JP2018085266A - Excimer lamp unit and excimer lamp device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excimer lamp unit and an excimer lamp device capable of suppressing variation of temperature distribution of the excimer lamp, while including a long excimer lamp, while ensuring high uniformity of illumination distribution of light.SOLUTION: An excimer lamp unit consists of a long tubular excimer lamp, and a cooling gas blower pipe provided oppositely to the outer peripheral surface of the excimer lamp, in the longitudinal direction thereof, and is used while being housed in a mantle tube transmitting vacuum ultraviolet ray radiated from the excimer lamp. The cooling gas blower pipe is provided with multiple cooling gas outlets in the longitudinal direction, and each cooling gas outlet is located at such a position that the cooling gas discharged from the cooling gas outlet is directed in the same circumferential direction of the excimer lamp.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、例えば流体に紫外線を照射する長尺のエキシマランプユニットおよびエキシマランプ装置に関する。   The present invention relates to a long excimer lamp unit and an excimer lamp device that irradiates a fluid with ultraviolet rays, for example.

或る種の紫外線処理装置として、気体、液体などの流体に紫外線を照射するものがある。この紫外線処理装置においては、水の殺菌や、水中の有機物(TOC:Total Organic Carbon)の分解、排ガス中のNOxの分解などの処理が行われる。   As a certain type of ultraviolet treatment apparatus, there is an apparatus that irradiates a fluid such as gas or liquid with ultraviolet rays. In this ultraviolet treatment apparatus, treatments such as sterilization of water, decomposition of organic substances (TOC) in water, and decomposition of NOx in exhaust gas are performed.

例えば特許文献1には、浄水処理や下水処理・食品排水処理・薬品排水処理・遠洋船舶バラスト水処理等において、藻類・微生物・病原性原虫等を不活化もしくは無害化するために紫外線を被処理流体(被処理水)に照射する紫外線処理装置が開示されている。
特許文献1に開示された紫外線処理装置においては、外套管に挿入された長尺な紫外線ランプが、被処理流体が流通する処理槽中に配置されてなり、被処理流体を処理槽の入口管から流入させ、処理槽中で紫外線ランプから254nmの紫外線を照射した後、出口管から排出することにより紫外線の照射処理が行われる。
For example, Patent Document 1 describes that in water purification treatment, sewage treatment, food wastewater treatment, chemical wastewater treatment, ocean vessel ballast water treatment, etc., ultraviolet rays are treated to inactivate or detoxify algae, microorganisms, pathogenic protozoa, etc. An ultraviolet treatment apparatus for irradiating a fluid (water to be treated) is disclosed.
In the ultraviolet processing apparatus disclosed in Patent Document 1, a long ultraviolet lamp inserted into a mantle tube is disposed in a processing tank in which a processing fluid flows, and the processing fluid is supplied to an inlet pipe of the processing tank. Then, after irradiating 254 nm ultraviolet rays from an ultraviolet lamp in the treatment tank, the ultraviolet rays are irradiated by discharging from the outlet tube.

特開2007−144386号公報JP 2007-144386 A

このような紫外線処理装置において用いる紫外線ランプとしては、紫外線として特に真空紫外線を放射するものが利用されており、また、選択する蛍光体の種類によって種々の波長の紫外線を利用することができることから、エキシマランプが好適に使用されている。   As an ultraviolet lamp used in such an ultraviolet processing apparatus, a lamp that radiates vacuum ultraviolet rays in particular as ultraviolet rays is used, and ultraviolet rays having various wavelengths can be used depending on the type of phosphor to be selected. Excimer lamps are preferably used.

一方、紫外線処理装置においては、紫外線照射処理すべき被処理流体の量の増大のために、被処理流体が流通する処理槽が長尺化し、それに応じてエキシマランプも長尺化する傾向にある。
然るに、エキシマランプは、一般に温度が上昇すると発光効率が低下する結果、放出される紫外線の照度が低下してしまうという特性を有するので、長尺のエキシマランプにおいては、温度分布のバラツキに起因して照度ムラが発生してしまう、という問題がある。
また、エキシマランプに蛍光体を使用する場合には、温度分布のバラツキがあると蛍光体の温度特性により照度ムラが発生してしまう、という問題もある。
On the other hand, in the ultraviolet treatment apparatus, the treatment tank through which the fluid to be treated flows becomes longer due to an increase in the amount of the fluid to be treated with the ultraviolet irradiation treatment, and the excimer lamp tends to become longer accordingly. .
However, the excimer lamp generally has the characteristic that the illuminance of the emitted ultraviolet light decreases as a result of the decrease in luminous efficiency when the temperature rises. Therefore, in the long excimer lamp, it is caused by variation in temperature distribution. There is a problem that uneven illuminance occurs.
In addition, when a phosphor is used for an excimer lamp, there is a problem that unevenness in illuminance occurs due to temperature characteristics of the phosphor if there is a variation in temperature distribution.

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、長尺なエキシマランプを備えながら、当該エキシマランプの温度分布のバラツキを抑制することができて、光の照度分布に高い均一性が得られるエキシマランプユニットおよびこれを備えるエキシマランプ装置を提供することにある。   The present invention has been made based on the circumstances as described above, and the object thereof is to provide a long excimer lamp, while suppressing variations in the temperature distribution of the excimer lamp. An object of the present invention is to provide an excimer lamp unit capable of obtaining high uniformity in illuminance distribution and an excimer lamp device including the same.

本発明のエキシマランプユニットは、長尺な管状のエキシマランプと、
当該エキシマランプの長手方向に沿って、前記エキシマランプの外周面と対向するように設けられた冷却ガス送風管とよりなり、
前記エキシマランプから放射される真空紫外線を透過する外套管内に収容されて使用されるエキシマランプユニットであって、
前記冷却ガス送風管には、長手方向に沿って複数の冷却ガス送風口が設けられ、
当該冷却ガス送風口の各々は、当該冷却ガス送風口から吐出される冷却ガスが前記エキシマランプの同一の周方向に指向される位置に配置されていることを特徴とする。
The excimer lamp unit of the present invention includes a long tubular excimer lamp,
Along with the longitudinal direction of the excimer lamp, a cooling gas blower pipe provided to face the outer peripheral surface of the excimer lamp,
An excimer lamp unit used by being housed in an outer tube that transmits vacuum ultraviolet rays radiated from the excimer lamp,
The cooling gas blowing pipe is provided with a plurality of cooling gas blowing ports along the longitudinal direction,
Each of the cooling gas blowing ports is arranged at a position where the cooling gas discharged from the cooling gas blowing port is directed in the same circumferential direction of the excimer lamp.

本発明のエキシマランプユニットにおいては、前記冷却ガス送風管を複数有し、
当該複数の冷却ガス送風管が、前記エキシマランプの外周に沿って均等に離間して配置されていることが好ましい。
In the excimer lamp unit of the present invention, it has a plurality of the cooling gas blower tubes,
It is preferable that the plurality of cooling gas blower tubes are equally spaced along the outer periphery of the excimer lamp.

本発明のエキシマランプ装置は、長尺な管状のエキシマランプ、および、
当該エキシマランプの長手方向に沿って、前記エキシマランプの外周面と対向するように設けられた冷却ガス送風管よりなるエキシマランプユニットと、
当該エキシマランプユニットが同軸状に収容される、一端が開口されると共に他端が閉塞された、前記エキシマランプから放射される真空紫外線を透過する外套管とよりなり、
前記冷却ガス送風管には、長手方向に沿って複数の冷却ガス送風口が設けられ、
当該冷却ガス送風口の各々は、当該冷却ガス送風口から吐出される冷却ガスが前記エキシマランプの同一の周方向に指向される位置に配置されていることを特徴とする。
The excimer lamp device of the present invention includes a long tubular excimer lamp, and
An excimer lamp unit comprising a cooling gas blower tube provided so as to face the outer peripheral surface of the excimer lamp along the longitudinal direction of the excimer lamp;
The excimer lamp unit is accommodated coaxially, and is composed of an outer tube that transmits vacuum ultraviolet rays radiated from the excimer lamp, with one end opened and the other end closed.
The cooling gas blowing pipe is provided with a plurality of cooling gas blowing ports along the longitudinal direction,
Each of the cooling gas blowing ports is arranged at a position where the cooling gas discharged from the cooling gas blowing port is directed in the same circumferential direction of the excimer lamp.

本発明のエキシマランプ装置においては、前記冷却ガス送風管を複数有し、
当該複数の冷却ガス送風管が、前記エキシマランプの外周に沿って均等に離間して配置され、
前記複数の冷却ガス送風管における冷却ガス送風口の各々は、前記エキシマランプの外周に沿った一方向に順次の冷却ガス送風管における長手方向のレベル位置が、前記外套管の一端側方向に変位するよう配置されていることが好ましい。
In the excimer lamp device of the present invention, it has a plurality of the cooling gas blower tubes,
The plurality of cooling gas blower tubes are arranged evenly spaced along the outer periphery of the excimer lamp,
Each of the cooling gas blowing ports in the plurality of cooling gas blowing pipes has a longitudinal level position in the cooling gas blowing pipe sequentially shifted in one direction along the outer periphery of the excimer lamp in a direction toward one end side of the outer tube. It is preferable that they are arranged.

本発明のエキシマランプユニットにおいては、エキシマランプの外周面と対向するように設けられた冷却ガス送風管において、冷却ガス送風口の複数が、当該冷却ガス送風口から吐出される冷却ガスが当該エキシマランプの同一の周方向に指向される位置に設けられている。その結果、複数の冷却ガス送風口から供給された冷却ガス同士が互いに衝突して分散されることなく、エキシマランプの同一の周方向に沿った一定方向に流通される。従って、長尺なエキシマランプを備えながら、当該エキシマランプの温度分布のバラツキを抑制することができて、光の照度分布に高い均一性が得られる。   In the excimer lamp unit according to the present invention, in the cooling gas blower pipe provided so as to face the outer peripheral surface of the excimer lamp, a plurality of the cooling gas blower ports are connected to the excimer lamp. It is provided at a position oriented in the same circumferential direction of the lamp. As a result, the cooling gases supplied from the plurality of cooling gas blowing ports collide with each other and are not dispersed and are distributed in a constant direction along the same circumferential direction of the excimer lamp. Therefore, while providing a long excimer lamp, variation in the temperature distribution of the excimer lamp can be suppressed, and high uniformity can be obtained in the illuminance distribution of light.

本発明のエキシマランプユニットの構成の一例を示す図であって、(a)は正面図、(b)は斜視図である。It is a figure which shows an example of a structure of the excimer lamp unit of this invention, Comprising: (a) is a front view, (b) is a perspective view. 図1のエキシマランプユニットが外套管に挿入された状態における他端ベース付近を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the vicinity of the other end base in a state where the excimer lamp unit of FIG. 1 is inserted into the outer tube. 図1のエキシマランプユニットにおける中間ベースおよびランプホルダ付近を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the intermediate | middle base and lamp holder vicinity in the excimer lamp unit of FIG. 図1のエキシマランプユニットが外套管に挿入された状態における一端ベース付近を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the one end base vicinity in the state in which the excimer lamp unit of FIG. 1 was inserted in the mantle tube. 本発明のエキシマランプ装置における冷却ガスの流通経路の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the distribution path | route of the cooling gas in the excimer lamp apparatus of this invention. 本発明のエキシマランプ装置における冷却ガスの流通状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the distribution | circulation state of the cooling gas in the excimer lamp apparatus of this invention. 本発明のエキシマランプ装置における冷却ガスの流通経路の別の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another example of the distribution path | route of the cooling gas in the excimer lamp apparatus of this invention. 本発明のエキシマランプ装置における冷却ガスの流通経路のさらに別の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another example of the distribution path | route of the cooling gas in the excimer lamp apparatus of this invention.

以下、本発明のエキシマランプユニットおよびエキシマランプ装置の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of an excimer lamp unit and an excimer lamp device according to the present invention will be described.

図1は、本発明のエキシマランプユニットの構成の一例を示す図であって、(a)は正面図、(b)は斜視図である。図2は、図1のエキシマランプユニットが外套管に挿入された状態における他端ベース付近を示す断面図である。図3は、図1のエキシマランプユニットにおける中間ベースおよびランプホルダ付近を示す斜視図である。図4は、図1のエキシマランプユニットが外套管に挿入された状態における一端ベース付近を示す断面図である。
本発明のエキシマランプ装置は、全体が長尺なエキシマランプユニット10と、当該エキシマランプユニット10が収容される外套管60とよりなり、処理槽中に配置されて真空紫外線を放射するものである。
エキシマランプユニット10は、具体的には、一端ベース20、中間ベース30および他端ベース40が、一方向に沿ってこの順に設けられ、当該一端ベース20、中間ベース30および他端ベース40が互いに冷却ガス送風管35によって連結され、中間ベース30と他端ベース40との間にエキシマランプ11が保持され、さらに、エキシマランプ11に対する給電端子21が、一端ベース20から一方向の外方に突出するよう設けられている。
また、一端ベース20と中間ベース30との間に伸びる状態に、エキシマランプ11と給電端子21とを電気的に接続するリード線(図示せず)を支持するリード線支持ロッド25が設けられている。
1A and 1B are diagrams showing an example of the configuration of an excimer lamp unit according to the present invention, where FIG. 1A is a front view and FIG. 1B is a perspective view. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the vicinity of the other end base in a state where the excimer lamp unit of FIG. 3 is a perspective view showing the vicinity of the intermediate base and the lamp holder in the excimer lamp unit of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the vicinity of one end base in a state where the excimer lamp unit of FIG.
The excimer lamp device according to the present invention includes an excimer lamp unit 10 which is long as a whole and an outer tube 60 in which the excimer lamp unit 10 is housed. The excimer lamp device is disposed in a processing tank and emits vacuum ultraviolet rays. .
Specifically, the excimer lamp unit 10 includes an end base 20, an intermediate base 30, and an other end base 40 provided in this order along one direction, and the one end base 20, the intermediate base 30 and the other end base 40 are mutually connected. The excimer lamp 11 is connected between the intermediate base 30 and the other end base 40 by the cooling gas blower pipe 35, and the power supply terminal 21 for the excimer lamp 11 projects outward from the one end base 20 in one direction. It is provided to do.
In addition, a lead wire support rod 25 that supports a lead wire (not shown) that electrically connects the excimer lamp 11 and the power supply terminal 21 is provided so as to extend between the one end base 20 and the intermediate base 30. Yes.

〔エキシマランプ〕
エキシマランプ11は、内部にエキシマ放電を生成するための放電ガスが封入された、内側管および外側管よりなる二重管構造の発光管12を備えており、発光管12内部に筒状の内側電極(図示せず)が配設されると共に、発光管12の外壁面に網状の外側電極(図示せず)が設けられて構成されている。発光管12の両端部は、各々、発光管12の外径に適合する内径を有する有底筒状の金属キャップ13に外側電極が接触するよう嵌入され、当該金属キャップ13が有底筒状のセラミックキャップ14に挿入されると共にその周壁からネジ止めされることによって当該セラミックキャップ14が発光管12に対して固定されている。また、一方のセラミックキャップ14から外方に、内側電極に電気的に接続されたリード線(図示せず)が伸びている。
外側電極および内側電極の材料は、例えばステンレス鋼(SUS304)が用いられる。
また、放電ガスは例えばキセノンとされ、エキシマランプ11から放射される紫外線の波長は、例えば172〜380nmとされる。
[Excimer lamp]
The excimer lamp 11 includes an arc tube 12 having a double tube structure including an inner tube and an outer tube, in which a discharge gas for generating excimer discharge is enclosed. An electrode (not shown) is provided, and a net-like outer electrode (not shown) is provided on the outer wall surface of the arc tube 12. Both ends of the arc tube 12 are fitted into the bottomed cylindrical metal cap 13 having an inner diameter that matches the outer diameter of the arc tube 12 so that the outer electrode contacts, and the metal cap 13 has a bottomed cylindrical shape. The ceramic cap 14 is fixed to the arc tube 12 by being inserted into the ceramic cap 14 and screwed from its peripheral wall. Further, a lead wire (not shown) that is electrically connected to the inner electrode extends outward from one ceramic cap 14.
For example, stainless steel (SUS304) is used as the material of the outer electrode and the inner electrode.
Further, the discharge gas is, for example, xenon, and the wavelength of the ultraviolet rays emitted from the excimer lamp 11 is, for example, 172 to 380 nm.

〔他端ベース〕
他端ベース40は、図2に示されるように、略円盤状の他端ベース本体41と、当該他端ベース本体41の下面(図2において下面)から突出する円錐台状の凸部42とからなる。他端ベース本体41の上面(図2において上面)には、中央領域にエキシマランプ11の端部を嵌入するための凹所41aが設けられていると共に、冷却ガス送風管35の端部を嵌入するための凹所41bが、外周に沿って均等に設けられている。
他端ベース40が凸部42を有するものであることによって、エキシマランプユニット10が有底円筒状の外套管60に挿入されたときに、当該エキシマランプユニット10と外套管60の管壁との距離が確保されると共に、当該凸部42の周囲に空隙が形成されるために、熱のこもりを抑止することができる。
[Other end base]
As shown in FIG. 2, the other end base 40 includes a substantially disc-shaped other end base body 41, and a truncated cone-shaped convex portion 42 protruding from the lower surface (the lower surface in FIG. 2) of the other end base body 41. Consists of. On the upper surface (the upper surface in FIG. 2) of the other end base body 41, a recess 41a for fitting the end of the excimer lamp 11 is provided in the central region, and the end of the cooling gas blower pipe 35 is fitted. The recess 41b is provided evenly along the outer periphery.
Since the other end base 40 has the convex portion 42, when the excimer lamp unit 10 is inserted into the bottomed cylindrical outer tube 60, the excimer lamp unit 10 and the tube wall of the outer tube 60 are connected to each other. Since the distance is ensured and a gap is formed around the convex portion 42, it is possible to suppress the accumulation of heat.

他端ベース40においては、冷却ガス送風管35の下端部(図2において下端部)およびエキシマランプ11の下端部(図2において下端部)が固定される。
具体的には、エキシマランプ11は、当該エキシマランプ11のリード線が配設されていない側のセラミックキャップ14が他端ベース本体41の凹所41aに嵌入されることによって当該他端ベース40に保持固定されている。
また、冷却ガス送風管35は、その下端部が他端ベース本体41の凹所41bに嵌入されて溶接されると共に、他端ベース本体41の下面から当該凹所41bに開口されたネジ孔46から挿入されたネジ47によって、当該冷却ガス送風管35の下端部がネジ止めされることによって当該他端ベース40に固定されている。
In the other end base 40, the lower end portion (lower end portion in FIG. 2) of the cooling gas blower pipe 35 and the lower end portion (lower end portion in FIG. 2) of the excimer lamp 11 are fixed.
Specifically, the excimer lamp 11 is attached to the other end base 40 by inserting the ceramic cap 14 on the side where the lead wire of the excimer lamp 11 is not disposed into the recess 41 a of the other end base body 41. Holding fixed.
The cooling gas blower pipe 35 has a lower end fitted into the recess 41b of the other end base body 41 and welded, and a screw hole 46 opened from the lower surface of the other end base body 41 to the recess 41b. The cooling gas blowing pipe 35 is fixed to the other end base 40 by being screwed to the lower end portion of the cooling gas blowing pipe 35 with a screw 47 inserted from above.

他端ベース40は、ポリテトラフルオロエチレンなどの絶縁物よりなる。   The other end base 40 is made of an insulator such as polytetrafluoroethylene.

〔ランプホルダ〕
エキシマランプ11の上端部(図1において上端部)は、中間ベース30および他端ベース40との間に配置され、冷却ガス送風管35に保持されたランプホルダ50によって保持固定されている。
ランプホルダ50は、3つの同形状の部材51,51,51がネジ止めによって組み合わせられた、全体が略円盤状のものであり、中央に、エキシマランプ11の金属キャップ13の外径に適合する内径のランプホルダ用貫通孔53が設けられると共に、冷却ガス送風管35を挿通する貫通孔54が周縁に沿って均等に設けられている。また、ランプホルダ50を構成する各部材51の外縁に、後述する冷却ガスを通過させるための切欠き58が設けられている。
ランプホルダ用貫通孔53は、具体的には、ランプホルダ50を構成する各部材51,51,51の対向する周縁に形成された、断面が円弧状の切欠きが、当該各部材51,51,51が組み立てられることによって、エキシマランプ11の金属キャップ13の外径に適合する内径を有する円形状の孔とされるものである。
冷却ガス送風管35を挿通する貫通孔54は、冷却ガス送風管35の外径に適合する内径を有するものである。
(Lamp holder)
The upper end portion (the upper end portion in FIG. 1) of the excimer lamp 11 is disposed between the intermediate base 30 and the other end base 40 and is held and fixed by a lamp holder 50 held by the cooling gas blower pipe 35.
The lamp holder 50 is a substantially disk-like structure in which three members 51, 51, 51 having the same shape are combined by screwing, and fits the outer diameter of the metal cap 13 of the excimer lamp 11 in the center. A lamp holder through hole 53 having an inner diameter is provided, and a through hole 54 through which the cooling gas blower pipe 35 is inserted is provided uniformly along the periphery. Further, a notch 58 for allowing a cooling gas to be described later to pass therethrough is provided at the outer edge of each member 51 constituting the lamp holder 50.
Specifically, the lamp holder through-hole 53 is formed by a notch having an arcuate cross section formed in the opposing peripheral edge of each member 51, 51, 51 constituting the lamp holder 50. , 51 are formed into a circular hole having an inner diameter that matches the outer diameter of the metal cap 13 of the excimer lamp 11.
The through hole 54 through which the cooling gas blowing pipe 35 is inserted has an inner diameter that matches the outer diameter of the cooling gas blowing pipe 35.

ランプホルダ50においては、同形状の部材51,51,51がエキシマランプ11の金属キャップ13の周囲に配置された状態で隣接する部材51同士をネジ止めしてエキシマランプ11の金属キャップ13の外面とランプホルダ50の部材51の切欠きからなるランプホルダ用貫通孔53の内面とを圧着することにより、エキシマランプ11がランプホルダ50によって固定される。
また、冷却ガス送風管35は、ランプホルダ50の貫通孔54に挿入されることによって当該ランプホルダ50に固定される。
In the lamp holder 50, the members 51, 51, 51 having the same shape are arranged around the metal cap 13 of the excimer lamp 11, and the adjacent members 51 are screwed to each other to fix the outer surface of the metal cap 13 of the excimer lamp 11. The excimer lamp 11 is fixed by the lamp holder 50 by pressing the lamp holder 50 and the inner surface of the lamp holder through-hole 53 formed by the notch of the member 51 of the lamp holder 50.
Further, the cooling gas blower pipe 35 is fixed to the lamp holder 50 by being inserted into the through hole 54 of the lamp holder 50.

また、ランプホルダ50においては、側周面から金属キャップ13まで貫通するアース用貫通孔(図示せず)が設けられており、当該アース用貫通孔に金属ネジが挿入されて金属キャップ13と部材51とが導通されている。さらに、当該金属ネジから、アース端子22に電気的に接続されたアース線(図示せず)が伸びている。   The lamp holder 50 is provided with a grounding through hole (not shown) penetrating from the side peripheral surface to the metal cap 13, and a metal screw is inserted into the grounding through hole so that the metal cap 13 and the member are inserted. 51 is electrically connected. Furthermore, a ground wire (not shown) electrically connected to the ground terminal 22 extends from the metal screw.

ランプホルダ50は、ステンレスまたはアルミニウムなどの金属よりなる。   The lamp holder 50 is made of a metal such as stainless steel or aluminum.

〔中間ベース〕
中間ベース30は2つの半円盤状部材31A,31Bが組み合わせられた、全体が略円盤状のものであり、中央領域の片側に、後述する冷却ガスを通過させる通気口33と、リード線支持ロッド25が挿通される固定用孔39とがそれぞれ設けられると共に、当該固定用孔39と離間するよう、冷却ガス送風管35を挿通する切欠き34が周縁に沿って均等に設けられている。また、中間ベース30の外縁に、アース線を通すための切欠き38が設けられている。
固定用孔39は、具体的には、各半円盤状部材31A,31Bの対向する周縁に形成された切欠きが、当該半円盤状部材31A,31Bが組み立てられてネジによって固定されることによって、リード線支持ロッド25の周面に予め設けられた溝の外径に適合する短径を有する矩形状の孔とされるものである。
冷却ガス送風管35を挿通する切欠き34は、冷却ガス送風管35の外形形状に適合する内形形状を有する、断面が略半円弧状のものである。
[Intermediate base]
The intermediate base 30 is a generally disk-shaped member in which two semi-disc members 31A and 31B are combined, and a vent 33 for passing a cooling gas, which will be described later, and a lead wire support rod on one side of the central region. The fixing holes 39 through which the cooling gas blow pipes 35 are inserted are equally provided along the peripheral edge so as to be separated from the fixing holes 39. Further, a notch 38 for passing a ground wire is provided on the outer edge of the intermediate base 30.
Specifically, the fixing holes 39 are formed by forming notches formed in the opposing peripheral edges of the semi-disc-like members 31A and 31B and assembling the semi-disc-like members 31A and 31B and fixing them with screws. A rectangular hole having a short diameter that matches the outer diameter of a groove provided in advance on the peripheral surface of the lead wire support rod 25 is used.
The cutout 34 through which the cooling gas blowing pipe 35 is inserted has an inner shape that matches the outer shape of the cooling gas blowing pipe 35 and has a substantially semicircular cross section.

中間ベース30においては、冷却ガス送風管35およびリード線支持ロッド25が固定される。
具体的には、リード線支持ロッド25は、その下端部が固定用孔39に挿通されて挟持されることによって当該中間ベース30に固定されている。
また、冷却ガス送風管35は、中間ベース30の切欠き34に挿入または嵌入されることによって当該中間ベース30に固定されている。
リード線支持ロッド25が中間ベース30の固定用孔39によって固定されると共に、冷却ガス送風管35が中間ベース30の切欠き34によって固定されることにより、両者の間に確実に距離が確保される。
In the intermediate base 30, the cooling gas blower pipe 35 and the lead wire support rod 25 are fixed.
Specifically, the lead wire support rod 25 is fixed to the intermediate base 30 by inserting the lower end portion of the lead wire support rod 25 into the fixing hole 39 and sandwiching it.
Further, the cooling gas blower pipe 35 is fixed to the intermediate base 30 by being inserted or inserted into the notch 34 of the intermediate base 30.
The lead wire support rod 25 is fixed by the fixing hole 39 of the intermediate base 30, and the cooling gas blower pipe 35 is fixed by the notch 34 of the intermediate base 30, so that a distance is reliably ensured between them. The

中間ベース30は、ポリテトラフルオロエチレンなどの絶縁物よりなる。   The intermediate base 30 is made of an insulator such as polytetrafluoroethylene.

〔リード線支持ロッド〕
リード線支持ロッド25は、エキシマランプ11の一方のセラミックキャップ14から伸びるリード線を支持するものであり、具体的には、リード線支持ロッド25の外周にリード線を沿わせることにより、当該リード線を支持している。
リード線支持ロッド25は、ガラスエポキシなどの絶縁物よりなる。
[Lead wire support rod]
The lead wire support rod 25 is for supporting a lead wire extending from one ceramic cap 14 of the excimer lamp 11. Specifically, the lead wire support rod 25 is arranged along the outer periphery of the lead wire support rod 25, thereby Supports the line.
The lead wire support rod 25 is made of an insulator such as glass epoxy.

〔一端ベース〕
一端ベース20は略円盤状のものであり、中央領域の片側に後述する冷却ガスを排気させる排気口23と、当該排気口23に連通してリード線支持ロッド25が挿通される固定用孔29とが設けられると共に、冷却ガス送風管35を挿通する貫通孔24が外周に沿って均等に設けられている。また、一端ベース20の外縁に、アース線を通すための切欠き28が設けられている。
固定用孔29は、具体的には、その内部に、リード線支持ロッド25の周面に予め設けられた溝に適合するL字型の突起を有するものとされている。
[One end base]
The one-end base 20 has a substantially disc shape, and has an exhaust port 23 for exhausting a cooling gas, which will be described later, on one side of the central region, and a fixing hole 29 that communicates with the exhaust port 23 and into which the lead wire support rod 25 is inserted. And the through holes 24 through which the cooling gas blowing pipes 35 are inserted are provided uniformly along the outer periphery. Further, a notch 28 for passing a ground wire is provided on the outer edge of the one end base 20.
Specifically, the fixing hole 29 has an L-shaped protrusion that fits into a groove provided in advance on the peripheral surface of the lead wire support rod 25.

一端ベース20においては、冷却ガス送風管35の上端部(図1(a)において上端部)およびリード線支持ロッド25の上端部(図1(a)において上端部)が固定される。
具体的には、冷却ガス送風管35は、一端ベース20の側周面から貫通孔24に向かって開口されたネジ孔(図示せず)に止めネジ(図示せず)が入れられて圧接されることによって当該一端ベース20に固定されている。また、冷却ガス送風管35の上端部には、ナット32が装着されている。
また、リード線支持ロッド25は、固定用孔29のL字型の突起に引っ掛けられることによって当該一端ベース20に固定されている。
In the one-end base 20, the upper end portion (the upper end portion in FIG. 1A) of the cooling gas blower pipe 35 and the upper end portion of the lead wire support rod 25 (the upper end portion in FIG. 1A) are fixed.
Specifically, the cooling gas blower pipe 35 is in pressure contact with a set screw (not shown) inserted into a screw hole (not shown) opened from the side peripheral surface of the one end base 20 toward the through hole 24. This is fixed to the one end base 20. A nut 32 is attached to the upper end of the cooling gas blower pipe 35.
The lead wire support rod 25 is fixed to the one end base 20 by being hooked on the L-shaped protrusion of the fixing hole 29.

一端ベース20は、ポリテトラフルオロエチレンなどの絶縁物よりなる。   The one end base 20 is made of an insulator such as polytetrafluoroethylene.

一端ベース20の上面から突出して固定されたリード線支持ロッド25の上端部には、エキシマランプ11の高圧側電極(内側電極)に接続される真鍮などの金属よりなる給電端子21がネジ止めにより固定されると共に、一端ベース20の上面には、低圧側電極(外側電極)に接続される真鍮などの金属よりなるアース端子22がネジ止めにより固定されている。
給電端子21においては、リード線支持ロッド25内に配設されてエキシマランプ11の内側電極から伸びたリード線が電気的に接続され、アース端子22においてはランプホルダ50から伸びたアース線が冷却ガス送風管35に沿って配設されて電気的に接続されている。
これにより、給電端子21を介してエキシマランプ11に給電が行われる。
A power supply terminal 21 made of a metal such as brass connected to the high voltage side electrode (inner electrode) of the excimer lamp 11 is screwed to the upper end portion of the lead wire support rod 25 that protrudes and is fixed from the upper surface of the one end base 20. In addition to being fixed, a ground terminal 22 made of metal such as brass connected to the low voltage side electrode (outer electrode) is fixed to the upper surface of the one end base 20 by screwing.
In the power supply terminal 21, a lead wire disposed in the lead wire support rod 25 and extending from the inner electrode of the excimer lamp 11 is electrically connected. In the ground terminal 22, the ground wire extending from the lamp holder 50 is cooled. It is disposed along the gas blowing pipe 35 and is electrically connected.
As a result, power is supplied to the excimer lamp 11 via the power supply terminal 21.

〔外套管〕
このエキシマランプユニット10は、一端のみが開口した外套管60、具体的には有底円筒状の外套管60内に、他端ベース40が外套管60の底部に近接するよう収容された状態においてエキシマランプ装置として使用される。具体的には、その全体が紫外線照射処理すべき被処理流体中に浸漬される。このエキシマランプ装置は、垂直姿勢で使用してもよく、水平姿勢で使用してもよい。
エキシマランプユニット10が外套管60内に収容されて使用されることによって、外套管60とエキシマランプ11との間の筒状空間に冷却ガスを流通させることができる。また、エキシマランプ11が直接、被処理流体と接触することを防止することができる。
[Outer tube]
The excimer lamp unit 10 is in a state where the other end base 40 is accommodated in the outer tube 60 having only one end opened, specifically, the bottomed cylindrical outer tube 60 so as to be close to the bottom of the outer tube 60. Used as an excimer lamp device. Specifically, the entirety is immersed in a fluid to be treated to be irradiated with ultraviolet rays. This excimer lamp device may be used in a vertical posture or in a horizontal posture.
When the excimer lamp unit 10 is housed in the outer tube 60 and used, the cooling gas can be circulated in the cylindrical space between the outer tube 60 and the excimer lamp 11. Moreover, it is possible to prevent the excimer lamp 11 from coming into direct contact with the fluid to be processed.

エキシマランプユニット10は、他端ベース40の凸部42が外套管60の底面に僅かな空間を介して対向するよう非接触状態に配置される。一方、一端ベース20の周側面の下部の全周に設けられた凹所20aが外套管60の上端に挿入されると共に、一端ベース20の周側面の上部の全周に設けられた顎部20bが当該外套管60の上端面上に載置される。   The excimer lamp unit 10 is arranged in a non-contact state so that the convex portion 42 of the other end base 40 faces the bottom surface of the outer tube 60 via a slight space. On the other hand, a recess 20a provided on the entire circumference of the lower part of the peripheral side surface of the one end base 20 is inserted into the upper end of the outer tube 60, and a jaw part 20b provided on the entire circumference of the upper part of the peripheral side surface of the one end base 20. Is placed on the upper end surface of the outer tube 60.

〔冷却機構〕
そして、本発明のエキシマランプ装置においては、冷却機構が設けられている。
具体的には、冷却機構は、中間ベース30と他端ベース40とを連結する冷却ガス送風管35の、エキシマランプ11と対向する側周壁に貫通して設けられた冷却ガス送風口36から冷却ガスを送風するものである。
(Cooling mechanism)
In the excimer lamp device of the present invention, a cooling mechanism is provided.
Specifically, the cooling mechanism cools from a cooling gas blower port 36 provided through the side peripheral wall of the cooling gas blower pipe 35 connecting the intermediate base 30 and the other end base 40 facing the excimer lamp 11. A gas is blown.

〔冷却ガス送風管〕
冷却ガス送風管35は、例えばステンレス鋼(SUS)管よりなり、エキシマランプ11の軸方向と同じ方向に伸びるよう配置されたものである。
冷却ガス送風管35は、一端ベース20から他端ベース40まで一体的に伸びる長型のものであってもよく、また、一端ベース20から中間ベース30まで伸びる短型のものと、これとは別個の、中間ベース30から他端ベース40まで伸びる短型のものとを組み合わせたものであってもよく、これらを併用してもよい。
[Cooling gas blow pipe]
The cooling gas blower pipe 35 is made of, for example, a stainless steel (SUS) pipe and is arranged to extend in the same direction as the axial direction of the excimer lamp 11.
The cooling gas blower pipe 35 may be a long type integrally extending from the one end base 20 to the other end base 40, or a short type extending from the one end base 20 to the intermediate base 30. A separate short type extending from the intermediate base 30 to the other end base 40 may be combined, or these may be used in combination.

中間ベース30と他端ベース40とを連結する冷却ガス送風管35は、複数有することが好ましい。また、当該複数の冷却ガス送風管35は、エキシマランプ11の外周に沿って均等に離間して配置されている、すなわち、エキシマランプ11の発光管12の管軸に垂直な断面において、隣接する2本の冷却ガス送風管35についての発光管12の軸中心からの角度が、いずれも略同等であるよう配置されていることが好ましい。
中間ベース30と他端ベース40とを連結する冷却ガス送風管35の数は、3本または4本であることが好ましい。冷却ガス送風管35の数が過度に多い場合は、エキシマランプ11から放射される紫外線が当該冷却ガス送風管35によって遮られてしまい、光の利用効率が低いものとなるおそれがある。また、冷却ガス送風管35の数が過度に少ない場合は、エキシマランプユニット10に十分な機械的強度が得られないおそれがある。
また、冷却ガス送風管35は、エキシマランプ11から放射される光の遮光率を低くして光の利用効率を確保する観点から、外套管60の内面に近接した位置に配置されることが好ましい。
It is preferable to have a plurality of cooling gas blowing pipes 35 connecting the intermediate base 30 and the other end base 40. In addition, the plurality of cooling gas blower tubes 35 are equally spaced along the outer periphery of the excimer lamp 11, that is, adjacent to each other in a cross section perpendicular to the tube axis of the arc tube 12 of the excimer lamp 11. It is preferable that the two cooling gas blower tubes 35 are arranged so that the angles from the axial center of the arc tube 12 are substantially equal.
The number of cooling gas blowing pipes 35 connecting the intermediate base 30 and the other end base 40 is preferably three or four. When the number of the cooling gas blowing pipes 35 is excessively large, the ultraviolet light emitted from the excimer lamp 11 is blocked by the cooling gas blowing pipe 35, and there is a possibility that the light use efficiency is low. Moreover, when the number of the cooling gas blower pipes 35 is excessively small, there is a possibility that sufficient mechanical strength cannot be obtained in the excimer lamp unit 10.
The cooling gas blower tube 35 is preferably disposed at a position close to the inner surface of the outer tube 60 from the viewpoint of reducing the light blocking rate of the light emitted from the excimer lamp 11 and ensuring the light use efficiency. .

冷却ガス送風管35は、エキシマランプユニット10の保持機構としても機能する。すなわち、一端ベース20、中間ベース30および他端ベース40が互いに複数の冷却ガス送風管35によって連結されると共に、中間ベース30と他端ベース40との間にエキシマランプ11が保持されることにより、長尺なエキシマランプ11を備えながら全体が一体化されて高い機械的強度が得られる。   The cooling gas blower tube 35 also functions as a holding mechanism for the excimer lamp unit 10. That is, the one end base 20, the intermediate base 30, and the other end base 40 are connected to each other by a plurality of cooling gas blower pipes 35, and the excimer lamp 11 is held between the intermediate base 30 and the other end base 40. The whole is integrated while providing a long excimer lamp 11, and high mechanical strength is obtained.

〔冷却ガス送風口〕
冷却ガス送風口36は、中間ベース30と他端ベース40とを連結する冷却ガス送風管35の長手方向に沿って複数設けられている。そして、当該複数の冷却ガス送風口36の各々は、当該冷却ガス送風口36から吐出される冷却ガスがエキシマランプ11の同一の周方向に指向される位置に配置されている。具体的には、図5に示されるように、冷却ガス送風口36から吐出される冷却ガスが、エキシマランプ11の管軸に垂直な断面における外周円の接線方向に向かう位置に冷却ガス送風口36が配置されている。図5において、エキシマランプ11の管軸に垂直な断面における外周円の接線方向を黒塗り矢印で示した。
[Cooling gas vent]
A plurality of cooling gas blowing ports 36 are provided along the longitudinal direction of the cooling gas blowing pipe 35 that connects the intermediate base 30 and the other end base 40. Each of the plurality of cooling gas blowing ports 36 is disposed at a position where the cooling gas discharged from the cooling gas blowing port 36 is directed in the same circumferential direction of the excimer lamp 11. Specifically, as shown in FIG. 5, the cooling gas blower port is located at a position where the cooling gas discharged from the cooling gas blower port 36 is directed in the tangential direction of the outer circumference circle in a cross section perpendicular to the tube axis of the excimer lamp 11. 36 is arranged. In FIG. 5, the tangential direction of the outer circumference circle in the cross section perpendicular to the tube axis of the excimer lamp 11 is indicated by a black arrow.

また、複数の冷却ガス送風管35における冷却ガス送風口36の各々は、エキシマランプ11の外周に沿った一方向に順次の冷却ガス送風管35における長手方向のレベル位置が、外套管60の一端側方向に変位するよう、すなわちエキシマランプ11の管軸を中心としていわゆるらせん状に配置されていることが好ましい。
このように冷却ガス送風口36がらせん状に配置されることによって、1本の冷却ガス送風管35当たりに設ける冷却ガス送風口36の数を少なく抑制することができ、これにより、冷却ガスの供給側(エキシマランプユニット10の中間ベース30側)と末端側(エキシマランプユニット10の他端ベース40側)における冷却ガスの流量の変動を低減させることができる。
In addition, each of the cooling gas blowing ports 36 in the plurality of cooling gas blowing pipes 35 has a longitudinal level position in the cooling gas blowing pipe 35 sequentially in one direction along the outer periphery of the excimer lamp 11, and one end of the outer tube 60. It is preferable that the electrodes are displaced in the lateral direction, that is, arranged in a so-called spiral shape around the tube axis of the excimer lamp 11.
By arranging the cooling gas blowing ports 36 in a spiral manner in this way, the number of cooling gas blowing ports 36 provided per one cooling gas blowing tube 35 can be reduced, and thereby the cooling gas flow rate can be reduced. Variations in the flow rate of the cooling gas on the supply side (the intermediate base 30 side of the excimer lamp unit 10) and the terminal side (the other end base 40 side of the excimer lamp unit 10) can be reduced.

冷却ガス送風管35における冷却ガス送風口36の径およびピッチは、1本の冷却ガス送風管35における冷却ガス送風口36の各々から略均等に吐出量が得られればよく、冷却ガス送風管35の本数、内径および冷却ガスの流量によって異なる。
例えば、冷却ガス送風管35の内径がφ4mmである場合に、1本の冷却ガス送風管35における冷却ガス送風口36は、径がφ0.7mm、ピッチが90mmとされる。すなわち、隣接する冷却ガス送風管35における最も近接した冷却ガス送風口36は、長手方向のレベル位置が30mmずれている。
また、1本の冷却ガス送風管35における冷却ガス送風口36は、一定のピッチで設けられていることに限定されず、他端ベース40側から、隣接する冷却ガス送風口36同士の間隔を50mm、60mm、70mm、・・・、130mmと10mmずつ大きくして傾斜分布させてもよい。
The diameter and pitch of the cooling gas blower ports 36 in the cooling gas blower pipe 35 need only be able to obtain a substantially uniform discharge amount from each of the cooling gas blower openings 36 in one cooling gas blower pipe 35. The number varies depending on the number, the inner diameter, and the flow rate of the cooling gas.
For example, when the inner diameter of the cooling gas blowing pipe 35 is φ4 mm, the cooling gas blowing port 36 in one cooling gas blowing pipe 35 has a diameter of φ0.7 mm and a pitch of 90 mm. That is, the closest cooling gas blowing port 36 in the adjacent cooling gas blowing pipe 35 is displaced by 30 mm in the level position in the longitudinal direction.
Further, the cooling gas blowing ports 36 in one cooling gas blowing pipe 35 are not limited to being provided at a constant pitch, and the interval between the adjacent cooling gas blowing ports 36 from the other end base 40 side. The inclination distribution may be increased by 50 mm, 60 mm, 70 mm,.

冷却ガス送風管35における冷却ガス送風口36は、冷却ガス送風管35の管壁に垂直な方向に伸びる貫通孔であり、例えばドリル加工によって形成することができる。   The cooling gas blowing port 36 in the cooling gas blowing pipe 35 is a through hole extending in a direction perpendicular to the tube wall of the cooling gas blowing pipe 35 and can be formed by, for example, drilling.

以上のようなエキシマランプ装置においては、一端ベース20の一方向の外方に位置される上端部(図1(a)において上端部)から冷却ガスが冷却ガス送風管35中に供給されると、冷却ガス送風管35中を冷却ガスが他端ベース40の方向に向かって流通される。
各冷却ガス送風口36においては、エキシマランプ11の軸方向と垂直な面に沿って、当該エキシマランプ11の管軸に垂直な断面における外周円の接線方向に冷却ガスが吐出され、当該エキシマランプ11の周壁に送風される。
このとき、複数の冷却ガス送風口36において、各々、冷却ガスが、互いに同一の周方向に指向されて送風される。これにより、外套管60とエキシマランプ11との間の空間に、エキシマランプ11の周方向に移動する冷却ガスの流れが形成される。
さらに、複数の冷却ガス送風口36の各々がらせん状に配置されており、かつ、外套管60の一端(他端ベース40が収容される側)が閉塞されていることによって、冷却ガスが上方に向かい、その結果、図6に示されるように、冷却ガスがらせん状に流通される。
In the excimer lamp device as described above, when the cooling gas is supplied into the cooling gas blower pipe 35 from the upper end portion (the upper end portion in FIG. 1A) positioned outward in one direction of the one end base 20. The cooling gas is circulated in the cooling gas blower pipe 35 toward the other end base 40.
In each cooling gas blower port 36, the cooling gas is discharged along a plane perpendicular to the axial direction of the excimer lamp 11 in a tangential direction of the outer circumference circle in a cross section perpendicular to the tube axis of the excimer lamp 11. 11 is sent to the peripheral wall.
At this time, in each of the plurality of cooling gas blowing ports 36, the cooling gas is directed and blown in the same circumferential direction. As a result, a flow of cooling gas that moves in the circumferential direction of the excimer lamp 11 is formed in the space between the outer tube 60 and the excimer lamp 11.
Further, each of the plurality of cooling gas blowing ports 36 is arranged in a spiral shape, and one end (side on which the other end base 40 is accommodated) of the outer tube 60 is closed, so that the cooling gas flows upward. As a result, as shown in FIG. 6, the cooling gas is spirally circulated.

冷却ガスとしては、例えば窒素ガスやCDA(Clean Dry Air)を用いることが好ましい。
冷却ガスを供給する流量は、エキシマランプ11の温度は低ければ低いほど好ましいため、当該エキシマランプ11を確実に冷却する観点から30L/min以上であることが好ましく、具体的には30L/min〜200L/minとされる。
For example, nitrogen gas or CDA (Clean Dry Air) is preferably used as the cooling gas.
The flow rate for supplying the cooling gas is preferably as low as the temperature of the excimer lamp 11 is low. Therefore, the flow rate for supplying the cooling gas is preferably 30 L / min or more from the viewpoint of reliably cooling the excimer lamp 11. 200 L / min.

上記のエキシマランプ装置の寸法の一例を挙げると、エキシマランプユニット10の全長が2m、一端ベース20の顎部20bの外径がφ60mm、凹所20aの外径がφ54mm、中間ベース30、ランプホルダ50、他端ベース40の最大外径がφ54mm、一端ベース20と中間ベース30との距離が735mm、中間ベース30とランプホルダ50との距離が100mm、ランプホルダ50と他端ベース40との距離が1000mmである。
冷却ガス送風管35は、外径がφ6mm、内径がφ4mm、長さが2m、本数は3本、冷却ガス送風口36の径がφ0.7mm、1本の冷却ガス送風管35における冷却ガス送風口36のピッチが90mmである。
また、エキシマランプ11のランプ長が1m、内側管の内径が14mm、外径が16mm、厚みが1mm、外側管の内径が24.5mm、外径が26.5mm、厚みが1mm、放電ガスの封入圧が33.3kPaである。
また、外套管60の内径はφ58mm、厚みが3mmである。
As an example of the dimensions of the excimer lamp device, the excimer lamp unit 10 has an overall length of 2 m, the outer diameter of the jaw 20b of the one end base 20 is φ60 mm, the outer diameter of the recess 20a is φ54 mm, the intermediate base 30, and the lamp holder 50, the maximum outer diameter of the other end base 40 is φ54 mm, the distance between the one end base 20 and the intermediate base 30 is 735 mm, the distance between the intermediate base 30 and the lamp holder 50 is 100 mm, and the distance between the lamp holder 50 and the other end base 40 Is 1000 mm.
The cooling gas blowing pipe 35 has an outer diameter of 6 mm, an inner diameter of 4 mm, a length of 2 m, a number of three, a cooling gas blowing port 36 having a diameter of 0.7 mm, and a single cooling gas blowing pipe 35. The pitch of the mouth 36 is 90 mm.
The excimer lamp 11 has a lamp length of 1 m, an inner tube inner diameter of 14 mm, an outer diameter of 16 mm, a thickness of 1 mm, an outer tube inner diameter of 24.5 mm, an outer diameter of 26.5 mm, a thickness of 1 mm, The sealing pressure is 33.3 kPa.
The outer tube 60 has an inner diameter of 58 mm and a thickness of 3 mm.

以上のようなエキシマランプユニット10においては、エキシマランプ11の外周面と対向するように設けられた冷却ガス送風管35において、冷却ガス送風口36の複数が、当該冷却ガス送風口36から吐出される冷却ガスが当該エキシマランプ11の同一の周方向に指向される位置に設けられている。その結果、複数の冷却ガス送風口36から供給された冷却ガス同士が互いに衝突して分散されることなく、エキシマランプ11の同一の周方向に沿った一定方向に流通される。従って、長尺なエキシマランプ11を備えながら、当該エキシマランプ11の温度分布のバラツキを抑制することができて、光の照度分布に高い均一性が得られる。   In the excimer lamp unit 10 as described above, a plurality of cooling gas blowing ports 36 are discharged from the cooling gas blowing port 36 in the cooling gas blowing pipe 35 provided so as to face the outer peripheral surface of the excimer lamp 11. The cooling gas is provided at a position directed in the same circumferential direction of the excimer lamp 11. As a result, the cooling gases supplied from the plurality of cooling gas blowing ports 36 are distributed in a constant direction along the same circumferential direction of the excimer lamp 11 without colliding with each other and being dispersed. Therefore, the variation of the temperature distribution of the excimer lamp 11 can be suppressed while the long excimer lamp 11 is provided, and high uniformity can be obtained in the illuminance distribution of light.

以上、本発明のエキシマランプ装置について具体的に説明したが、本発明は上記の例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、冷却ガス送風口36は、図7に示されるように、エキシマランプ11の管軸に垂直な断面における外周円の接線方向に平行であって、エキシマランプ11の周壁に向かう方向に向かう位置に設けられていてもよい。具体的には、エキシマランプ11の管軸に垂直な断面における外周円の接線方向に冷却ガスが向かう位置よりも、エキシマランプ11に近接した位置であって、当該エキシマランプ11に最近接する位置よりも外方の位置に設けられていてもよい。図7において、冷却ガス送風口を符号36Aで示す。
また、図8に示されるように、エキシマランプ11の周壁よりも半径方向外方に向かう位置に設けられていてもよい。具体的には、エキシマランプ11の管軸に垂直な断面における外周円の接線方向に冷却ガスが向かう位置よりも、エキシマランプ11から離間する位置であって、当該エキシマランプ11から最も離間する位置よりも内方の位置に設けられていてもよい。図8において、冷却ガス送風口を符号36Bで示す。
Although the excimer lamp device of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above example, and various modifications can be made.
For example, as shown in FIG. 7, the cooling gas blower port 36 is parallel to the tangential direction of the outer circumference circle in a cross section perpendicular to the tube axis of the excimer lamp 11, and is positioned in the direction toward the peripheral wall of the excimer lamp 11. May be provided. Specifically, the position closer to the excimer lamp 11 and closer to the excimer lamp 11 than the position where the cooling gas is directed in the tangential direction of the outer circumference circle in the cross section perpendicular to the tube axis of the excimer lamp 11. May be provided at an outer position. In FIG. 7, the cooling gas blower port is indicated by reference numeral 36A.
Further, as shown in FIG. 8, the excimer lamp 11 may be provided at a position outward in the radial direction from the peripheral wall of the excimer lamp 11. Specifically, it is a position farther from the excimer lamp 11 than the position where the cooling gas is directed in the tangential direction of the outer circumference circle in the cross section perpendicular to the tube axis of the excimer lamp 11, and the position farthest from the excimer lamp 11. It may be provided at an inner position. In FIG. 8, the cooling gas blower opening is indicated by reference numeral 36B.

以下、本発明のエキシマランプ装置の具体的な実施例について説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, specific examples of the excimer lamp device of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following examples.

<実施例1>
図1〜図6に従ったエキシマランプ装置〔1〕を作製した。具体的には、以下の通りである。
〔エキシマランプユニット〕
・全長:2m
・一端ベースと中間ベースとの距離:735mm
・中間ベースとランプホルダとの距離:100mm
・ランプホルダと他端ベースとの距離:1000mm
〔一端ベース〕
・顎部の外径:φ60mm
・凹所の外径:φ54mm
〔中間ベース〕
・最大外径:φ54mm
〔ランプホルダ〕
・最大外径:φ54mm
〔他端ベース〕
・最大外径:φ54mm
〔エキシマランプ〕
・ランプ長:1m
・内側管:内径14mm、外径16mm、厚み1mm
・外側管:内径24.5mm、外径26.5mm、厚み1mm
・放電ガス(キセノン):封入圧33.3kPa
・電力:190W
〔冷却ガス送風管〕
・長さ:2m
・本数:3本
・外径:φ6mm
・内径:φ4mm
〔冷却ガス送風口〕
・内径:φ0.7mm
・ピッチ:90mm
・らせん状に配置
〔外套管〕
・内径:φ58mm
・厚み:3mm
<Example 1>
An excimer lamp device [1] according to FIGS. 1 to 6 was produced. Specifically, it is as follows.
[Excimer lamp unit]
・ Total length: 2m
・ Distance between one end base and intermediate base: 735mm
・ Distance between the intermediate base and the lamp holder: 100 mm
・ Distance between the lamp holder and the other end base: 1000 mm
[One end base]
・ Jaw outer diameter: φ60mm
・ Outside diameter of recess: φ54mm
[Intermediate base]
・ Maximum outer diameter: φ54mm
(Lamp holder)
・ Maximum outer diameter: φ54mm
[Other end base]
・ Maximum outer diameter: φ54mm
[Excimer lamp]
・ Lamp length: 1m
・ Inner tube: inner diameter 14mm, outer diameter 16mm, thickness 1mm
Outer tube: inner diameter 24.5mm, outer diameter 26.5mm, thickness 1mm
-Discharge gas (xenon): enclosed pressure 33.3 kPa
・ Power: 190W
[Cooling gas blow pipe]
・ Length: 2m
・ Number: 3 ・ Outer diameter: φ6mm
・ Inner diameter: φ4mm
[Cooling gas vent]
・ Inner diameter: φ0.7mm
・ Pitch: 90mm
・ Spiral arrangement (outer tube)
・ Inner diameter: φ58mm
・ Thickness: 3mm

<実施例2>
実施例1において、冷却ガス送風口をらせん状に配置せず、隣接する冷却ガス送風管の最も近接した冷却ガス送風口同士が、長手方向の同一のレベル位置に配置されるよう設けたこと以外は同様のエキシマランプ装置〔2〕を作製した。
<Example 2>
In Example 1, the cooling gas blowing ports are not arranged in a spiral shape, but the cooling gas blowing ports closest to each other in the adjacent cooling gas blowing pipes are arranged so as to be arranged at the same level position in the longitudinal direction. Produced a similar excimer lamp device [2].

上記のエキシマランプ装置〔1〕およびエキシマランプ装置〔2〕の各々に、それぞれ、窒素ガスを0L/min、30L/min、90L/minの流量で供給した状態において、エキシマランプの軸方向の中心、および、軸方向外方にそれぞれ200mm、400mm離間した位置、合計5点の温度を測定した。それぞれの位置を、他端ベースに近接した位置からA〜Eとする。A〜Eにおいては、エキシマランプの周壁に接触して温度を測定した。
そして、A〜Eの温度から、下記式(1)に従って温度の均一度を算出した。
式(1):温度の均一度(%)=
{(A〜Eの中の最大温度)−(A〜Eの中の最小温度)}/(A〜Eの平均温度)×100
温度の均一度が小さいほど、最大温度と最小温度との差が小さいことになり、エキシマランプの温度分布のバラツキを抑制することができることを示す。
結果を表1に示す。
The center of the excimer lamp in the axial direction when nitrogen gas was supplied to the excimer lamp device [1] and the excimer lamp device [2] at flow rates of 0 L / min, 30 L / min, and 90 L / min, respectively. And the temperature of a total of five points was measured at positions spaced apart by 200 mm and 400 mm respectively outward in the axial direction. Respective positions are denoted by A to E from positions close to the other end base. In A to E, the temperature was measured in contact with the peripheral wall of the excimer lamp.
And the uniformity of temperature was computed from the temperature of A-E according to following formula (1).
Formula (1): Uniformity of temperature (%) =
{(Maximum temperature in A to E) − (minimum temperature in A to E)} / (average temperature of A to E) × 100
The smaller the temperature uniformity, the smaller the difference between the maximum temperature and the minimum temperature, indicating that the variation in the temperature distribution of the excimer lamp can be suppressed.
The results are shown in Table 1.

表1から明らかなように、エキシマランプ装置に冷却ガス(窒素ガス)を流通させることによって、流通させない場合よりもエキシマランプの温度を低下させることができることが確認された。
また、冷却ガス送風口がらせん状に設けられたエキシマランプ装置〔1〕は、隣接する冷却ガス送風管の冷却ガス送風口同士が同一のレベル位置に設けられたエキシマランプ装置〔2〕よりも、温度の均一度が1/3程度に小さくなっており、エキシマランプの温度分布のバラツキをより抑制することができることが示されている。
As is clear from Table 1, it was confirmed that the temperature of the excimer lamp can be lowered by circulating the cooling gas (nitrogen gas) through the excimer lamp device as compared with the case where it is not distributed.
Further, the excimer lamp device [1] in which the cooling gas blowing ports are provided in a spiral shape is more than the excimer lamp device [2] in which the cooling gas blowing ports of adjacent cooling gas blowing pipes are provided at the same level position. The temperature uniformity is reduced to about 1/3, and it is shown that the variation in the temperature distribution of the excimer lamp can be further suppressed.

10 エキシマランプユニット
11 エキシマランプ
12 発光管
13 金属キャップ
14 セラミックキャップ
20 一端ベース
20a 凹所
20b 顎部
21 給電端子
22 アース端子
23 排気口
24 貫通孔
25 リード線支持ロッド
28 切欠き
29 固定用孔
30 中間ベース
31A,31B 半円盤状部材
32 ナット
33 通気口
34 切欠き
35 冷却ガス送風管
36,36A,36B 冷却ガス送風口
38 切欠き
39 固定用孔
40 他端ベース
41 他端ベース本体
41a,41b凹所
42 凸部
46 ネジ孔
47 ネジ
50 ランプホルダ
51 部材
53 ランプホルダ用貫通孔
54 貫通孔
58 切欠き
60 外套管


DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Excimer lamp unit 11 Excimer lamp 12 Light emission tube 13 Metal cap 14 Ceramic cap 20 One end base 20a Recess 20b Jaw part 21 Feeding terminal 22 Grounding terminal 23 Exhaust port 24 Through hole 25 Lead wire support rod 28 Notch 29 Fixing hole 30 Intermediate base 31A, 31B Semi-disc member 32 Nut 33 Ventilation hole 34 Notch 35 Cooling gas blowing pipe 36, 36A, 36B Cooling gas blowing hole 38 Notch 39 Fixing hole 40 Other end base 41 Other end base body 41a, 41b Recess 42 Projection 46 Screw hole 47 Screw 50 Lamp holder 51 Member 53 Through hole 54 for lamp holder Through hole 58 Notch 60 Outer tube


Claims (4)

長尺な管状のエキシマランプと、
当該エキシマランプの長手方向に沿って、前記エキシマランプの外周面と対向するように設けられた冷却ガス送風管とよりなり、
前記エキシマランプから放射される真空紫外線を透過する外套管内に収容されて使用されるエキシマランプユニットであって、
前記冷却ガス送風管には、長手方向に沿って複数の冷却ガス送風口が設けられ、
当該冷却ガス送風口の各々は、当該冷却ガス送風口から吐出される冷却ガスが前記エキシマランプの同一の周方向に指向される位置に配置されていることを特徴とするエキシマランプユニット。
A long tubular excimer lamp,
Along with the longitudinal direction of the excimer lamp, a cooling gas blower pipe provided to face the outer peripheral surface of the excimer lamp,
An excimer lamp unit used by being housed in an outer tube that transmits vacuum ultraviolet rays radiated from the excimer lamp,
The cooling gas blowing pipe is provided with a plurality of cooling gas blowing ports along the longitudinal direction,
Each of the cooling gas blowing ports is arranged at a position where the cooling gas discharged from the cooling gas blowing port is directed in the same circumferential direction of the excimer lamp.
前記冷却ガス送風管を複数有し、
当該複数の冷却ガス送風管が、前記エキシマランプの外周に沿って均等に離間して配置されていることを特徴とする請求項1に記載のエキシマランプユニット。
A plurality of the cooling gas blowing pipes;
2. The excimer lamp unit according to claim 1, wherein the plurality of cooling gas blower tubes are equally spaced along an outer periphery of the excimer lamp.
長尺な管状のエキシマランプ、および、
当該エキシマランプの長手方向に沿って、前記エキシマランプの外周面と対向するように設けられた冷却ガス送風管よりなるエキシマランプユニットと、
当該エキシマランプユニットが同軸状に収容される、一端が開口されると共に他端が閉塞された、前記エキシマランプから放射される真空紫外線を透過する外套管とよりなり、
前記冷却ガス送風管には、長手方向に沿って複数の冷却ガス送風口が設けられ、
当該冷却ガス送風口の各々は、当該冷却ガス送風口から吐出される冷却ガスが前記エキシマランプの同一の周方向に指向される位置に配置されていることを特徴とするエキシマランプ装置。
A long tubular excimer lamp, and
An excimer lamp unit comprising a cooling gas blower tube provided so as to face the outer peripheral surface of the excimer lamp along the longitudinal direction of the excimer lamp;
The excimer lamp unit is accommodated coaxially, and is composed of an outer tube that transmits vacuum ultraviolet rays radiated from the excimer lamp, with one end opened and the other end closed.
The cooling gas blowing pipe is provided with a plurality of cooling gas blowing ports along the longitudinal direction,
Each of the cooling gas blowing ports is arranged at a position where the cooling gas discharged from the cooling gas blowing port is directed in the same circumferential direction of the excimer lamp.
前記冷却ガス送風管を複数有し、
当該複数の冷却ガス送風管が、前記エキシマランプの外周に沿って均等に離間して配置され、
前記複数の冷却ガス送風管における冷却ガス送風口の各々は、前記エキシマランプの外周に沿った一方向に順次の冷却ガス送風管における長手方向のレベル位置が、前記外套管の一端側方向に変位するよう配置されていることを特徴とする請求項3に記載のエキシマランプ装置。

A plurality of the cooling gas blowing pipes;
The plurality of cooling gas blower tubes are arranged evenly spaced along the outer periphery of the excimer lamp,
Each of the cooling gas blowing ports in the plurality of cooling gas blowing pipes has a longitudinal level position in the cooling gas blowing pipe sequentially shifted in one direction along the outer periphery of the excimer lamp in a direction toward one end side of the outer tube. The excimer lamp device according to claim 3, wherein the excimer lamp device is arranged to

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