为根据发光管21的外形形状将金属的薄板进行塑性加工而成。外部电极26可由金属等导电性材料形成。外部电极26例如可使用不锈钢、铝等形成。此处，若产生阻挡放电，则与紫外线一起而产生热。因此，若外部电极26由金属等导热率高的材料生成，则可将外部电极26用作散热构件。

而且，在从沿着发光管21的管轴21d的方向观察的情况下，若外部电极26的中心角小于180°，则有可能外部电极26与内部电极22相向的区域变得过小，紫外线的产生量变少。另一方面，若中心角大于300°，则在发光管21的内部空间中产生的紫外线容易被外部电极26吸收，因而有可能紫外线的取出效率降低。因此，外部电极26的中心角优选以成为180°以上且300°以下的方式设定。若如此设定，则可确保必要的紫外线的产生量，且可抑制紫外线的取出效率降低。

此处，与外部电极26相比，发光管21、内部电极22及反射膜23等更容易消耗。因此，若可将外部电极26从发光管21卸除，则可实现维护性的提高或运转成本的降低。例如，外部电极26可具有至少一个向外侧突出的安装部26a。此外，图2所例示的外部电极26具有四个安装部26a。在安装部26a，可设置供插入螺杆等紧固构件的孔。外部电极26(安装部26a)可使用螺杆等紧固构件而与保持部9d一起安装于冷却部9的与框架5侧为相反侧的端面(参照图7)。

图6为用于例示定位部3及定位部4的示意侧面图。

图6为图2的紫外线照射装置1的B-B线方向的示意侧面图。

定位部3抑制阻挡放电灯2的绕管轴21d的位置偏移。

如图2及图6所示，可对一个阻挡放电灯2设置至少一个定位部3。但是，若对一个端子盖24设有一个定位部3，则可更有效地抑制阻挡放电灯2的旋转。定位部3例如可使用螺杆等紧固构件而安装于框架5。而且，定位部4也可与框架5一体地形成。

定位部3呈板状，具有沿厚度方向贯穿且在与框架5侧为相反侧的端面开口的孔3a。在孔3a的内部，可设置阻挡放电灯2的端子盖24。

在孔3a的内壁面，设有相互平行的两个平坦面3a1。平坦面3a1例如可设为与框架5的供安装定位部3的面5a大致垂直的面。而且，在端子盖24的侧面，设有相互平行的两个平坦面24a。平坦面3a1与平坦面3a1之间的距离可和平坦面24a与平坦面24a之间的距离相同或稍大。即，两个平坦面24a的至少任一个与平坦面3a1接触。若如此设定，则可抑制阻挡放电灯2的绕管轴21d的位置偏移。

此外，例示了与框架5的面5a大致垂直的平坦面3a1，但也可设为相对于框架5的面5a而倾斜的平坦面、或与框架5的面5a平行的平坦面。此时，只要根据定位部3的平坦面，在端子盖24的侧面设置平坦面即可。但是，若设为与框架5的面5a大致垂直的平坦面3a1，则即便在阻挡放电灯2彼此的间隔小的情况下，也容易对定位部3装卸阻挡放电灯2。

定位部4抑制阻挡放电灯2在沿着管轴21d的方向移动。

如图2及图6所示，定位部4可对一个阻挡放电灯2或排列设置的多个阻挡放电灯2设置一对。可在定位部4与定位部4之间的空间设置阻挡放电灯2。定位部4与定位部4之间的最短距离可和端子盖24的端面与端子盖24的端面之间的距离(阻挡放电灯2的长度)相同或稍大。即，一对定位部4的至少任一个与端子盖24的端面接触。若如此设定，则可抑制阻挡放电灯2在沿着管轴21d的方向移动。

定位部4的形状可设为柱状。定位部4的形状例如可设为圆柱状、棱柱状等。而且，定位部4的形状也可设为圆锥、圆锥台、棱锥及棱锥台等锥形状或者端子盖24侧的侧面倾斜的形状等。若定位部4的形状为锥形状或侧面倾斜的形状等，则容易在定位部4与定位部4之间安装阻挡放电灯2。

定位部4例如可使用螺杆等紧固构件而安装于框架5的供安装定位部3的面5a。而且，定位部4也可与框架5一体地形成。

定位部3及定位部4的材料只要具有某种程度的刚性、耐热性及对紫外线的耐受性，则并无特别限定。其中，优选设为在定位部3及定位部4与端子盖24接触时，可抑制端子盖24产生损伤等的材料。定位部3及定位部4的材料例如优选设为氟树脂等树脂。

框架5可设置成与供照射紫外线的对象物相向。而且，框架5也可设为在向对象物照射紫外线时设于与对象物相向的位置，且在维护等时从与对象物相向的位置移动。例如，框架5可设于开闭盖的内侧，所述开闭盖设于对象物的上方等。

框架5的结构并无特别限定，既可设为图2所例示那样的骨架结构，也可设为板状体等。

如图2所示，点灯电路6可经由配线6b、端子6a及引线25而电连接于内部电极22。而且，点灯电路6可经由配线6c而电连接于外部电极26。如下文将述的图7所示，外部电极26的安装部26a设于冷却部9。冷却部9例如由铝或不锈钢等金属形成。因此，点灯电路6也可经由配线6c及冷却部9而电连接于外部电极26。有时在维护等时将阻挡放电灯2(外部电极26)卸除，但很少将冷却部9卸除。因此，若配线6c连接于冷却部9而非外部电极26，则可在维护等时省略配线6c的卸除及安装。此外，图1中设为利用一个点灯电路6对三根阻挡放电灯进行点灯的结构，但也可设为对多个灯设置各自的点灯电路的结构。

端子6a可具有绝缘部6a1及导电部6a2。绝缘部6a1例如可由氟树脂或陶瓷等绝缘性材料形成。绝缘部6a1例如可使用螺杆等紧固构件而安装于框架5。导电部6a2例如可由不锈钢或镍等导电性材料形成。导电部6a2的其中一个端部从绝缘部6a1的其中一个端部露出，电连接有引线25。导电部6a2的另一个端部从绝缘部6a1的另一个端部露出，电连接有配线6b。此外，在引线25连接于点灯电路6的情况下，也可省略端子6a及配线6b。但是，若设有端子6a及配线6b，则可防止紫外线或臭氧向框架5内部侵入。而且，可缩短引线25的长度，因而可提高装卸阻挡放电灯2时的作业性。进而，可将引线25的长度设为一定，因而可提高阻挡放电灯2的通用性。

点灯电路6可具有将来自交流电源的电力转换为高电压且高频(例如，频率为37kHz的正弦波)的电力的逆变器。例如，点灯电路6能以2.4kW左右的灯电力使阻挡放电灯2点灯。

气体供给部7对设于冷却部9的孔9c供给气体。可在气体供给部7设置气体供给源71及气体控制部72。气体供给源71与气体控制部72可通过配管73而连接。气体控制部72与冷却部9可通过配管74而连接。

气体供给源71例如可设为收纳有高压气体的储气罐(bombe)、或供给高压气体的工厂配管等。气体例如可设为干燥空气、氮气、稀有气体(例如氩、氖、氦等)。此时，在进行阻挡放电时，有时在冷却部9与外部电极26之间的间隙9a中产生空中放电。在处于间隙9a的气体含有氧及氮的情况下，有时由空中放电导致氧电离，电离的氧与氮反应而生成氮氧化物(NOx)。

而且，若通过阻挡放电灯的点灯而照射172nm的紫外线，则因与大气中的氧反应而生成臭氧。若生成臭氧及氮氧化物，则有时这些物质反应而生成五氧化二氮(N₂O₅)。此时，若处于间隙9a的气体中含有水蒸气等水分，则有时水分与五氧化二氮反应而生成硝酸(HNO₃)。若所生成的硝酸附着于发光管21的外表面，则有可能发光管21的光学特性劣化而紫外线的透过受到抑制。

若每当使阻挡放电灯2点灯时反复产生此种化学反应，则有可能紫外线的取出效率经时降低。而且，若硝酸滴落而附着于对象物，则有可能对象物产生损伤。

因此，关于冷却部9与外部电极26之间的间隙9a，理想的是设有不产生空中放电的充分间隔。在间隙9a窄而产生空中放电的情况下，例如优选将冷却用的供给气体设为不含氧的气体、或氧浓度低于空气的气体，降低间隙9a的氧浓度。例如，气体优选设为氮气或稀有气体等。此时，若设为氮气，则可实现运转成本的降低。

气体控制部72例如可控制对冷却部9供给的气体的流量。气体控制部72也可通过控制对冷却部9供给的气体的压力，从而间接地控制气体的流量。即，气体控制部72可控制气体的流量及气体的压力的至少任一个。而且，气体控制部72也可还具有切换气体的供给开始、与气体的供给停止的功能。

控制器8可具有中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等运算元件及半导体存储器等存储元件。控制器8例如可设为计算机。可在存储元件保存控制点灯电路6及气体供给部7的控制程序。运算元件可基于存储元件中保存的控制程序，控制对阻挡放电灯2的电力施加与停止施加的切换、对冷却部9的气体供给与停止供给的切换、所供给的气体的流量等。而且，也可在控制器8设置供操作员输入数据的输入部、显示紫外线照射装置1的运行状况或异常显示等的监视器、电源开关等。

如图2所示，冷却部9可使用螺杆等紧固构件而安装于框架5的面5a。冷却部9可设于定位部3与定位部3之间。

图7为用于例示冷却部9的示意截面图。

图7为图2的冷却部9的C-C线方向的示意截面图。

如图7所示，可在冷却部9的外部电极26侧的面9b与外部电极26的外表面之间设置间隙9a。即，冷却部9是在外部电极26的外侧隔开间隙9a而设置。冷却部9可隔着间隙9a而与外部电极26相向。若使与发光管21的管轴21d正交的方向的、间隙9a的尺寸S过小，则如上文所述，除了在冷却部9与外部电极26之间产生空中放电以外，有可能在因阻挡放电产生的热导致发光管21变形时，发光管21的一部分与冷却部9接触。若发光管21的一部分与冷却部9接触，则有可能对间隙9a供给的气体的流通受阻，因而发光管21的冷却受到抑制。另一方面，若使间隙9a的尺寸S过大，则有可能对间隙9a供给的气体的流速变慢，从发光管21的散热受到抑制，或发光管21产生温度不同的区域。根据本实用新型的创作人所得的见解，间隙9a的尺寸S优选设为0.5mm以上且8mm以下。若间隙9a的尺寸S在所述范围内，则可有效地进行发光管21的冷却。此时，例如在将外部电极26的厚度设为0.5mm的情况下，冷却部9的外部电极26侧的面9b与发光管21的外表面之间的距离L可设为1mm以上。

冷却部9的外部电极26侧的面9b可设为曲面。面9b例如可设为以发光管21的管轴21d为中心的圆柱的侧面的一部分。若如此设定，则容易使间隙9a的尺寸S成为大致一定。因此，可有效地进行发光管21的冷却。

冷却部9呈块状，具有在沿着发光管21的管轴21d的方向延伸的形状。冷却部9优选由导热率高的材料形成。冷却部9例如可由铝或不锈钢等金属形成。可在冷却部9的内部设置用于流动气体的孔9c。孔9c沿着发光管21的管轴21d延伸。如图2所示，孔9c的两端由塞9c1堵塞。孔9c的个数或截面形状并无特别限定，若设有多个孔9c，则可有效地进行发光管21的冷却，或抑制发光管21产生温度分布。

如图2所示，可在孔9c设置供给孔9c2。供给孔9c2的其中一个端部在孔9c开口，另一个端部例如在冷却部9的与外部电极26侧为相反侧的面开口。可对供给孔9c2经由配管接头而连接配管74。供给孔9c2的个数并无限定，优选设置多个供给孔9c2。例如，可在孔9c的两侧的端部的附近分别设置供给孔9c2。若如此设定，则可从孔9c的两端侧供给气体，因而可抑制对发光管21的表面供给的气体的流量不均。

如图2所示，可在孔9c设置多个排出孔9c3。多个排出孔9c3可在沿着发光管21的管轴21d的方向排列设置。排出孔9c3的一端在孔9c开口，另一端在间隙9a开口。多个排出孔9c3的开口尺寸既可相同也可不同。例如，发光管21的中央区域与发光管21的端部的附近相比，温度容易变高。因此，可使与发光管21的中央区域相向的排出孔9c3的开口尺寸较与发光管21的端部的附近相向的排出孔9c3的开口尺寸更大。若如此设定，则可使对温度容易变高的发光管21的中央区域供给的气体的流量增加。因此，可有效地进行发光管21的冷却，或抑制发光管21产生温度分布。

多个排出孔9c3的间距尺寸P2例如可设为线圈22a的间距尺寸P1以下。间距尺寸P2例如可设为10mm以上且30mm以下。多个排出孔9c3的间隔既可为大致一定，也可不同。如上文所述，发光管21的中央区域与发光管21的端部的附近相比，温度容易变高。因此，可使与发光管21的中央区域相向的排出孔9c3的间距尺寸较与发光管21的端部的附近相向的排出孔9c3的间距尺寸更小。若如此设定，则可使对温度容易变高的发光管21的中央区域供给的气体的流量增加。因此，可有效地进行发光管21的冷却，或抑制发光管21产生温度分布。

而且，如图7所示，排出孔9c3可具有朝向发光管21的管轴21d延伸的形状。若如此设定，则可对发光管21的表面喷附气体，且容易在发光管21的表面大致均等地流动气体。

而且，排出孔9c3也可设为在沿着发光管21的管轴21d的方向延伸的狭缝等。若排出孔9c3为狭缝等，则可对发光管21的表面的更广区域直接供给气体。

如图2及图7所示，可在冷却部9设置保持阻挡放电灯2的多个保持部9d。多个保持部9d可设于冷却部9的与框架5侧为相反侧的端面。在与框架5的面5a垂直的方向，多个保持部9d的与框架5侧为相反侧的面9d1优选以位于发光管21的管轴21d、与发光管21的和框架5侧为相反侧的端部21e之间的区域的方式设定。若如此设定，则容易保持发光管21，因而可使阻挡放电灯2的姿势稳定。

保持部9d例如可设为呈板状。在与发光管21的管轴21d正交的方向，夹持发光管21而设有一对保持部9d。一对保持部9d的发光管21侧的端部可经由外部电极26而接触发光管21。

一对保持部9d及外部电极26的安装部26a使用螺杆等紧固构件而安装于冷却部9。

图8的(a)、图8的(b)为用于例示一对保持部的示意立体图。

例如，可如图8的(a)所示，设置一对具有相同形状的保持部9d。保持部9d呈板状，可具有至少一个沿厚度方向贯穿的安装孔9d2。保持部9d的发光管21侧的侧面9d3可设为曲面。侧面9d3的曲率半径可与发光管21的管径的一半的值相同或稍大。或者，也可将侧面9d3设为近似于所述曲率半径的倾斜面而非曲面。保持部9d的材料例如可设为不锈钢等金属或氟树脂等树脂。

例如，可如图8的(b)所示，设置保持部19及保持部29。保持部19可与保持部29相向地设置。

保持部19呈板状，具有安装于冷却部9的面19d1。保持部19的发光管21侧的侧面19d3可设为曲面。侧面19d3的曲率半径可与发光管21的管径的一半的值相同或稍大。或者，也可将侧面19d3设为近似于所述曲率半径的倾斜面而非曲面。保持部19可具有至少一个沿厚度方向贯穿的安装孔19d2。安装孔19d2具有沿保持部19与保持部29相向的方向延伸的形状，因此，可调整保持部19的侧面19d3与保持部29的侧面29d3之间的距离。

保持部29呈板状，具有安装于冷却部9的面29d1。保持部29的发光管21侧的侧面29d3可设为曲面。侧面29d3的曲率半径可与发光管21的管径的一半的值相同或稍大。或者，也可将侧面29d3设为近似于所述曲率半径的倾斜面而非曲面。保持部29可具有至少一个沿厚度方向贯穿的安装孔29d2。可在面29d1的与侧面29d3的一侧为相反侧的周缘设置凸部29d4。可在面29d1安装于冷却部9时，使凸部29d4接触冷却部9的侧面。若如此设定，则可相对于冷却部9将保持部29定位。另外，可通过使保持部19向保持部29侧移动，从而在保持部19与保持部29之间夹持阻挡放电灯2。因此，可将阻挡放电灯2的保持位置设为规定的范围内，且可更可靠地进行阻挡放电灯2的保持。

保持部19及保持部29的材料例如可设为不锈钢等金属或氟树脂等树脂。

图9为用于例示另一实施方式的紫外线照射装置1a的示意侧面图。

如图9所示，可在紫外线照射装置1a设置阻挡放电灯2、定位部3、定位部4、框架5、点灯电路6、气体供给部7、控制器8、冷却部9及温度控制部10。

如上文所述，在冷却部9与外部电极26之间的间隙9a中，视间隙9a的条件不同，有时生成硝酸。若生成硝酸，则有可能发光管21的光学特性劣化，或外部电极26产生损伤，或供照射紫外线的对象物产生损伤。如上文所述，对间隙9a供给的气体也可设为不含氧的气体、或氧浓度低于空气的气体。但是，一般来说阻挡放电灯2装设于大气中。因此，也想到处于阻挡放电灯2的周围的空气侵入间隙9a的内部。若空气侵入间隙9a的内部，则有可能产生上文所述的化学反应而生成硝酸。

因此，在紫外线照射装置1a设有温度控制部10。

温度控制部10控制冷却部9的温度及对间隙9a供给的气体的温度的至少任一个。例如，温度控制部10可设为设于冷却部9及气体供给部7的至少任一个的加热器等。

例如，温度控制部10可设为设于冷却部9与框架5之间的加热器、或设于冷却部9的内部的加热器等。此时，可在冷却部9设置温度传感器，控制器8根据来自温度传感器的信号而控制温度控制部10。

而且，例如温度控制部10可设为设于配管74等的加热器等。此时，可在配管74或冷却部9设置温度传感器，控制器8根据来自温度传感器的信号而控制温度控制部10。

此处，五氧化二氮的升华温度为32.4℃。因此，若将处于间隙9a的气体的温度设为32.4℃以上，则可抑制五氧化二氮成为固体。若五氧化二氮为气体，则容易将五氧化二氮与由气体供给部7供给于间隙9a的气体一起排出。

而且，五氧化二氮若加热至45℃～50℃左右，则分解为二氧化氮与氧。因此，若将处于间隙9a的气体的温度设为45℃以上，则可抑制硝酸的生成。

此时，若将冷却部9的温度、或者冷却部9及框架5的温度设为32.4℃以上，则五氧化二氮升华而容易排出至间隙9a的外部，因而可抑制硝酸的生成。

此外，若提高冷却部9的温度、或者冷却部9及框架5的温度，则可促进五氧化二氮的升华，因而可进一步抑制硝酸的生成。根据本实用新型的创作人所得的见解，若将冷却部9的温度、或者冷却部9及框架5的温度设为35℃以上，则可进一步抑制硝酸的生成。

而且，如上文所述，五氧化二氮若加热至45℃～50℃左右，则分解为二氧化氮与氧。因此，若将冷却部9的温度、或者冷却部9及框架5的温度设为45℃以上，则可有效地抑制硝酸的生成。

但是，若将冷却部9的温度、或者冷却部9及框架5的温度设为45℃以上，则有可能发光管21或外部电极26的冷却受到抑制。

根据本实用新型的创作人所得的见解，若冷却部9的温度、或者冷却部9及框架5的温度为35℃以上且40℃以下，则可维持发光管21或外部电极26的冷却效果，且可抑制硝酸的生成。

即，温度控制部10优选将冷却部9的温度、或者冷却部9及框架5的温度设为32.4℃以上且40℃以下，进而优选为设为35℃以上且40℃以下。

图10为用于例示另一实施方式的紫外线照射装置1b的示意侧面图。如图10所示，可在紫外线照射装置1b设置阻挡放电灯2、定位部3、定位部4、框架5、点灯电路6、气体供给部7、控制器8、冷却部9及盖11。

盖11可具有窗11a及安装构件11b。

窗11a呈板状，可设于阻挡放电灯2的与框架5侧相反的一侧。即，窗11a可设于阻挡放电灯2与供照射紫外线的对象物之间。窗11a可由透过紫外线的材料形成。窗11a例如可由石英玻璃或透过紫外线的氟树脂等形成。尤其在封入有放射172nm的紫外线的氙的、阻挡放电灯2的情况下，窗11a可使用透过172nm的紫外线的合成石英玻璃。

安装构件11b的一端例如可使用螺杆等紧固构件而安装于框架5的侧面等。在安装构件11b的另一端，例如可使用螺杆等紧固构件而安装窗11a。

此处，若紫外线照射于对象物，则有时对象物的成分蒸散。若所蒸散的对象物的成分附着于发光管21，则有可能从阻挡放电灯2照射的紫外线的照度降低。

在紫外线照射装置1b设有盖11(窗11a)，因而可抑制所蒸散的对象物的成分附着于发光管21。而且，对冷却部9与外部电极26之间的间隙9a供给的气体流入阻挡放电灯2与窗11a之间的空间。因此，可抑制处于紫外线照射装置1b的周围的、蒸散的对象物的成分侵入阻挡放电灯2与窗11a之间的空间。即，可将从间隙9a流出的气体作为冲洗气体而再利用。例如，封入有放射172nm的紫外线的氙的、阻挡放电灯2的情况下，为了防止从发光管21到窗11a的空间中的紫外线的衰减，作为冷却用气体，适合使用惰性气体，例如氮、氩。

此外，虽然所蒸散的对象物的成分附着于窗11a，但窗11a为单独的板状体，因而容易卸除而更换或清洗。

而且，假设即便生成上文所述的硝酸并从阻挡放电灯2滴落，也可利用盖11(窗11a)来接住所滴落的硝酸。因此，可更可靠地抑制硝酸附着于对象物。进而，通过利用对阻挡放电灯2与窗11a之间的空间所供给的惰性气体完全进行冲洗，从而可原理上防止产生硝酸。

若设为本实施方式的紫外线照射装置1b，则可抑制从阻挡放电灯2照射的紫外线的照度降低，且也可容易地进行维护等。

而且，即便减小阻挡放电灯2与对象物之间的距离，也可抑制所蒸散的对象物的成分附着于发光管21。因此，可增大向对象物照射的紫外线的照度。

以上，对本实用新型的若干实施方式进行了例示，但这些实施方式是作为示例而提示，并非意在限定实用新型的范围。这些新颖的实施方式能以其他各种实施方式来实施，可在不偏离实用新型的主旨的范围内，进行各种省略、替换、变更等。这些实施方式或其变形例包含于实用新型的范围或主旨，并且包含于权利要求所记载的实用新型及其均等范围。而且，上文所述的各实施方式可相互组合而实施。

Claims (3)

1.一种紫外线照射装置，其特征在于，包括：

发光管，呈筒状，在内部空间封入有稀有气体；

内部电极，具有设于所述内部空间的线圈；

多个外部电极，在所述发光管的外侧，在沿着所述发光管的管轴的方向排列设置；以及

冷却部，在所述多个外部电极的外侧隔开间隙而设置。

2.根据权利要求1所述的紫外线照射装置，其特征在于，在所述多个外部电极彼此之间设有间隙。

3.根据权利要求1或2所述的紫外线照射装置，其特征在于，还包括：

一对保持部，在与所述发光管的管轴正交的方向，夹持所述发光管而设置，

所述外部电极具有至少一个向外侧突出的安装部，

所述一对保持部及所述外部电极的所述安装部安装于所述冷却部。

Images