JP2016139462A - Excimer lamp device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘電体を介した誘電体バリア放電あるいは容量結合型高周波放電により紫外線を放射するエキシマランプと、そのエキシマランプの電源とを収容する筺体を備えたエキシマランプ装置に関し、特に、紫外線によってオゾンを生成するエキシマランプを用いたオゾン生成装置に関するものである。 The present invention relates to an excimer lamp device including an excimer lamp that radiates ultraviolet rays by a dielectric barrier discharge or a capacitively coupled high-frequency discharge via a dielectric, and a casing that houses a power source of the excimer lamp, and more particularly, by ultraviolet rays. The present invention relates to an ozone generator using an excimer lamp that generates ozone.
従来から、発光管に充填された放電ガスを誘電体バリア放電によってエキシマ発光させるエキシマランプが開発されている。例えば、特許文献1には、発光管の内部に内側電極を備え、発光管外部に外側電極を備えるエキシマランプが記載されている。
Conventionally, an excimer lamp that emits excimer light from a discharge gas filled in an arc tube by dielectric barrier discharge has been developed. For example,
このようなエキシマランプが放射する紫外線(例えば波長172nm)を大気中の酸素に照射してオゾンを生成するオゾン生成装置が開発されており、小型化かつ単純化が要望される。 An ozone generator that generates ozone by irradiating oxygen in the atmosphere with ultraviolet rays (for example, a wavelength of 172 nm) emitted by such an excimer lamp has been developed, and miniaturization and simplification are desired.
例えば、特許文献2には、筐体内にエキシマランプを備えるランプ収納室と、エキシマランプに給電するための電装部(エキシマランプを点灯させる電源部材)を備える電装体収納室とが隔壁によって隔離された構造が示されている。電装体収納室とランプ収納室は連通路によって連通しており、電装体からエキシマランプへの配線(給電線)は連通路を利用して接続されている。電装体収納室には、エキシマランプおよび電装部を冷却するための冷却手段として送風ファンおよび吸気口が設けられ、給電線ランプ収納室には排気口が設けられている。そして、吸気口から冷却風を電装体収納室内に導入して前記電装体を冷却し、連通路を経てランプ収納室に流通する冷却風によってエキシマランプを冷却している。
For example, in
特許文献2に記載されているエキシマランプ装置では、電源回路部材から異物や不純ガス等の物質(以下 不純物)が生じ、その不純物は冷却風と共にエキシマランプ周辺を通過する際にエキシマランプに付着するおそれがある。また、ランプ収納室内の給電線の部材がエキシマランプより放射された紫外線に曝されることで不純物が生じ、冷却風と共にエキシマランプ周辺を通過する際にエキシマランプに付着するおそれもある。このようにエキシマランプの発光管表面に不純物が付着することにより、照度が低下したり、発光管が破損する等の不具合を生じたりする問題がある。特に発光管の外部に外側電極を有するエキシマランプは、不純物が外側電極に接触することでスパーク等の異常放電が発生し外側電極や発光管が損傷する不具合が生じる問題がある。
In the excimer lamp device described in
上記問題点に鑑みて、この発明が解決しようとする課題は、エキシマランプ装置において、電源とランプを効率的に冷却するとともに、電源部材および給電線から生じた不純物に起因するエキシマランプの不具合を防止でき、更にオゾンによって電源や給電線が損傷することを防止できる小型かつ単純な内部構造を備えたエキシマランプ装置を提供することである。 In view of the above problems, the problem to be solved by the present invention is to efficiently cool the power supply and the lamp in the excimer lamp device, and to solve the problem of the excimer lamp caused by impurities generated from the power supply member and the power supply line. Another object of the present invention is to provide an excimer lamp device having a small and simple internal structure that can be prevented and that can prevent damage to a power source or a power supply line due to ozone.
本発明によるエキシマランプ装置は、エキシマランプと、エキシマランプが収納されるランプ収納室と、エキシマランプの電源と、電源が収納される電源収納室とを有し、電源収納室から流出する気体は、ランプ収納室のエキシマランプより下流側でランプ収納室を流れる気体と合流し、ランプ収納室のエキシマランプより下流側に設けられた排気口より排気される構造を有する。 An excimer lamp device according to the present invention includes an excimer lamp, a lamp storage chamber in which the excimer lamp is stored, a power source for the excimer lamp, and a power supply storage chamber in which the power source is stored. The gas flowing through the lamp storage chamber is downstream of the excimer lamp in the lamp storage chamber, and exhausted from an exhaust port provided downstream of the excimer lamp in the lamp storage chamber.
このような構造を有することで、電源収納室から流出した気体はエキシマランプに接触せず、電源部材より生じた不純物がエキシマランプに付着することを防止できる。 By having such a structure, the gas flowing out from the power supply chamber does not contact the excimer lamp, and impurities generated from the power supply member can be prevented from adhering to the excimer lamp.
更に本発明のエキシマランプ装置は、ランプ収納室のエキシマランプより下流側の空間と、電源収納室の電源収納位置より下流側の空間とを連通させる連通路を有する。 Furthermore, the excimer lamp device of the present invention has a communication path that communicates the space downstream of the excimer lamp in the lamp storage chamber and the space downstream of the power storage position of the power storage chamber.
このような構造を有することで、電源収納室から流出した気体をエキシマランプに接触せずにランプ収納室に流入させることができる。 By having such a structure, the gas flowing out of the power storage chamber can be flowed into the lamp storage chamber without contacting the excimer lamp.
更に本発明のエキシマランプ装置は、電源とエキシマランプを接続する給電線が、連通路を介して、電源とエキシマランプを接続する。 Furthermore, in the excimer lamp device of the present invention, the power supply line connecting the power source and the excimer lamp connects the power source and the excimer lamp via the communication path.
このような構造を有することで、給電線はエキシマランプより下流側から接続される。そのため、給電線より生じた不純物がエキシマランプに付着することが無くなる。また、エキシマランプ周辺でオゾンが生じても、給電線は電源収納室から流出するオゾン含有量が少ない気体に部分的に覆われており、給電線にオゾンが接触することで給電線が損傷することを抑制することができる。 By having such a structure, the feeder is connected from the downstream side of the excimer lamp. Therefore, impurities generated from the power supply line are not attached to the excimer lamp. Even if ozone is generated around the excimer lamp, the power supply line is partially covered with a gas having a low ozone content flowing out from the power storage chamber, and the power supply line is damaged by contact of ozone with the power supply line. This can be suppressed.
更に本発明のエキシマランプ装置は吸気口と、エキシマランプ装置内を電源収納室とランプ収納室とに部分的に隔離する隔壁とを有し、吸気口よりエキシマランプ装置内部に流入した気体は、隔壁によってランプ収納室を流れる気体と電源収納室を流れる気体に分流される。ランプ収納室を流れる気体と電源収納室を流れる気体は、合流してからエキシマランプ装置外部に排気されるため、多数の吸排気口や吸排気手段を備える必要が無い等、小型かつ単純な内部構造を備えたエキシマランプ装置を提供することができる。 Furthermore, the excimer lamp device of the present invention has an air inlet and a partition wall that partially isolates the inside of the excimer lamp device into a power storage chamber and a lamp storage chamber, and the gas flowing into the excimer lamp device from the air inlet is The partition wall separates the gas flowing through the lamp storage chamber and the gas flowing through the power storage chamber. Since the gas flowing in the lamp storage chamber and the gas flowing in the power storage chamber are merged and then exhausted outside the excimer lamp device, there is no need to provide numerous intake / exhaust ports and intake / exhaust means. An excimer lamp device having the structure can be provided.
更に本発明のエキシマランプ装置は、エキシマランプの上方に吸気口を備え、エキシマランプの下方に排気口を備える。このような構造を有することで、電源や給電線から生じた不純物や、紫外線によって生じたオゾンを確実に排気することができる。 Furthermore, the excimer lamp device of the present invention includes an intake port above the excimer lamp and an exhaust port below the excimer lamp. By having such a structure, it is possible to reliably exhaust impurities generated from a power source and a power supply line and ozone generated by ultraviolet rays.
更に本発明は、酸素を含有した気体をランプ収納室に流すことで、オゾンを生成させることを目的としたエキシマランプ装置に好適である。 Furthermore, the present invention is suitable for an excimer lamp device intended to generate ozone by flowing a gas containing oxygen into the lamp housing chamber.
本発明によれば、電源部材および給電線から生じた不純物によるエキシマランプの不具合を防止でき、ランプから生じた紫外線や紫外線によって生じたオゾンによって、電源や給電線の損傷を防止することができる小型かつ単純な内部構造のエキシマランプ装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, the excimer lamp can be prevented from malfunctioning due to impurities generated from the power supply member and the power supply line, and the power supply and the power supply line can be prevented from being damaged by ultraviolet light generated from the lamp and ozone generated by the ultraviolet light. In addition, an excimer lamp device having a simple internal structure can be provided.
図1は本発明の実施形態の内部構造を説明するための断面模式図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the internal structure of the embodiment of the present invention.
図1に記載のエキシマランプ装置(以下 ランプ装置)は、筐体3の内部にエキシマランプ(以下 ランプ)1とランプを点灯させるための電源2を備えている。
An excimer lamp device (hereinafter referred to as a lamp device) shown in FIG. 1 includes an excimer lamp (hereinafter referred to as a lamp) 1 and a
筐体背面部3Aには吸気口4、筐体正面部3Bには排気口8を設け、吸気口4に隣接して、吸気手段4Aを設ける。筐体3の内部は、電源2を配設する電源収納室7と、ランプ1を有するランプ収納室6とを設け、電源収納室7とランプ収納室とは隔壁5により部分的に隔離される。隔壁5には、ランプ収納室6と電源収納室7とを連通させる連通路10を設け、更に隔壁5の吸気口4側である分流部9にてランプ収納室6と電源収納室7とが空間的に接続されている。ランプ1と電源2とは、連通路10を貫通した給電線12により電気的に接続される。すなわち、隔壁5はランプ収納室6と電源収納室7とを、分流部9と連通路10を除いて隔離する。
An
図2は、本発明の実施形態であるランプ装置内部の気体の流れを表す断面模式図である。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a gas flow inside the lamp device according to the embodiment of the present invention.
給電線12を介して電源2より電力が供給されてランプ1が点灯すると、吸気手段4Aによって吸気口4より気体11が筺体3の内部に流入する。筐体3内部に流入した気体11は分流部9でランプ収納室に流入する気体11Aと、電源収納室に流入する気体11Bに分流される。
When electric power is supplied from the
ランプ収納室6に流入した気体11Aは、ランプ収納室6内に配置されたランプ1の周辺を流れることでランプ1を冷却し、排気口8より筐体3外部へ排気される。気体11A中に酸素が存在すると、ランプ1より照射された紫外線と酸素が反応し、ランプ1周辺でオゾンを生じ、オゾンは気体11Aと同じく排気口8より筐体3外部へ排気される。
The
電源収納室7に流入した気体11Bは、電源収納室7内に配置された電源2の周辺を流れることで電源2を冷却し、連通路10を通過してランプ収納室6のランプ1と排気口8との間の空間に流出し、気体11Aと同じく排気口8から排気される。
The gas 11B flowing into the
このように電源収納室7を流れた気体11Bが連通路10を経由してランプ収納室6のランプ1と排気口8との間の空間に流出することで、電源収納室を流れた気体11Bがランプ1に接触せずに排気口8から排気される。これにより、電源2より生じた不純物が気体11Bとともにランプ1に接触することが防止される。
The gas 11B flowing in the
給電線12は連通路10を貫通してランプ1と電源2を電気的に接続されており、ランプ収納室6では気体11Aの上流側でランプ1に接続される。これにより、給電線12が紫外線に曝されることで生じた不純物は気体11A(または気体11B)とともに排気口8から排出され、ランプ1に接触しない。
The
給電線12が気体11Aの下流側に存在すると、気体11Aに酸素が含まれる場合にランプ周辺で生じるオゾンと給電線12が接触し、給電線が劣化するおそれがある。しかし、給電線12は連通路10を貫通してランプ1と接続されることで、ランプ収納室6において、同じく連通路10を通過する気体11Bに部分的に覆われる。気体11Bはランプ1周辺を流れておらず、含有されるオゾンは気体11Aに対して少ない。これにより、オゾンと給電線12とオゾンの接触が抑制され、オゾンによる給電線12の劣化が防止される。
If the
本発明の実施形態では筐体背面壁3Aに吸気口4、筐体正面壁3Bに排気口8が設けられているが、筐体背面壁3Aや筐体正面壁3Bはランプ1に対して、たとえば上下左右のいずれ側の筐体壁であっても良い。ただし、気体11に大気を用いてオゾンを生成する場合は、筐体正面壁をランプ1に対して下方に設けることによって、大気より重いオゾンを確実に排気口8から排気することができる。
In the embodiment of the present invention, the
本発明の実施形態では、吸気口4に隣接して吸気手段4Aを設けているが、筺体3は図3のように気体を流すことができる送風手段を有すればよい。たとえば排気口8に隣接して排気手段(図示せず)を設けても良い。ただし、筺体3内でオゾンが生じる場合、生じたオゾンによって排気手段(図示せず)が酸化され、損傷するおそれがある。また、給電線12より生じた不純物によって排気手段に不具合が生じるおそれもあるため、ランプ1ランプ1より上流側に吸気手段4Aを有することが望ましい。
In the embodiment of the present invention, the intake means 4A is provided adjacent to the
本発明のその他の実施形態として、図3に記載のように分流部9に面した隔壁5に筐体背面壁3Aに沿った補助壁5Aを設ける。補助壁5Aによって電源収納室7に流入する気体11Bの量を制限でき、電源2を適切に冷却すると電源収納室7に流入した気体11Bが分流部9に再流入し、ランプ収納室6に流入してしまうことを防止することができる。
As another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the
電源部材から生じた異物によるランプ不具合を防止でき、かつランプから生じた紫外線や紫外線によって生じたオゾンによって、電源部材の損傷を抑制できる小型化かつ単純化された内部構造を有するエキシマランプ装置を提供することができる。 Provided is an excimer lamp device having a small and simplified internal structure that can prevent a lamp failure due to a foreign matter generated from a power supply member and suppress damage to the power supply member by ultraviolet rays generated from the lamp or ozone generated by the ultraviolet rays. can do.
1 エキシマランプ
2 電源
3 筐体
3A 筐体背面壁
3B 筐体正面壁
4 吸気口
4A 吸気手段
5 隔壁
6 ランプ収納室
7 電源収納室
8 排気口
9 分流部
10 連通路
11 吸気口より筺体内に流入した気体
11A ランプ収納室6に流入した気体
11B 電源収納室7流入した気体
12 給電線
DESCRIPTION OF
Claims (6)
電源が収納される電源収納室とを有するエキシマランプ装置において、
前記ランプ収納室の前記エキシマランプより下流側に排気口を設け、
前記電源収納室から流出する気体は、
前記ランプ収納室の前記エキシマランプより下流側において、
前記ランプ収納室を流れる気体と合流し、
前記排気口より排気される
ことを特徴とするエキシマランプ装置 A lamp storage room for storing excimer lamps;
In an excimer lamp device having a power storage chamber in which a power source is stored,
An exhaust port is provided downstream of the excimer lamp in the lamp storage chamber,
The gas flowing out of the power storage chamber is
On the downstream side of the excimer lamp in the lamp storage chamber,
Merges with the gas flowing through the lamp storage chamber,
Excimer lamp device exhausted from said exhaust port
前記連通路は前記ランプ収納室のエキシマランプより下流側に設けた
ことを特徴とする請求項1に記載のエキシマランプ装置 A communication path for communicating the lamp storage chamber and the power storage chamber;
The excimer lamp device according to claim 1, wherein the communication path is provided on the downstream side of the excimer lamp in the lamp storage chamber.
前記電源から前記エキシマランプに電力を供給する
ことを特徴とする請求項2に記載のエキシマランプ装置 By a power supply line penetrating the communication path,
The excimer lamp device according to claim 2, wherein electric power is supplied from the power source to the excimer lamp.
前記エキシマランプ装置内を前記電源収納室と前記ランプ収納室とに部分的に隔離する隔壁とを有し、
前記吸気口より前記エキシマランプ装置に流入した気体は、
前記隔壁により前記ランプ収納室を流れる気体と前記電源収納室を流れる気体に分流される
ことを特徴とする請求項1乃至3に記載のエキシマランプ装置 The excimer lamp device includes an inlet,
A partition that partially isolates the inside of the excimer lamp device into the power storage chamber and the lamp storage chamber;
The gas flowing into the excimer lamp device from the intake port is
4. The excimer lamp device according to claim 1, wherein the excimer lamp device is divided into a gas flowing through the lamp storage chamber and a gas flowing through the power supply storage chamber by the partition wall.
前記エキシマランプの上方に前記吸気口を設け、
前記エキシマランプの下方に前記排気口を設けた
ことを特徴とする請求項4に記載のエキシマランプ装置 The excimer lamp device is
The intake port is provided above the excimer lamp,
The excimer lamp device according to claim 4, wherein the exhaust port is provided below the excimer lamp.
前記ランプ収納室を流れる気体は酸素を含有した気体であり、
前記エキシマランプが放射する紫外線によってオゾンを生成する
ことを特徴とするエキシマランプを用いたオゾン生成装置 An excimer lamp device according to claim 1,
The gas flowing through the lamp storage chamber is a gas containing oxygen,
An ozone generator using an excimer lamp, wherein ozone is generated by ultraviolet rays emitted from the excimer lamp
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