JP2017157458A - Ultraviolet irradiation device - Google Patents
Ultraviolet irradiation device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017157458A JP2017157458A JP2016040729A JP2016040729A JP2017157458A JP 2017157458 A JP2017157458 A JP 2017157458A JP 2016040729 A JP2016040729 A JP 2016040729A JP 2016040729 A JP2016040729 A JP 2016040729A JP 2017157458 A JP2017157458 A JP 2017157458A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lamp
- slit
- cooling air
- pair
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 95
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 claims 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 14
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 25
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 7
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- LQFNMFDUAPEJRY-UHFFFAOYSA-K lanthanum(3+);phosphate Chemical compound [La+3].[O-]P([O-])([O-])=O LQFNMFDUAPEJRY-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 3
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JSCSYRMYWKSUCV-UHFFFAOYSA-N aluminum yttrium(3+) diborate Chemical compound [Al+3].[Y+3].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] JSCSYRMYWKSUCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 magnesium aluminate Chemical class 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えばエキシマランプを光源として備えた紫外線照射装置に関する。 The present invention relates to an ultraviolet irradiation device including, for example, an excimer lamp as a light source.
従来から、紫外線硬化型のインキや塗料あるいは紫外線硬化型の樹脂などの硬化処理または乾燥処理においては、例えば高圧水銀ランプやロングアーク型のメタルハライドランプを備えた紫外線照射装置が使用されている。
このような紫外線照射装置において、高圧水銀ランプやメタルハライドランプから放射される光には、目的とする処理に必要な波長域の光以外の光、例えば赤外領域の光なども含まれる。例えば樹脂の硬化処理においては、赤外領域の光は樹脂の硬化に寄与することはなく、かえって基材や材料等へのダメージを与えることがあるという問題があった。
Conventionally, in a curing process or a drying process of an ultraviolet curable ink or paint or an ultraviolet curable resin, an ultraviolet irradiation apparatus including, for example, a high pressure mercury lamp or a long arc type metal halide lamp has been used.
In such an ultraviolet irradiation device, the light emitted from the high-pressure mercury lamp or the metal halide lamp includes light other than light in the wavelength range necessary for the intended processing, for example, light in the infrared region. For example, in the resin curing process, there is a problem that light in the infrared region does not contribute to the curing of the resin, but may cause damage to the base material or material.
このような問題に対して、必要とされる波長域の光だけを得ることのできる蛍光エキシマランプを光源として利用することが検討されている。蛍光エキシマランプは、誘電体バリア放電によって生成されるエキシマから放出される光を励起光として発光管内に塗布された蛍光体に照射し、その蛍光体が励起することによって得られる特定の波長範囲の紫外光を放射光として放射する構成のものである。従って、蛍光体を適宜選択することによって、目的とする処理に適した波長域の光を選択的に放射する紫外線光源を実現することができる。例えば特許文献1には、蛍光エキシマランプを光源として備えた光照射装置が開示されている。 In order to solve such a problem, use of a fluorescent excimer lamp capable of obtaining only light in a required wavelength range as a light source has been studied. A fluorescent excimer lamp irradiates a phosphor coated in an arc tube with light emitted from an excimer generated by a dielectric barrier discharge as excitation light, and emits light in a specific wavelength range obtained by exciting the phosphor. The configuration emits ultraviolet light as radiation. Therefore, an ultraviolet light source that selectively emits light in a wavelength region suitable for a target process can be realized by appropriately selecting a phosphor. For example, Patent Document 1 discloses a light irradiation apparatus including a fluorescent excimer lamp as a light source.
而して、高圧水銀ランプやメタルハライドランプとは比較にはならないが、蛍光エキシマランプにおいても、ランプの点灯によって蛍光エキシマランプ自体が発熱してその表面温度が上昇する。ランプの表面温度や温度分布は、寿命特性、照度分布に影響を与えるため、ランプを適切に冷却することが必要となる。
例えば特許文献1に記載の光照射装置においては、光透過性材料よりなる外管がエキシマランプの外周に設けられ、エキシマランプの外周面と外管の内周面との間に形成された冷却風通路内に、ラジエーターで冷却された大気が冷却風として冷却ファンによって供給されて、冷却風がエキシマランプの一方の端部から他方の端部に向かって、軸方向に流通されることによりエキシマランプが冷却される構成とされている。
Thus, although it cannot be compared with a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp, even in a fluorescent excimer lamp, the fluorescent excimer lamp itself generates heat and its surface temperature rises when the lamp is turned on. Since the surface temperature and temperature distribution of the lamp affect the life characteristics and the illuminance distribution, it is necessary to cool the lamp appropriately.
For example, in the light irradiation apparatus described in Patent Document 1, an outer tube made of a light transmissive material is provided on the outer periphery of the excimer lamp, and cooling formed between the outer peripheral surface of the excimer lamp and the inner peripheral surface of the outer tube. In the air passage, the air cooled by the radiator is supplied as a cooling air by a cooling fan, and the cooling air is circulated in the axial direction from one end of the excimer lamp to the other end, thereby excimer. The lamp is cooled.
しかしながら、このようなランプの冷却方法では、エキシマランプ表面における長さ方向の温度分布が不均一になる。具体的には、冷却風が導入されるランプの一端側部分は、冷却風によって十分に冷却されて温度が低くなる。一方、冷却風が排出されるランプの他端側部分は、ランプの冷却に寄与して高温となった冷却風が流通されることになるため、十分な冷却効果を得ることができず、ランプの一端側部分に比して温度が高くなる。このように、ランプ長さ方向における温度分布が不均一になると、エキシマ放電の放電特性や蛍光体の温度特性による発光特性が部分的に変化し、結果的に紫外光の照度分布に影響を与えることになる。 However, in such a lamp cooling method, the temperature distribution in the length direction on the surface of the excimer lamp becomes non-uniform. Specifically, the one end side portion of the lamp into which the cooling air is introduced is sufficiently cooled by the cooling air and the temperature is lowered. On the other hand, the other end portion of the lamp from which the cooling air is discharged contributes to the cooling of the lamp and the high-temperature cooling air is circulated, so that a sufficient cooling effect cannot be obtained. The temperature becomes higher than that of the one end side portion. In this way, when the temperature distribution in the lamp length direction becomes non-uniform, the discharge characteristics of excimer discharge and the light emission characteristics due to the temperature characteristics of the phosphor partially change, resulting in an influence on the illumination distribution of ultraviolet light. It will be.
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、ランプ表面における長さ方向の温度分布の均一性が低下することを抑制しながら、ランプを適切に冷却することのできる紫外線照射装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the circumstances as described above, and is an ultraviolet ray capable of appropriately cooling the lamp while suppressing the deterioration of the uniformity of the temperature distribution in the length direction on the lamp surface. An object is to provide an irradiation apparatus.
本発明の紫外線照射装置は、互いに対向する対向縁間に開口を形成する一対のスリット板と、前記開口に接近して配置された、前記スリット板の対向縁と同一方向に延びる発光管を備えたランプと、当該ランプに冷却風を供給する冷却機構とを備えており、
前記ランプの発光管における光取り出し方向前面領域の両側縁と前記一対のスリット板の対向縁の各々との間に、ランプ長さ方向に延びるスリットが形成されており、前記冷却機構によって、前記一対のスリット板を挟んで前記ランプとは反対側から冷却風が当該スリットを介して供給されることを特徴とする。
An ultraviolet irradiation device of the present invention includes a pair of slit plates that form an opening between opposing edges that face each other, and an arc tube that is disposed close to the opening and extends in the same direction as the opposing edges of the slit plate. And a cooling mechanism for supplying cooling air to the lamp,
A slit extending in the lamp length direction is formed between both side edges of the front region in the light extraction direction of the arc tube of the lamp and each of the opposing edges of the pair of slit plates. Cooling air is supplied through the slit from the opposite side of the lamp across the slit plate.
本発明の紫外線照射装置においては、前記一対のスリット板の少なくとも一方が他方に対して離接する方向に移動可能に設けられた構成とされていることが好ましい。 In the ultraviolet irradiation device of the present invention, it is preferable that at least one of the pair of slit plates is provided so as to be movable in a direction in which the slit plate is separated from or in contact with the other.
さらにまた、本発明の紫外線照射装置においては、前記一対のスリット板を備え、内部に前記ランプが配置された内側筐体と、当該内側筐体の周囲を囲む風路を形成する、前記一対のスリット板と対向する位置に光出射用開口を有する外側筐体とを備えており、
前記内側筐体における、前記一対のスリット板とランプを挟んで対向する壁には、排気通風口が形成されており、
前記冷却機構によって供給される冷却風が、前記風路および前記スリットを介して、内側筐体の内部に導入され、前記排気通風口を介して排気される構成とされていることが好ましい。
Furthermore, in the ultraviolet irradiation device of the present invention, the pair of slit plates, the inner casing in which the lamp is arranged, and an air passage surrounding the periphery of the inner casing are formed. An outer housing having a light exit opening at a position facing the slit plate;
An exhaust vent is formed in the wall facing the pair of slit plates and the lamp in the inner casing,
It is preferable that the cooling air supplied by the cooling mechanism is introduced into the inner casing through the air passage and the slit and exhausted through the exhaust air vent.
本発明の紫外線照射装置によれば、ランプの発光管における光取り出し方向前面領域の両側縁と一対のスリット板の対向縁の各々との間に形成されたスリットを介して供給される冷却風が、発光管の周面に沿って周方向に流れるので、ランプ表面における長さ方向の温度分布の均一性が低下することを抑制しながら、ランプを適切に冷却することができる。 According to the ultraviolet irradiation device of the present invention, the cooling air supplied through the slits formed between the both side edges of the front region in the light extraction direction in the arc tube of the lamp and each of the opposing edges of the pair of slit plates. Since it flows in the circumferential direction along the peripheral surface of the arc tube, the lamp can be appropriately cooled while suppressing the deterioration of the uniformity of the temperature distribution in the length direction on the lamp surface.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の紫外線照射装置の一例における構成の概略を示す、ランプの中心軸に垂直な断面図である。図2は、図1に示す紫外線照射装置の一部を破断した状態の斜視図である。以下においては、便宜上、図1における左右方向を「幅方向」、図1において紙面に垂直な方向を「長さ方向」という。
この紫外線照射装置は、光源ユニット10と、光源ユニット10と一体に連結された冷却ユニット50とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the lamp, showing an outline of the configuration of an example of the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a part of the ultraviolet irradiation apparatus shown in FIG. 1 is broken. In the following, for the sake of convenience, the left-right direction in FIG. 1 is referred to as “width direction”, and the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1 is referred to as “length direction”.
This ultraviolet irradiation device includes a
光源ユニット10は、互いに対向する対向縁間に開口を形成する一対のスリット板15a,15bを備えた内側筐体11と、内側筐体11の内部において一対のスリット板15a,15bにより形成される開口に接近して配置された、スリット板15a,15bの対向縁と同一方向に延びる発光管21を備えたランプ20と、内側筐体11の周囲を囲む風路45を形成する外側筐体30とを備えている。
The
内側筐体11は、扁平な箱型形状の基体部12と、基体部12の上端において段部を介して連続する箱型形状の風洞部13とを有している。風洞部13は、基体部12より幅方向の寸法が小さく、幅方向における中央部に位置されている。
内側筐体11における段部の外面には、上面および外側面に複数のローラが設けられた角柱状の支持部材36が固定されており、支持部材36の外側面に設けられた懸架用ローラ37の各々が、外側筐体30の上壁に固定された断面コの字状のレール部材35によって支持されることによって、内側筐体11が長さ方向に移動可能に外側筐体30に懸架されている。
The
A
内側筐体11における基体部12の下壁には、幅方向における中央部に長さ方向に延びる開口部が形成されており、下壁の外面には、互いに対向する内縁間に開口を形成する一対の平板状のスリット板15a,15bが、内縁が下壁における開口部の開口縁より内方側に突出する状態で設けられている。
An opening extending in the length direction is formed at the center portion in the width direction on the lower wall of the
また、内側筐体11における、前記一対のスリット板15a,15bとランプ20を挟んで対向する壁、すなわち、内側筐体11における風洞部13の上壁には、ランプ冷却用の冷却風の排気用開口部が形成されている。
この例における排気用開口部は、複数の排気通風孔14が内側筐体11の長さ方向に等間隔毎に並設されて構成されている。このような構成とされていることにより、排気開口部による整風作用が得られるため、長さ方向においてランプ20の冷却の程度に差が生ずることを回避することができる。
Further, on the wall facing the pair of
The exhaust opening in this example is configured by arranging a plurality of
この例におけるランプ20は、ランプ中心軸に垂直な断面が扁平な矩形状の発光管21を備えており、ランプ中心軸が一対のスリット板15a,15bの内縁と同一方向に水平に延びる姿勢で、配置されている。そして、発光管21における光取り出し方向前面側の扁平面の両側縁と一対のスリット板15a,15bの各々の内縁との間にスリット16a,16bが形成されている。
スリット16a,16bは、内側筐体11における風洞部13より幅方向外方側に位置されている。このような構成とされていることにより、内側筐体11の内部において、幅方向に向かう冷却風の流れが生ずるため、ランプ20を効率よく冷却することができる。
The
The
ランプ20の保持構造について具体的に説明すると、図3に示すように、ランプ20の両端部にはベース部材22が設けられており、ベース部材22が内側筐体11に固定されたランプホルダ25によって保持固定されている。図3においては、ランプ一端側の保持構造のみが示されているが、ランプ他端側の保持構造も同様である。
The holding structure of the
ランプ20としては、例えば、誘電体バリア放電によって生成されるエキシマから放出される光を励起光として蛍光体に照射し、その蛍光体が励起することによって得られる特定の波長範囲の紫外線を放射するエキシマランプを用いることができる。具体的には、キセノンガスを主成分とする放電ガスが発光管内に封入されたキセノンエキシマランプ(ピーク波長172nm)を用いることができる。
As the
蛍光体としては、リン酸ランタンを結晶母体とするもの、イットリウムアルミニウムホウ酸塩を結晶母体とするもの、アルミン酸マグネシウムを結晶母体とするものなど、種々の蛍光体を採用することができる。
例えば、蛍光体として、リン酸ランタンを結晶母体とするCeの3価で付活したLa0.75 Ce0.25 PO4 (呼名:LCP)を使用すれば、172nmの紫外線による励起によって320nm付近に半値幅の広い発光ピークを有する紫外線を得ることができる。また、リン酸ランタンを結晶母体とするPrの3価で付活したLa0.97 Pr0.03 PO4 を使用すれば、172nmの紫外線による励起によって230nm付近に半値幅の広い発光ピークを有する紫外線を得ることができる。さらにまた、蛍光体として、イットリウムアルミニウムホウ酸塩を結晶母体とするBiの3価で付活したY0.997 Bi0.003 Al3 B4 O12 を使用すれば、172nmの紫外線による励起によって290nm付近に半値幅の広い発光ピークを有する紫外線を得ることができる。さらにまた、蛍光体として、アルミン酸マグネシウムを結晶母体とするCeの3価で付活したCe0.8 La0.06 (Mg0.8 Ba0.1 )Al11 O18.69 を使用すれば、172nmの紫外線による励起によって350nm付近に半値幅の広い発光ピークを有する紫外線を得ることができる。
Various phosphors such as those using lanthanum phosphate as a crystal matrix, those using yttrium aluminum borate as a crystal matrix, and those using magnesium aluminate as a crystal matrix can be used as the phosphor.
For example, if La 0.75 Ce 0.25 PO 4 (call name: LCP) activated by trivalent Ce having lanthanum phosphate as a crystal matrix is used as a phosphor, the half-value width is around 320 nm by excitation with 172 nm ultraviolet rays. Ultraviolet light having a broad emission peak can be obtained. In addition, when La 0.97 Pr 0.03 PO 4 activated with trivalent Pr having lanthanum phosphate as a crystal matrix is used, ultraviolet light having a broad emission peak at about 230 nm can be obtained by excitation with 172 nm ultraviolet light. Can do. Further, if Y 0.997 Bi 0.003 Al 3 B 4 O 12 activated with trivalent Bi having yttrium aluminum borate as a crystal matrix is used as a phosphor, a half-wave near 290 nm by excitation with ultraviolet light at 172 nm. Ultraviolet light having an emission peak with a wide value range can be obtained. Furthermore, when Ce 0.8 La 0.06 (Mg 0.8 Ba 0.1 ) Al 11 O 18.69 activated by trivalent Ce with magnesium aluminate as a crystal matrix is used as the phosphor, the vicinity of 350 nm is excited by excitation with 172 nm ultraviolet rays. In addition, an ultraviolet ray having an emission peak with a wide half-value width can be obtained.
この紫外線照射装置においては、一対のスリット板15a,15bのうちの少なくとも一方のスリット板は、他方のスリット板に対して離接する方向に移動可能に設けられていることが好ましい。これにより、ランプ20の発光管21における光取り出し方向前面領域の両側縁と一対のスリット板15a,15bの内縁の各々との間に形成される各々のスリット16a,16bの幅を調整することによって冷却風の流れを適正に制御することができるため、ランプ20の表面温度の均一性を維持しながらランプ20を適正に冷却することができる。
一方のスリット16aのスリット幅Saと、他方のスリット16bのスリット幅Sbとは、図4(a)に示すように、互いに同一の大きさであっても、図4(b)に示すように、互いに異なる大きさであってもいずれであってもよいが、両スリット16a,16bのスリット幅Sa,Sbが互いに異なる大きさとされることが好ましい。これにより、後述する実験例の結果に示されるように、ランプの表面温度の均一性を一層高くすることができる。ここに、スリット幅とは、ランプ20とスリット板15a,15bとの最接近距離をいう。
スリット板の可動量は、例えば5mm以内の範囲である。
スリット板15a,15bは、内側筐体11における基体部12の下壁に、例えばネジ止めされて固定されるが、スリット幅は、例えば、所定の厚みを有する樹脂もしくは金属製のT字型治具をランプ20と内側筐体11における基体部12の下壁との間に挟みこんだ状態で、スリット板をT字型治具にあてがうことによって、調整することができる。
In this ultraviolet irradiation apparatus, it is preferable that at least one of the pair of
As shown in FIG. 4 (b), the slit width Sa of one
The movable amount of the slit plate is, for example, within a range of 5 mm.
The
外側筐体30は、下方に開口する光出射用開口31を有する略箱型形状であって、外側筐体30の両側壁と内側筐体11の両側壁との間に、ランプ20を冷却する冷却風が流通される風路45を形成するものである。風路45(片側)の幅方向寸法は、例えば20〜30mmである。
この紫外線照射装置においては、平板状の窓部材40が光出射用開口31を塞ぐよう設けられている。窓部材40はその周縁部が外側筐体30に固定された保持部材41によって保持されている。窓部材40としては、例えば、石英ガラスや熱線カットフィルタなどの光学フィルタガラスなどを用いることができる。
このような構成とされていることにより、ランプ20からの輻射熱を遮断することができると共に、冷却風の風速を上げることができるため、ランプ20の冷却効率をさらに向上させることができる。
The
In this ultraviolet irradiation apparatus, a
With such a configuration, it is possible to block the radiant heat from the
また、外側筐体30の上壁には、幅方向における中央部に冷却風排気用開口部が形成されていると共に、両側壁の各々に近接した位置に外側筐体30の内部空間(風路45)と冷却ユニット50を構成する筐体51の内部空間とを連通させる冷却風流通用開口部が形成されている。この例においては、冷却風排気用開口部は、内側筐体11における複数の排気通風孔14の各々に連続する複数の排気通風孔32が外側筐体30の長さ方向に等間隔毎に並設されて構成されている。また、冷却風流通用開口部は、複数の流通用通風孔33が外側筐体30の長さ方向に等間隔毎に並設されて構成されている。
Further, the upper wall of the
冷却ユニット50は、略箱型形状の筐体51と、この筐体51の内部空間が隔壁56によって区画されて形成された排気圧緩衝室55と、排気圧緩衝室55に排気ダクト58を介して接続された、冷却機構を構成する例えば軸流ファンよりなる排気ファン(図示せず)とを備えており、排気圧緩衝室55を区画する隔壁56と筐体51の両側壁の各々との間に冷却風流通路60が形成されている。図1における59は排気ポートである。
The cooling
筐体51の上壁には、冷却風導入用開口部(図示せず)が形成されている。
また、筐体51の下壁には、幅方向における中央部に冷却風排気用開口部が形成されていると共に、両側壁の各々に近接した位置に筐体51の内部空間(冷却風流通路60)と光源ユニット10における外側筐体30の内部空間(風路45)とを連通させる冷却風流通用開口部が形成されている。
この例においては、冷却風排気用開口部は、光源ユニット10の外側筐体30における複数の排気通風孔32および内側筐体11における複数の排気通風孔14の各々に連続する複数の通風孔52が長さ方向に等間隔毎に並設されて構成されている。また、冷却風流通用開口部は、光源ユニット10の外側筐体30における複数の流通用通風孔33の各々に連続する複数の流通用通風孔53が長さ方向に等間隔毎に並設されて構成されている。これにより、上述したように、冷却風の整流作用が得られるため、ランプ20の長さ方向において、冷却風を均一に流通させることができる。
A cooling wind introduction opening (not shown) is formed in the upper wall of the
In addition, an opening for cooling air exhaust is formed at the center in the width direction on the lower wall of the
In this example, the cooling air exhaust opening has a plurality of ventilation holes 52 that are continuous with the plurality of exhaust ventilation holes 32 in the
排気圧緩衝室55は、長さ方向略中央部に位置された排気ダクト58付近に位置される光源ユニット10の排気通風孔32からの排気量が増加し、スリット16a,16bにおける長さ方向の冷却風の風量分布がダクト付近の位置に偏ることを防止する機能を有する。従って、排気圧緩衝室55を設けることにより、複数の排気通風孔32の各々における排気ファンによる吸引圧力を均等にすることができため、内側筐体11内にスリット16a,16bを介して導入される冷却風の流量を長さ方向において均等にすることができる。
In the exhaust
上記の紫外線照射装置においては、排気ファンが駆動されると、排気圧緩衝室55および光源ユニット10における内側筐体11内が装置外部の圧力に対して負圧になり、冷却ユニット50における冷却風導入用開口部を介して装置外部の雰囲気の空気が冷却風として導入される。導入された冷却風は、冷却ユニット50において形成された冷却風流通路60を流通して、冷却ユニット50の筐体51および光源ユニット10の外側筐体30における流通用通風孔53,33を介して光源ユニット10内に導入される。光源ユニット内10に導入された冷却風は、光源ユニット10において形成された風路45およびスリット16a,16bを介して、内側筐体11内に導入され、これにより、ランプ20が冷却される。
In the above ultraviolet irradiation device, when the exhaust fan is driven, the inside of the
内側筐体11の内部における冷却風の流れについて具体的に説明すると、例えば、一方のスリット16aのスリット幅Saと他方のスリット16bのスリット幅Sbが互いに同一の大きさである場合には、図5に示すように、冷却風は、幅方向における中央位置を中心として対称な流れを形成する。すなわち、一方のスリット16aを介して導入された冷却風は、ランプ20の発光管21の周面に沿って周方向に流れると共に一部が内側筐体11の側壁に向かって幅方向外方に流れる。発光管21の周面に沿って周方向に流れる冷却風は、一部が発光管21の表面より離れて排気通風孔14に向かって流れ、他の全部は、他方のスリット16bを介して導入された発光管21の周面に沿って流れる冷却風の流れと幅方向中央位置付近でぶつかることで、排気通風孔14に向かって流れる。なお、内側筐体11の側壁に向かって流れる冷却風は、内側筐体11の内面に沿って排気通風孔14に向かって流れる。
The flow of the cooling air inside the
次いで、一方のスリット16aのスリット幅Saと他方のスリット16bのスリット幅Sbが互いに異なる大きさである場合について説明する。例えば、他方のスリット16bのスリット幅Sbが一方のスリット16aのスリット幅Saより大きい場合には、図6に示すように、幅方向における中央位置に対して一方のスリット板15aが位置される側の風路45からの冷却風は、一部が一方のスリット16aに向かって流れると共に他の全部が他方のスリット16bに向かってランプ20の下面(光取り出し方向前面側の扁平面)に沿って流れる。また、幅方向における中央位置に対して他方のスリット板15bが位置される側の風路45からの冷却風は、他方のスリット16bに向かって流れる。従って、他方のスリット16bを介して導入される冷却風の風量は、一方のスリット16aを介して導入される冷却風の風量より多くなる。
他方のスリット16bを介して導入された冷却風は、ランプ20の発光管21の周面に沿って周方向に流れると共に一部が内側筐体11の側壁に向かって幅方向外方に流れる。発光管21の周面に沿って周方向に流れる冷却風は、一部が発光管21の周面より離れて排気通風孔14に向かって流れ、他の全部は、発光管21の上面に沿って流れる。発光管21の上面に沿って流れる冷却風は、一方のスリット16aを介して導入されたランプ20の発光管21の周面に沿って周方向に流れる冷却風の流れとぶつかることで、排気通風孔14に向かって流れる。なお、一方のスリット16aおよび他方のスリット16bを介して導入されて内側筐体11の側壁に向かって流れる冷却風は、内側筐体11の内面に沿って排気通風孔14に向かって流れる。
Next, a case where the slit width Sa of one
The cooling air introduced through the
ランプ20の冷却に供された冷却風は、光源ユニット10の内側筐体11および外側筐体30における排気通風孔14,32並びに冷却ユニット50の筐体51における通風孔52を介して、排気圧緩衝室55内に排出される。そして、排気圧緩衝室55内に排出された冷却風は、排気ダクト58を介して、排気ポート59から装置外部に排出される。
The cooling air used for cooling the
而して、上記の紫外線照射装置によれば、ランプ20の発光管21における光取り出し方向前面領域の両側縁と一対のスリット板15a,15bの内縁の各々との間に形成されたスリット16a,16bを介して供給される冷却風が、発光管21の周面に沿って周方向に流れるので、ランプ20表面における長さ方向の温度分布の均一性が低下することを抑制しながら、ランプ20を適切に冷却することができる。
Thus, according to the ultraviolet irradiation device, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態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、上記の実施形態においては、スリット板は内側筐体とは別個の部材により構成されているが、例えば、内側筐体の下壁をスリット板として機能させた構成とされていてもよい。
また、光源ユニットの内側筐体および外側筐体、並びに冷却ユニットの筐体の各々に形成される排気用開口部は、長さ方向に延びる開口によって構成されていてもよいが、長さ方向における冷却風の流れの均一性を高くすることができることから、上記実施形態のように、複数の開口が長さ方向に等間隔毎に並設されて構成されていることが好ましい。光源ユニットの外側筐体および冷却ユニットの筐体の各々に形成された流通用開口部についても同様である。
さらにまた、光源ユニットにおける光出射用開口が窓部材によって塞がれた構成とされている必要はない。この場合には、装置外部の雰囲気の空気が冷却風として光出射用開口から導入され、冷却風がスリットを介して供給される構成とすることができる。このため、冷却ユニットおよび光源ユニットは、冷却風流通路および風路を有さない構成とすることもできる。
さらにまた、ランプは、断面形状が矩形状のものに限定されず、断面形状が円形状のものであってもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be added.
For example, in the above embodiment, the slit plate is configured by a member separate from the inner casing, but may be configured such that the lower wall of the inner casing functions as a slit plate, for example.
Further, the exhaust opening formed in each of the inner housing and the outer housing of the light source unit and the housing of the cooling unit may be configured by an opening extending in the length direction. Since the uniformity of the flow of the cooling air can be increased, it is preferable that a plurality of openings are arranged in parallel in the length direction at equal intervals as in the above embodiment. The same applies to the opening for distribution formed in each of the outer casing of the light source unit and the casing of the cooling unit.
Furthermore, it is not necessary that the light emitting opening in the light source unit is closed by the window member. In this case, it is possible to adopt a configuration in which air in the atmosphere outside the apparatus is introduced as cooling air from the light emission opening, and the cooling air is supplied through the slit. For this reason, a cooling unit and a light source unit can also be set as the structure which does not have a cooling wind flow path and an air path.
Furthermore, the lamp is not limited to a rectangular cross-sectional shape, and may have a circular cross-sectional shape.
以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。 Hereinafter, experimental examples performed for confirming the effects of the present invention will be described.
〔実験例1〕
図1乃至図4に示す構成を参照して、下記仕様の紫外線照射装置を作製した。
紫外線照射装置の外形寸法(長さ×幅×高さ):2430mm×160mm×360mm
光出射用開口(31)の寸法(長さ×幅):1660mm×100mm
風路(45)の幅方向寸法:29mm
流通用通風孔(33,53)の寸法(長さ×幅):10mm×100mm、流通用通風孔の長さ方向ピッチ(開口の中心間距離):150mm
排気通風孔(14,32)および通風孔(52)の寸法(長さ×幅):100mm×20mm、長さ方向ピッチ(開口の中心間距離):150mm
ランプ(20):蛍光体としてLCPを備えたキセノンエキシマランプ
ランプの寸法(長さ×幅):1960mm×43mm(断面形状:矩形状)
ランプ入力電力:800W
一方のスリット幅(Sa):1mm
他方のスリット幅(Sb):1mm
排気圧緩衝室(55)の容積:23.6リットル
冷却風の風量:7m3/min
[Experimental Example 1]
With reference to the configuration shown in FIGS. 1 to 4, an ultraviolet irradiation device having the following specifications was produced.
Ultraviolet irradiation device external dimensions (length x width x height): 2430 mm x 160 mm x 360 mm
Dimensions (length × width) of the light emission opening (31): 1660 mm × 100 mm
Width direction dimension of air passage (45): 29mm
Size (length × width) of ventilation holes (33 × 53) for circulation: 10 mm × 100 mm, pitch in length direction of ventilation holes for circulation (distance between centers of openings): 150 mm
Dimensions of exhaust vent holes (14, 32) and vent holes (52) (length x width): 100 mm x 20 mm, pitch in length direction (distance between centers of openings): 150 mm
Lamp (20): Xenon excimer lamp provided with LCP as phosphor Lamp dimensions (length x width): 1960 mm x 43 mm (cross-sectional shape: rectangular shape)
Lamp input power: 800W
One slit width (Sa): 1 mm
The other slit width (Sb): 1mm
Volume of exhaust pressure buffer chamber (55): 23.6 liters Cooling air volume: 7 m 3 / min
この紫外線照射装置を駆動して、ランプの発光管の上面および下面(光出射方向前面)における任意の複数個所の温度を測定した。結果を下記表1に示す。 This ultraviolet irradiation device was driven to measure the temperature at any of a plurality of locations on the upper surface and the lower surface (front surface in the light emission direction) of the arc tube of the lamp. The results are shown in Table 1 below.
〔実験例2〕
他方のスリット幅(Sb)を2mmに変更したことの他は、実験例1と同様にして、ランプの発光管の上面および下面(光出射方向前面)における任意の複数個所の温度を測定した。結果を下記表1に示す。
[Experimental example 2]
Except that the other slit width (Sb) was changed to 2 mm, the temperature at any of a plurality of locations on the upper surface and the lower surface (front surface in the light emission direction) of the arc tube of the lamp was measured in the same manner as in Experimental Example 1. The results are shown in Table 1 below.
実験例1および実験例2においても、ランプの発光管の表面における温度分布を確認したところ、ランプの長さ方向における温度分布の均一性が低下することを抑制しながら、ランプを適切に冷却することができることが確認された。
また、表1に示されるように、一方のスリットのスリット幅(Sa)と、他方のスリットのスリット幅(Sb)とを、互いに異なる大きさとすることによって、ランプの上面および下面のいずれにおいても表面温度の均一性を一層高くすることができることが確認された。
以上の結果より、本発明に係る紫外線照射装置によれば、ランプ長さ方向における温度分布が不均一になることに起因する発光特性の変化やランプ寿命特性の変化が生ずることを防止することができることが期待される。
Also in Experimental Example 1 and Experimental Example 2, when the temperature distribution on the surface of the arc tube of the lamp was confirmed, the lamp was appropriately cooled while suppressing the decrease in the uniformity of the temperature distribution in the lamp length direction. It was confirmed that it was possible.
Further, as shown in Table 1, by making the slit width (Sa) of one slit and the slit width (Sb) of the other slit different from each other, both on the upper surface and the lower surface of the lamp It was confirmed that the uniformity of the surface temperature could be further increased.
From the above results, according to the ultraviolet irradiation device according to the present invention, it is possible to prevent the change in the light emission characteristic and the change in the lamp life characteristic due to the non-uniform temperature distribution in the lamp length direction. It is expected to be possible.
10 光源ユニット
11 内側筐体
12 基体部
13 風洞部
14 排気通風孔
15a スリット板
15b スリット板
16a スリット
16b スリット
20 ランプ
21 発光管
22 ベース部材
25 ランプホルダ
30 外側筐体
31 光出射用開口
32 排気通風孔
33 流通用通風孔
35 レール部材
36 支持部材
37 懸架用ローラ
40 窓部材
41 保持部材
45 風路
50 冷却ユニット
51 筐体
52 通風孔
53 流通用通風孔
55 排気圧緩衝室
56 隔壁
58 排気ダクト
59 排気ポート
60 冷却風流通路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ランプの発光管における光取り出し方向前面領域の両側縁と前記一対のスリット板の対向縁の各々との間に、ランプ長さ方向に延びるスリットが形成されており、前記冷却機構によって、前記一対のスリット板を挟んで前記ランプとは反対側から冷却風が当該スリットを介して供給されることを特徴とする紫外線照射装置。 A pair of slit plates that form openings between opposed edges facing each other, a lamp that is disposed close to the openings and that has an arc tube extending in the same direction as the opposed edges of the slit plates, and cooling the lamp A cooling mechanism for supplying wind,
A slit extending in the lamp length direction is formed between both side edges of the front region in the light extraction direction of the arc tube of the lamp and each of the opposing edges of the pair of slit plates. An ultraviolet irradiation apparatus, wherein cooling air is supplied through the slit from the opposite side of the lamp across the slit plate.
前記内側筐体における、前記一対のスリット板とランプを挟んで対向する壁には、排気通風口が形成されており、
前記冷却機構によって供給される冷却風が、前記風路および前記スリットを介して、内側筐体の内部に導入され、前記排気通風口を介して排気されることを特徴とする請求項1に記載の紫外線照射装置。
An inner casing having the pair of slit plates, in which the lamp is disposed, and an air passage surrounding the periphery of the inner casing, and a light emitting opening at a position facing the pair of slit plates. An outer housing having
An exhaust vent is formed in the wall facing the pair of slit plates and the lamp in the inner casing,
The cooling air supplied by the cooling mechanism is introduced into the inner casing through the air passage and the slit, and is exhausted through the exhaust vent. UV irradiation equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016040729A JP6711023B2 (en) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | UV irradiation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016040729A JP6711023B2 (en) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | UV irradiation device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017157458A true JP2017157458A (en) | 2017-09-07 |
JP6711023B2 JP6711023B2 (en) | 2020-06-17 |
Family
ID=59810084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016040729A Active JP6711023B2 (en) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | UV irradiation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6711023B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113000339A (en) * | 2021-04-08 | 2021-06-22 | 佛山泰上机械有限公司 | Device for generating skin feel by skin feel UV coating and method for producing skin feel plate |
JPWO2021187242A1 (en) * | 2020-03-16 | 2021-09-23 | ||
KR20220053004A (en) | 2019-10-28 | 2022-04-28 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | UV irradiation device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003091071A (en) * | 2001-09-18 | 2003-03-28 | Ushio Inc | Ultraviolet ray irradiator |
JPWO2010032852A1 (en) * | 2008-09-18 | 2012-02-16 | 株式会社Gsユアサ | UV irradiation equipment |
JP2013235718A (en) * | 2012-05-09 | 2013-11-21 | Ushio Inc | Ultraviolet light irradiation device |
JP2014044883A (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Gs Yuasa Corp | Ultraviolet irradiation device |
JP2014193450A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-09 | Gs Yuasa Corp | Light radiation device |
JP2015230838A (en) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | ウシオ電機株式会社 | Excimer light irradiation device |
-
2016
- 2016-03-03 JP JP2016040729A patent/JP6711023B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003091071A (en) * | 2001-09-18 | 2003-03-28 | Ushio Inc | Ultraviolet ray irradiator |
JPWO2010032852A1 (en) * | 2008-09-18 | 2012-02-16 | 株式会社Gsユアサ | UV irradiation equipment |
JP2013235718A (en) * | 2012-05-09 | 2013-11-21 | Ushio Inc | Ultraviolet light irradiation device |
JP2014044883A (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Gs Yuasa Corp | Ultraviolet irradiation device |
JP2014193450A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-09 | Gs Yuasa Corp | Light radiation device |
JP2015230838A (en) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | ウシオ電機株式会社 | Excimer light irradiation device |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220053004A (en) | 2019-10-28 | 2022-04-28 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | UV irradiation device |
JPWO2021187242A1 (en) * | 2020-03-16 | 2021-09-23 | ||
WO2021187242A1 (en) * | 2020-03-16 | 2021-09-23 | ウシオ電機株式会社 | Light irradiation device |
JP7283629B2 (en) | 2020-03-16 | 2023-05-30 | ウシオ電機株式会社 | Light irradiation device |
CN113000339A (en) * | 2021-04-08 | 2021-06-22 | 佛山泰上机械有限公司 | Device for generating skin feel by skin feel UV coating and method for producing skin feel plate |
CN113000339B (en) * | 2021-04-08 | 2024-02-13 | 佛山泰上机械有限公司 | Device for generating skin feel by skin feel UV paint and method for producing skin feel plate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6711023B2 (en) | 2020-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017157458A (en) | Ultraviolet irradiation device | |
US9616469B2 (en) | Light projection device | |
JP5651985B2 (en) | UV irradiation equipment | |
JP6102212B2 (en) | Small ultraviolet irradiation device | |
JP2012215539A (en) | Weather-resistance testing device for solar battery panel | |
WO2015083435A1 (en) | Ashing method and ashing device | |
JP5169106B2 (en) | Light irradiation type heat treatment equipment | |
JP5195051B2 (en) | UV irradiation equipment | |
JP2014042884A (en) | Ultraviolet irradiator | |
JP2013093107A (en) | Ultraviolet irradiation device | |
KR100902633B1 (en) | Heating unit and substrate processing apparatus therewith | |
US20180211827A1 (en) | Method for operating a xenon excimer lamp and lamp system comprising an excimer lamp | |
JP2013235718A (en) | Ultraviolet light irradiation device | |
JP6171632B2 (en) | Liquid crystal panel manufacturing apparatus and liquid crystal panel manufacturing method | |
JP7456115B2 (en) | UV irradiation device | |
JP2002367874A (en) | Ultraviolet irradiation apparatus, and irradiation unit for the ultraviolet irradiation apparatus | |
CN220526865U (en) | Ultraviolet irradiation device | |
JP7332983B2 (en) | Light source device | |
JP2004039511A (en) | Irradiation device | |
CN111383905B (en) | Metal halide lamp and ultraviolet irradiation device | |
JP5434852B2 (en) | Light irradiation device | |
JP2023025358A (en) | Metal halide lamp and UV irradiation device | |
JP2007328973A (en) | Light source unit and irradiator | |
KR20240030195A (en) | Apparatus for drying substrate using light | |
KR200478829Y1 (en) | Portable UV curing apparatus having a function of cooling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180911 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20190131 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190626 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190806 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200428 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200511 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6711023 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |