JP2003139897A - Ultraviolet irradiation device - Google Patents

Ultraviolet irradiation device

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JP2003139897A
JP2003139897A JP2001332812A JP2001332812A JP2003139897A JP 2003139897 A JP2003139897 A JP 2003139897A JP 2001332812 A JP2001332812 A JP 2001332812A JP 2001332812 A JP2001332812 A JP 2001332812A JP 2003139897 A JP2003139897 A JP 2003139897A
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英樹 藤次
Nobuyoshi Hishinuma
宣是 菱沼
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Ushio Denki KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultraviolet irradiation device capable of detecting even small leakage of cooling water with good reaction and preventing minimum the leakage into a lamp house. SOLUTION: To the ultraviolet irradiation device, a lamp irradiating ultraviolet, a lamp house containing the lamp and a pipe introducing water for cooling into the lamp house are provided. A pressure switch for detecting pressure inside the lamp house is provided. Also, a water sensor is provided in the lamp house of the ultraviolet irradiation device. Furthermore, a control means for detecting water leak from at least one of the pressure switch or the water sensor and stopping water introduction is provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】誘電体バリア放電ランプを用
いた紫外線照射装置に関し、特に水による冷却機構を具
備した紫外線照射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultraviolet irradiation device using a dielectric barrier discharge lamp, and more particularly to an ultraviolet irradiation device equipped with a water cooling mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、金属やガラスなどの被処理体に空
気中で紫外線を照射することにより、当該紫外線および
これにより生成されるオゾンの作用によって被処理体を
処理する技術、例えば被処理体の表面に付着した有機汚
染物を除去する洗浄処理技術や、被処理物の表面に酸化
膜を形成する酸化膜形成処理技術が開発され、実用化に
至っている。
2. Description of the Related Art Recently, a technique of irradiating an object to be treated such as metal or glass with ultraviolet rays in the air to treat the object to be treated by the action of the ultraviolet rays and ozone generated thereby, for example, the object A cleaning treatment technology for removing organic contaminants adhering to the surface of, and an oxide film formation treatment technology for forming an oxide film on the surface of an object to be treated have been developed and put to practical use.

【0003】このような紫外線処理を行うための紫外線
照射装置または紫外線処理装置においては、紫外線を放
射するランプが設けられると共に、近年、紫外線の誘電
体バリア放電ランプを紫外線源に備えたエキシマ光照射
装置が開発されており、半導体産業や液晶産業の分野に
おいて、ワーク表面の有機物汚染物のドライ洗浄を初め
として、表面改質やアッシング等に広く応用されてい
る。例えばドライ洗浄においては、大気中に置かれた基
板に真空紫外線を照射するという簡便な方法であり、従
来より知られる低圧水銀灯を用いた紫外線洗浄に比較し
て高効率の処理を達成することができる。
An ultraviolet irradiation device or an ultraviolet processing device for performing such ultraviolet processing is provided with a lamp that emits ultraviolet light, and in recent years, excimer light irradiation has been provided with an ultraviolet dielectric barrier discharge lamp as an ultraviolet source. The device has been developed and is widely applied in the fields of the semiconductor industry and the liquid crystal industry, such as dry cleaning of organic contaminants on the surface of a work, surface modification and ashing. For example, in dry cleaning, a simple method is to irradiate a substrate placed in the atmosphere with vacuum ultraviolet light, and it is possible to achieve highly efficient processing compared to the conventionally known ultraviolet cleaning using a low-pressure mercury lamp. it can.

【0004】上記紫外線照射装置の一例として、例えば
特許第2789557号公報には、誘電体バリア放電ラ
ンプを該ランプに冷却用ブロックを添設して該冷却用ブ
ロックを冷却用流体で冷却することにより、主要の誘電
体バリア放電ランプを冷却する紫外線照射装置が記載さ
れている。又、特許第2528244号公報に記載のも
のは、エキシマ発生源本体の一部を直接冷却用流体で冷
却するエキシマ発生源からなる紫外線照射装置について
記載されている。
As an example of the ultraviolet irradiation device, for example, in Japanese Patent No. 2789557, a dielectric barrier discharge lamp is provided with a cooling block attached to the lamp, and the cooling block is cooled by a cooling fluid. , An ultraviolet irradiation device for cooling a main dielectric barrier discharge lamp is described. Further, the one described in Japanese Patent No. 2528244 describes an ultraviolet irradiation device including an excimer generation source that directly cools a part of the excimer generation source main body with a cooling fluid.

【0005】誘電体バリア放電ランプなどの紫外線源を
冷却する効果は、放電ガスの温度上昇を抑制することで
あり、これにより、エキシマ分子の形成効率の低下を抑
制し、よって紫外線の発生効率を高めるというものであ
る。上記二つの公報に記載の紫外線照射装置はいずれも
冷却用流体を装置内に流通させて冷却するものであり、
係る冷却用流体としては水が好適に使用されている。
The effect of cooling the ultraviolet light source such as the dielectric barrier discharge lamp is to suppress the temperature rise of the discharge gas, which suppresses the decrease of the excimer molecule formation efficiency and thus the ultraviolet light generation efficiency. It is to raise. The ultraviolet irradiation devices described in the above two publications are for cooling by circulating a cooling fluid in the device,
Water is preferably used as the cooling fluid.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記紫外線
照射装置においては、紫外線照射装置内に水を流通させ
る構造上、当該装置の内部に水導出入用の配管がランプ
ハウス内に配置されており、この配管と水の流路を繋ぐ
継手が必要に応じて取付けられることになる。そのよう
な継手部分からは水が漏出する可能性があり、万一に備
え、漏水対策が必要となる。
By the way, in the above-mentioned ultraviolet irradiating device, due to the structure of circulating water in the ultraviolet irradiating device, a water inlet / outlet pipe is arranged inside the lamp house in the lamp house. , A joint that connects this pipe and the water flow path will be attached if necessary. Water may leak from such joints, and measures against water leakage are necessary just in case.

【0007】ランプハウス内に漏出した水は略密閉状態
のランプハウス内に貯められるので当該ランプハウスの
内容積を超えない程度で水の供給を停止させれば足り
る。然るに、万一水がランプハウス内容積を越えて供給
された場合は、外部に漏れ出て大きな事故に至ってしま
う。また、ランプハウス内に多量に水が入ると、装置を
通常どおり使用可能な状態にするには大変な手間と時間
が掛かってしまう。このためにも、ランプハウス内の水
漏れを最小限にとどめる必要があり、水漏れが生じた場
合にはその初期段階で検知する必要がある。
Since water leaking into the lamp house is stored in the lamp house in a substantially sealed state, it suffices to stop the water supply to the extent that the internal volume of the lamp house is not exceeded. However, if water is supplied in excess of the internal volume of the lamp house, it will leak to the outside and cause a serious accident. Also, if a large amount of water enters the lamp house, it takes a lot of time and effort to bring the device into a usable state as usual. For this reason, it is necessary to minimize the water leak in the lamp house, and it is necessary to detect the water leak at the initial stage of the water leak.

【0008】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものであって、その目的は、僅かな冷却水の洩出
でも反応性よく検知できて、ランプハウス内への水漏れ
を最小限に防止することが可能な紫外線照射装置を提供
することにある。
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to detect reactivity of even a slight leak of cooling water and minimize water leak into the lamp house. An object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiation device which can be prevented as much as possible.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の紫外線照射装置
は、紫外線を放射するランプと、このランプが収納され
るランプハウスと、当該ランプハウス内に冷却用の水を
導入する配管と、を具備し、前記ランプハウス内部の圧
力を検出するための圧力スイッチが設けられていること
を特徴とする。又、上記の紫外線照射装置のランプハウ
ス内に水センサを設けてもよい。又、少なくとも圧力ス
イッチ又は水センサのいずれかから漏水を検知して、水
の導入を停止させる制御手段を設けてもよい。
An ultraviolet irradiating device of the present invention comprises a lamp for radiating ultraviolet rays, a lamp house in which the lamp is housed, and a pipe for introducing cooling water into the lamp house. A pressure switch for detecting the pressure inside the lamp house is provided. Further, a water sensor may be provided in the lamp house of the ultraviolet irradiation device. In addition, control means may be provided for detecting the water leakage from at least one of the pressure switch and the water sensor and stopping the introduction of the water.

【0010】[0010]

【作用】ランプハウス内においては、真空紫外光を好ま
しく透過させる為に窒素を充填している。通常の点灯時
においては、収納室内には紫外線が発生しているので、
収納室内に水が浸入すると、気体又は液体状態の水(H
O)は紫外線と反応して気体状態のHとOに解離
し、収納室に充満する。この際、収納室内の圧力が一時
に高くなる。収納室内の圧力を圧力計により測定すれ
ば、圧力変化を読むことにより、収納室内の漏水を検知
する手段として使用することが可能になる。
In the lamp house, nitrogen is filled to preferably transmit vacuum ultraviolet light. At the time of normal lighting, since ultraviolet rays are generated in the storage room,
If water enters the storage room, it will be in the gas or liquid state (H
2 O) reacts with ultraviolet rays to dissociate into gaseous H 2 and O, and fills the storage chamber. At this time, the pressure in the storage chamber becomes high at one time. If the pressure in the storage chamber is measured by a pressure gauge, it can be used as a means for detecting water leakage in the storage chamber by reading the pressure change.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の紫外線照射装置
の一例における構成を示す説明用断面図である。この紫
外線照射装置は、複数(図示の例では4つ)の誘電体バ
リア放電ランプ20と、この誘電体バリア放電ランプ2
0が収納されるランプ収納室Rを形成する、例えば矩形
の箱型のランプハウス10とを具えてなるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an explanatory sectional view showing the structure of an example of the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention. This ultraviolet irradiation device includes a plurality (four in the illustrated example) of dielectric barrier discharge lamps 20, and the dielectric barrier discharge lamps 2.
It is provided with a lamp housing 10 having a rectangular box shape, for example, which forms a lamp housing chamber R in which 0 is housed.

【0012】ランプハウス10は、下面に開口12を有
する全体が矩形の箱型の枠材11と、この枠材11の開
口12を気密に塞ぐよう設けられた、誘電体バリア放電
ランプ20からの真空紫外線をランプ収納室Rの外部に
放出するための窓部材13とにより構成されている。ま
た、枠材11の一側面には、ランプ収納室R内に不活性
ガスを導入するためのガス導入孔14が形成されてお
り、枠材11の他側面には、ランプ収納室R内のガスを
排出するガス排出孔15が形成される。
The lamp house 10 includes a box-shaped frame member 11 having an opening 12 on the lower surface and a rectangular shape, and a dielectric barrier discharge lamp 20 provided so as to hermetically close the opening 12 of the frame member 11. A window member 13 for emitting vacuum ultraviolet rays to the outside of the lamp housing chamber R. Further, a gas introduction hole 14 for introducing an inert gas into the lamp storage chamber R is formed on one side surface of the frame member 11, and the other side surface of the frame member 11 is provided with a gas introduction hole 14. A gas discharge hole 15 for discharging gas is formed.

【0013】窓部材13を構成する材料としては、紫外
線に対して透過性を有するもの、例えば波長200nm
以下の真空紫外線に対して透過性を有する合成石英ガラ
スを用いることができる。
The window member 13 is made of a material having a transparency to ultraviolet rays, for example, a wavelength of 200 nm.
The following synthetic quartz glass having transparency to vacuum ultraviolet rays can be used.

【0014】誘電体バリア放電ランプ20においては、
図2にも示すように、誘電体よりなる円筒状の一方の壁
材21と、この一方の壁材21内にその筒軸に沿って配
置された、当該一方の壁材21の内径より小さい外径を
有する誘電体よりなる他方の壁材22とを有する放電容
器23が設けられている。この放電容器23において
は、一方の壁材21および他方の壁材22の各々の両端
部が封止壁部24によって接合され、一方の壁材21と
他方の壁材22との間に円筒状の放電空間Sが形成され
ている。
In the dielectric barrier discharge lamp 20,
As shown in FIG. 2, one cylindrical wall member 21 made of a dielectric material and smaller than the inner diameter of the one wall member 21 arranged along the cylinder axis in the one wall member 21. A discharge vessel 23 having the other wall material 22 made of a dielectric material having an outer diameter is provided. In this discharge container 23, both ends of one wall member 21 and the other wall member 22 are joined by a sealing wall unit 24, and a cylindrical shape is formed between one wall member 21 and the other wall member 22. Discharge space S is formed.

【0015】放電容器23における一方の壁材21に
は、その外周面25に密接して、例えば金網などの導電
性材料よりなる網状の一方の電極26が設けられ、放電
容器23における他方の壁材22には、その外面27を
覆うようアルミニウムよりなる膜状の他方の電極28が
設けられている。そして、一方の電極26および他方の
電極28は、それぞれ電流供給用のコード29によって
適宜の電源装置(図示省略)に接続されている。
One wall member 21 of the discharge vessel 23 is provided with one mesh-like electrode 26 made of a conductive material such as a wire mesh in close contact with the outer peripheral surface 25 thereof, and the other wall of the discharge vessel 23. The material 22 is provided with the other film-shaped electrode 28 made of aluminum so as to cover the outer surface 27 thereof. The one electrode 26 and the other electrode 28 are connected to an appropriate power supply device (not shown) by a cord 29 for supplying current.

【0016】放電容器23における一方の壁材21およ
び他方の壁材22を構成する誘電体材料としては、例え
ば波長200nm以下の真空紫外線に対して透過性を有
する合成石英ガラスを用いることができる。
As the dielectric material forming the one wall member 21 and the other wall member 22 in the discharge vessel 23, for example, synthetic quartz glass having a transparency to vacuum ultraviolet rays having a wavelength of 200 nm or less can be used.

【0017】放電容器23内には、放電用ガスとして例
えばキセノンガスまたはアルゴンと塩素との混合ガスが
充填されて波長200nm以下の真空紫外線を放射す
る。放電用ガスは、放電容器23における放電空間Sの
放電ギャップの距離d(mm)と当該放電用ガスの圧力
p(kPa)との積pdが80〜500となるよう充填
されていることが好ましい。このような条件で放電用ガ
スが充填されることにより、真空紫外領域のエキシマ光
が高い効率で得られる。そして、誘電体バリア放電ラン
プ20における一方の電極26と他方の電極28との間
に高周波電圧が印加されると、放電容器23内の放電空
間Sにおいて誘電体バリア放電が発生し、これにより、
封入用ガスを構成する元素によるエキシマが生成され、
このエキシマによる真空紫外領域のエキシマ光が一方の
壁材21を介して一方の電極26の網目から放射され
る。具体的には、放電用ガスとしてキセノンガスを用い
る場合には、キセノンエキシマによる波長172nmに
ピークを有する真空紫外線が放出され、放電用ガスとし
てアルゴンと塩素との混合ガスを用いる場合には、アル
ゴン−塩素エキシマによる波長175nmにピークを有
する真空紫外線が放出される。
The discharge vessel 23 is filled with, for example, xenon gas or a mixed gas of argon and chlorine as a discharge gas and radiates vacuum ultraviolet rays having a wavelength of 200 nm or less. The discharge gas is preferably filled so that the product pd of the distance d (mm) of the discharge gap of the discharge space S in the discharge vessel 23 and the pressure p (kPa) of the discharge gas is 80 to 500. . By filling the discharge gas under such conditions, excimer light in the vacuum ultraviolet region can be obtained with high efficiency. When a high frequency voltage is applied between the one electrode 26 and the other electrode 28 of the dielectric barrier discharge lamp 20, a dielectric barrier discharge is generated in the discharge space S in the discharge container 23, which causes
Excimer is generated by the elements that make up the filling gas,
Excimer light in the vacuum ultraviolet region due to the excimer is emitted from the mesh of the one electrode 26 through the one wall member 21. Specifically, when xenon gas is used as the discharge gas, vacuum ultraviolet rays having a peak at a wavelength of 172 nm due to the xenon excimer are emitted, and when a mixed gas of argon and chlorine is used as the discharge gas, argon is used. -Vacuum ultraviolet rays having a peak at a wavelength of 175 nm due to chlorine excimer are emitted.

【0018】そして、誘電体バリア放電ランプ20から
放射された真空紫外線は、窓部材13を介してランプ収
納室Rの外部に放出される。ここで、ランプ収納室R内
は窒素ガスで充満した状態とされているため、誘電体バ
リア放電ランプ20からの真空紫外線は当該ランプ収納
室R内において吸収されることがない。窓部材11の直
下には例えば液晶製造工程で使用されるCr基板やシリ
コンウェーハなどの被処理物Wが配置されており、窓部
材13を透過した真空紫外光がこの被処理物Wに照射さ
れることになる。ランプ収納室R内の雰囲気が空気であ
る場合には、誘電体バリア放電ランプ20からの真空紫
外線の大部分は当該空気に吸収されて、大きい出力の真
空紫外線を外部に放出することができなくなる。
The vacuum ultraviolet rays radiated from the dielectric barrier discharge lamp 20 are radiated to the outside of the lamp housing R through the window member 13. Here, since the lamp storage chamber R is filled with nitrogen gas, vacuum ultraviolet rays from the dielectric barrier discharge lamp 20 are not absorbed in the lamp storage chamber R. An object to be processed W such as a Cr substrate or a silicon wafer used in a liquid crystal manufacturing process is arranged immediately below the window member 11, and the object to be processed W is irradiated with the vacuum ultraviolet light transmitted through the window member 13. Will be. When the atmosphere in the lamp storage chamber R is air, most of the vacuum ultraviolet rays from the dielectric barrier discharge lamp 20 are absorbed by the air, and it becomes impossible to emit vacuum ultraviolet rays having a large output to the outside. .

【0019】ランプハウス10内の上部には、アルミニ
ウムよりなる冷却ブロック30が設けられている。この
冷却ブロック30の下面には、それぞれ誘電体バリア放
電ランプ20の外径より大きい径を有する断面が半円形
の4つの溝31が、互いに離間して並ぶよう形成されて
おり、これらの溝31の各々に沿って誘電体バリア放電
ランプ20が配置されている。
A cooling block 30 made of aluminum is provided in the upper part of the lamp house 10. On the lower surface of the cooling block 30, four grooves 31 each having a semicircular cross section, each having a diameter larger than the outer diameter of the dielectric barrier discharge lamp 20, are formed so as to be spaced apart from each other. A dielectric barrier discharge lamp 20 is arranged along each of the above.

【0020】冷却ブロック30には、貫通孔が設けられ
ており、例えば冷却水を流通するための管材が挿通され
て、冷却水流通路32が形成されている。この冷却水流
通配管32の一端部には継手部33を介して冷却水導入
管34が接続されており、一方の他端部も同様に継手部
35を介し、冷却水排出管36が接続されている。
A through hole is provided in the cooling block 30, and a cooling water flow passage 32 is formed by inserting, for example, a pipe material for circulating cooling water. A cooling water introduction pipe 34 is connected to one end of the cooling water distribution pipe 32 via a joint 33, and one end of the cooling water flow pipe 32 is also connected to a cooling water discharge pipe 36 via a joint 35. ing.

【0021】また、冷却水導入管34及び冷却水排出管
36は、ランプハウス10における枠材11を貫通し
て、各々外端部が収納室Rの外部に突出しており、図示
省略の外部冷却水配管に接続されている。
The cooling water introduction pipe 34 and the cooling water discharge pipe 36 penetrate the frame member 11 of the lamp house 10 and have outer ends projecting to the outside of the storage chamber R. Connected to the water pipe.

【0022】上記の紫外線照射装置においては、ガス導
入孔14からランプ収納室Rに例えば窒素ガスが導入さ
れることにより、当該ランプ収納室R内が窒素ガスで充
満した状態とされる。収納室R内の圧力は、例えばゲー
ジ圧力で300Paとされる。
In the above-mentioned ultraviolet irradiation device, for example, nitrogen gas is introduced into the lamp housing chamber R from the gas introduction hole 14 so that the inside of the lamp housing chamber R is filled with nitrogen gas. The pressure in the storage chamber R is, for example, 300 Pa in gauge pressure.

【0023】ランプハウス10の枠材11には、該ラン
プハウス10内部の圧力を計測する圧力計測手段と所定
の圧力基準に達したときに異常信号を発信する発信手段
を備えた圧力スイッチ40が取付けられている。圧力ス
イッチ40は、例えば、微差圧スイッチなどから構成さ
れ、ランプハウス10内部の圧力を、大気圧と収納室R
内の圧力との差異を元に、数〜数十Paのオーダーで検
出可能である。圧力スイッチ40は、例えばランプハウ
ス10の内圧が所定の基準値以上に上昇した場合水漏れ
と判断し、異常信号を制御部41に送信する。制御部4
1は、圧力スイッチ40からの異常信号を受信すると、
上述の冷却水導入管34に取付けられた電磁弁42に、
冷却水の導入を遮断するよう停止信号を送信する。しか
る後、この電磁弁42が閉鎖されて、冷却水の供給が停
止されるようになる。また、圧力スイッチ40にアラー
ム機能を具備させておいてもよい。なお、圧力スイッチ
40における水漏れの判断基準については、通常時のラ
ンプハウス10の内圧との関係により、適宜に設定する
ことができる。例えば、単位時間内で増大した圧力の差
を計測して、単位時間内に基準値以上に圧力が上昇した
際、異常信号を送信させるようにしてもよい。なお、紫
外線照射装置の仕様によってはランプ収納室Rに窒素ガ
スを流過させながら使用する場合があり、このため窒素
ガスにより内圧が急に変化する可能性がある。係る場
合、圧力スイッチ40が窒素ガスによる圧力変化を検出
しないように、ガス導入口14とガス排出口15とに窒
素ガスの流量変化を監視できるような流量計等(図示せ
ず)を取付けたり、圧力スイッチ40とは別に窒素ガス
による内圧変化を監視可能な圧力計(図示せず)を取付
けたりすればよい。
The frame member 11 of the lamp house 10 is provided with a pressure switch 40 having a pressure measuring means for measuring the pressure inside the lamp house 10 and a transmitting means for transmitting an abnormal signal when a predetermined pressure reference is reached. Installed. The pressure switch 40 is composed of, for example, a slight differential pressure switch or the like.
It can be detected on the order of several to several tens of Pa based on the difference from the internal pressure. The pressure switch 40 determines that there is water leakage when the internal pressure of the lamp house 10 rises above a predetermined reference value, for example, and sends an abnormality signal to the control unit 41. Control unit 4
1 receives an abnormal signal from the pressure switch 40,
In the solenoid valve 42 attached to the cooling water introduction pipe 34 described above,
Send a stop signal to shut off the introduction of cooling water. Then, the solenoid valve 42 is closed and the supply of cooling water is stopped. Further, the pressure switch 40 may be provided with an alarm function. The criteria for water leakage in the pressure switch 40 can be appropriately set depending on the relationship with the internal pressure of the lamp house 10 at normal times. For example, the difference in pressure increased within a unit time may be measured, and an abnormal signal may be transmitted when the pressure rises above a reference value within a unit time. Depending on the specifications of the ultraviolet irradiation device, there is a case where nitrogen lamp is used while flowing through the lamp housing chamber R, and therefore the internal pressure may be suddenly changed by the nitrogen gas. In such a case, a flow meter or the like (not shown) capable of monitoring the flow rate change of the nitrogen gas may be attached to the gas inlet 14 and the gas outlet 15 so that the pressure switch 40 does not detect the pressure change due to the nitrogen gas. In addition to the pressure switch 40, a pressure gauge (not shown) capable of monitoring changes in internal pressure due to nitrogen gas may be attached.

【0024】本発明者らは、下記のような実験を行っ
て、ランプハウス内の圧力を元に、当該ランプハウス内
の水の存在を検知できるということを確認した。即ち、
ランプハウス内において、紫外光が直接照射されない個
所に約10ccの水が入った容器を配置してランプを点
灯させたところ、ランプ点灯前の内圧が当初約300P
aであったものが、照射時間約1s後に約500Paま
で圧力が上昇することが確認された。これは、ランプハ
ウス内に導入された少量の水が一部水蒸気となって浮遊
しており、この水蒸気に紫外線が照射されることで、水
の分子(HO)が一時的に変化して、H、Oに解離
し、その結果、内圧が上昇したことによると推察され
る。なお、紫外線照射によるHOの解離反応について
は、平成7年度照明学会全国大会において豊間根らによ
る「UV照射による石英ガラスのガス放出特性」の発表
で同様の報告がなされている。このように、極めて小量
の水であっても、ランプハウスの内圧が急上昇すること
が確認されたので、圧力スイッチを用いてランプハウス
内の圧力を監視することによって、水漏れが発生した場
合には、正確、かつ、瞬時にこれを検知することが可能
になる。よって、水漏れの発生から冷却水の供給を停止
するまで、極めて短時間で対応することができ、ランプ
ハウス内への水漏れを最小限にとどめることができる。
The present inventors conducted the following experiment and confirmed that the presence of water in the lamp house can be detected based on the pressure in the lamp house. That is,
Inside the lamp house, a container containing about 10 cc of water was placed in a place where it was not directly irradiated with ultraviolet light, and the lamp was turned on. The internal pressure before the lamp was turned on was about 300P initially.
It was confirmed that the pressure of a was increased to about 500 Pa after irradiation time of about 1 s. This is because a small amount of water introduced into the lamp house partially becomes water vapor and floats, and when the water vapor is irradiated with ultraviolet rays, the water molecules (H 2 O) temporarily change. It is presumed that the internal pressure increased as a result of dissociation into H 2 and O. Regarding the dissociation reaction of H 2 O by ultraviolet irradiation, a similar report was made in the presentation of "Gas release characteristics of quartz glass by UV irradiation" by Toyonane et al. In this way, it has been confirmed that the internal pressure of the lamp house rises sharply even with an extremely small amount of water, so if a water leak occurs by monitoring the pressure inside the lamp house using a pressure switch. This makes it possible to detect this accurately and instantly. Therefore, it is possible to respond in a very short time from the occurrence of water leakage until the supply of the cooling water is stopped, and it is possible to minimize the water leakage into the lamp house.

【0025】再度、図1を参照し、更なる発明の実施形
態を説明する。同図に示すように、冷却水の配管に対応
し、かつ、光取出し窓13からの光を遮光しない位置
に、漏水受け用のパン43が設置されており、このパン
43には水センサ44が配置されている。水センサは、
具体的には漏液センサであり、例えばティアンドティ社
製のLSP−8A−0を用いることができる。パン43
は、図1に示すように、横から見るとやや傾斜してラン
プハウス10の床面に設置されており、水が傾斜に沿っ
て下側に流下すると、パン43の下側部分43aに配置
された水センサ44がこれを検出して漏水を検知する。
このように、パン43を傾斜させてランプハウス10内
に配置すると、水センサ44を多数配置することなく少
量の水漏れでも確実に検知できる。
Referring again to FIG. 1, a further embodiment of the invention will be described. As shown in the figure, a pan 43 for receiving water is installed at a position corresponding to the piping of the cooling water and not blocking the light from the light extraction window 13, and the pan 43 has a water sensor 44. Are arranged. Water sensor
Specifically, it is a leak sensor, and for example, LSP-8A-0 manufactured by T & T can be used. Bread 43
1 is installed on the floor surface of the lamp house 10 with a slight inclination when viewed from the side as shown in FIG. 1, and when water flows down along the inclination, the water is placed on the lower portion 43a of the pan 43. The detected water sensor 44 detects this and detects water leakage.
In this way, when the pan 43 is tilted and arranged in the lamp house 10, even a small amount of water leak can be reliably detected without disposing a large number of water sensors 44.

【0026】水センサ44は、例えば制御部41に接続
されており、当該水センサ44が水を検知すると制御部
41に異常信号を送信し、該制御部41が電磁弁42に
対し、封鎖する信号を送信する。先に説明した圧力スイ
ッチ(40)のみで漏水を検知する場合は、ランプ不点
灯時は紫外線が発生しないためにランプハウス10の内
圧の異常上昇が発生せず、漏水を検知することができな
い、という場合があるが、本実施形態のように、圧力ス
イッチ(40)に加えて水センサ44を取付けることに
より、この紫外線照射装置の不使用時においても漏水を
検知できるようになり、ランプハウス10内の水漏れを
常に検知することが可能となる。
The water sensor 44 is connected to, for example, the control unit 41. When the water sensor 44 detects water, it sends an abnormal signal to the control unit 41, and the control unit 41 blocks the electromagnetic valve 42. Send a signal. When the water leak is detected only by the pressure switch (40) described above, no abnormal increase in the internal pressure of the lamp house 10 occurs because the ultraviolet light is not generated when the lamp is not lit, and the water leak cannot be detected. However, as in the present embodiment, by installing the water sensor 44 in addition to the pressure switch (40), it becomes possible to detect water leakage even when the ultraviolet irradiation device is not in use, and the lamp house 10 can be detected. It is possible to constantly detect water leakage inside.

【0027】無論、ランプの不点灯時、つまり、紫外線
照射装置の不使用時には、通常は冷却水の流通を停止し
ているので多量の水が洩出する可能性は低い。然るに、
そのような場合においても、継手部分の緩み等を事前に
察知できるという利点があり、この場合は水漏れを未然
に防止することが可能となる。
Of course, when the lamp is not lit, that is, when the ultraviolet irradiation device is not used, the flow of cooling water is normally stopped, so that a large amount of water is unlikely to leak out. However,
Even in such a case, there is an advantage that the looseness of the joint portion can be detected in advance, and in this case, it becomes possible to prevent water leakage in advance.

【0028】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は、上記の紫外線照射装置に限定されるも
のではなく、種々の変更を加えることができる。例え
ば、ランプの冷却方法としては、水が流通される冷却ブ
ロックを用いてランプを冷却するという方法に限定され
ず、ランプを構成する誘電体の一部を円管状に構成して
これに直接水を流通させて冷却する方法でも良い。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned ultraviolet irradiation device, and various modifications can be added. For example, the method of cooling the lamp is not limited to the method of cooling the lamp by using a cooling block through which water flows, and a part of the dielectric material that constitutes the lamp is formed into a circular tube shape to directly cool the water. Alternatively, a method of circulating and cooling may be used.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本願発明によれ
ば、ランプハウスの内圧を監視する圧力スイッチを設け
たので、ランプハウス内において水漏れが発生した場合
には、内圧の変化でこれを検知することが可能となり、
極小量の水漏れであっても、確実にこれを検知すること
が可能である。
As described above, according to the present invention, since the pressure switch for monitoring the internal pressure of the lamp house is provided, when water leak occurs in the lamp house, the internal pressure is changed by changing the internal pressure. It becomes possible to detect,
It is possible to reliably detect even a very small amount of water leakage.

【0030】また、圧力スイッチからの水漏れ検知信号
をもとに冷却水の供給を停止させるようにしたので、水
漏れ発生後、即座に冷却水の供給を停止することが可能
となり、ランプハウス内への水漏れを最小限に止めるこ
とができる。よって、ランプハウスの外部に水が漏れ出
るような事故を未然に防止することができる。
Further, since the supply of the cooling water is stopped based on the water leak detection signal from the pressure switch, it becomes possible to stop the supply of the cooling water immediately after the occurrence of the water leak, and the lamp house. Water leakage into the interior can be minimized. Therefore, it is possible to prevent an accident in which water leaks out of the lamp house.

【0031】また、更に水センサをランプハウス内に配
置することにより、ランプ不点灯時においても水漏れを
監視することが可能となる。
Further, by disposing the water sensor in the lamp house, it becomes possible to monitor water leakage even when the lamp is not lit.

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

【図1】本発明の紫外線照射装置の一例における構成を
示す説明用断面図
FIG. 1 is an explanatory sectional view showing a configuration of an example of an ultraviolet irradiation device of the present invention.

【図2】誘電体バリア放電ランプの説明用断面図FIG. 2 is a sectional view for explaining a dielectric barrier discharge lamp.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ランプハウス 11 枠材 12 開口 13 窓部材 14 ガス導入口 15 ガス排出口 20 誘電体バリア放電ランプ 21 一方の壁材 22 他方の壁材 23 放電容器 24 封止壁部 25 外周面 26 一方の電極 27 外面 28 他方電極 29 コード 30 冷却ブロック 31 溝 32 冷却水流通路 33 継手部 34 冷却水導入管 35 継手部 36 冷却水排出管 40 圧力スイッチ 41 制御部 42 電磁弁 43 パン 44 水センサ 10 lamp house 11 Frame material 12 openings 13 Window member 14 gas inlet 15 gas outlet 20 Dielectric barrier discharge lamp 21 One wall material 22 Other wall material 23 Discharge container 24 Sealing wall 25 outer peripheral surface 26 One electrode 27 exterior 28 Other electrode 29 codes 30 cooling blocks 31 groove 32 Cooling water flow passage 33 Joint 34 Cooling water introduction pipe 35 Joint 36 Cooling water discharge pipe 40 pressure switch 41 Control unit 42 Solenoid valve 43 bread 44 Water sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3B116 AA01 BC01 CD41 CD43 4G075 AA24 AA30 AA61 AA65 BA05 BA06 BB10 BC10 CA03 CA33 DA02 EB32 FB06    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 3B116 AA01 BC01 CD41 CD43                 4G075 AA24 AA30 AA61 AA65 BA05                       BA06 BB10 BC10 CA03 CA33                       DA02 EB32 FB06

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 紫外線を放射するランプと、このランプ
が収納されるランプハウスと、当該ランプハウス内に冷
却用の水を導入する配管と、を具備し、前記ランプハウ
ス内部の圧力を検出するための圧力スイッチが設けられ
ていることを特徴とする紫外線照射装置。
1. A lamp that emits ultraviolet rays, a lamp house that houses the lamp, and a pipe that introduces cooling water into the lamp house are provided, and the pressure inside the lamp house is detected. An ultraviolet irradiation device characterized in that a pressure switch is provided.
【請求項2】 前記ランプハウス内に水センサを設けた
ことを特徴とする請求項1記載の紫外線照射装置。
2. The ultraviolet irradiation device according to claim 1, wherein a water sensor is provided in the lamp house.
【請求項3】 少なくとも前記圧力スイッチ又は水セン
サのいずれかから漏水を検知して、水の導入を停止させ
る制御手段が具備されていることを特徴とする請求項1
又は2に記載の紫外線照射装置。
3. A control means for detecting water leakage from at least one of the pressure switch and the water sensor and stopping the introduction of water is provided.
Or the ultraviolet irradiation device according to 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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