JP2802930B2 - マイクロ波無電極放電管装置 - Google Patents
マイクロ波無電極放電管装置Info
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- JP2802930B2 JP2802930B2 JP26826188A JP26826188A JP2802930B2 JP 2802930 B2 JP2802930 B2 JP 2802930B2 JP 26826188 A JP26826188 A JP 26826188A JP 26826188 A JP26826188 A JP 26826188A JP 2802930 B2 JP2802930 B2 JP 2802930B2
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- Japan
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- discharge tube
- microwave
- electrodeless discharge
- cavity
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラズマ放電をする放電管によって紫外線
を放射し、物体に照射して物体と紫外線を反応させる装
置に関する。
を放射し、物体に照射して物体と紫外線を反応させる装
置に関する。
紫外線は色々な分野で利用されており、特殊な塗料
（UV硬化塗料と呼ばれている）の硬化にも利用されてい
る。
（UV硬化塗料と呼ばれている）の硬化にも利用されてい
る。
第８図は従来塗料の硬化に用いられてきた放電管装置
の一例の構成を示す。
の一例の構成を示す。
図において１は昇圧トランス、２は位相調整用コンデ
ンサ、３はリアクトル、４は有電極放電管、４−１は電
極、５は反射鏡、６はシャッタ、７は被照射物である。
ンサ、３はリアクトル、４は有電極放電管、４−１は電
極、５は反射鏡、６はシャッタ、７は被照射物である。
放電管４に、昇圧トランス１の高圧がコンデンサ２、
リアクトル３を経て印加され、プラブマ放電を起こす。
リアクトル３を経て印加され、プラブマ放電を起こす。
そして、プラズマ放電の際に発生する紫外線が被照射
物７に照射される。
物７に照射される。
反射鏡５は放電管４で発生する紫外線の有効利用効率
を高めるためのもので、シヤッタ６は、放電が安定する
までの間に発生する余分な光線が被照射物７に照射され
るのを防止するためのものである。
を高めるためのもので、シヤッタ６は、放電が安定する
までの間に発生する余分な光線が被照射物７に照射され
るのを防止するためのものである。
上記のような構成の従来の装置は、発光が安定するま
でに数分を要し、その間、有害なオゾンを発生するとい
う問題，有電極のため、電極４−１からの蒸発成分が放
電管４を劣化させ、放電管４の寿命を縮めるという問
題、また、シヤッタ６のような可動機構は故障し易く、
シヤッタ６の故障による不具合が多発するという問題が
あった。
でに数分を要し、その間、有害なオゾンを発生するとい
う問題，有電極のため、電極４−１からの蒸発成分が放
電管４を劣化させ、放電管４の寿命を縮めるという問
題、また、シヤッタ６のような可動機構は故障し易く、
シヤッタ６の故障による不具合が多発するという問題が
あった。
本発明は、上記のような問題を解消するためになされ
たもので、放電管を無電極にするとともに、瞬時に発生
が安定し、シヤッタのような可動機構の不用な装置を提
供することを目的とする。
たもので、放電管を無電極にするとともに、瞬時に発生
が安定し、シヤッタのような可動機構の不用な装置を提
供することを目的とする。
本発明の装置は、一方の面を開放した箱形状の空胴内
にマイクロ波の励起によってプラズマ放電を起こす無電
極放電管を配設し、上記空胴の開放した面にマイクロ波
を遮断し紫外線を透過するメッシュを取付け、マイクロ
波発生機で発生したマイクロ波を、導波管を経て上記空
胴内で上記無電極放電管に略平行に配置する少なくとも
一対の導体からなるマイクロ波結合部のアンテナ部か
ら、上記無電極放電管に供給し、上記無電極放電管から
放射される紫外線を、上記メッシュを透過させ放射させ
るように構成したものである。
にマイクロ波の励起によってプラズマ放電を起こす無電
極放電管を配設し、上記空胴の開放した面にマイクロ波
を遮断し紫外線を透過するメッシュを取付け、マイクロ
波発生機で発生したマイクロ波を、導波管を経て上記空
胴内で上記無電極放電管に略平行に配置する少なくとも
一対の導体からなるマイクロ波結合部のアンテナ部か
ら、上記無電極放電管に供給し、上記無電極放電管から
放射される紫外線を、上記メッシュを透過させ放射させ
るように構成したものである。
第１図（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例を示す。
図（ａ），（ｂ）は内部構造をも示す正面図、側面図
で、10は電源部、11はアプリケータ部、12はマグネトロ
ン、13は導波管、14はマイクロ波結合部、15は無電極放
電管、16は金属で形成されたメッシュ、17は誘電体ミラ
ー（コールドミラー）、18はブロア、19はダクト、20は
ヒータトランス、21は励起用バルブである。
で、10は電源部、11はアプリケータ部、12はマグネトロ
ン、13は導波管、14はマイクロ波結合部、15は無電極放
電管、16は金属で形成されたメッシュ、17は誘電体ミラ
ー（コールドミラー）、18はブロア、19はダクト、20は
ヒータトランス、21は励起用バルブである。
マグネトロン12で発生したマイクロ波は、それぞれ導
波管13により伝送されて、マイクロ波結合部14によって
放電管15に供給される。
波管13により伝送されて、マイクロ波結合部14によって
放電管15に供給される。
放電管15のプラズマ放電の際発生する紫外線は、直接
または誘電体ミラー17で反射され、メッシュ16を透過し
て、物体に照射される。
または誘電体ミラー17で反射され、メッシュ16を透過し
て、物体に照射される。
放電管15及び誘電体ミラー17は、ダクト19を経てブロ
ア18から送られてくる冷却風で冷却される。励起用バル
ブ21は、放電管15の発光が安定するまでの時間を短縮す
るのに用いられる。
ア18から送られてくる冷却風で冷却される。励起用バル
ブ21は、放電管15の発光が安定するまでの時間を短縮す
るのに用いられる。
第２図は第１図に示す実施例の発光部の詳細な構造を
示す。
示す。
13,14,15,16,17は第１図の同一符号と同一部分を示
し、14−１はマイクロ波結合部14のアンテナ部、14−２
は支持部、22は箱形状の空胴、23は挿入金属板、24は誘
電体ミラー17の支持具、25はメッシュ16を固定するため
のタップ板、26はマイクロ波結合部14を通し、このマイ
クロ波結合部14によって導波管13内と空胴22内を結合す
る結合孔、27,28はそれぞれ誘電体ミラー17、空胴22の
壁に設けた冷却風を通す通風孔、29は光線吸収用塗料、
30は空胴22の側壁に設けた通風孔である。
し、14−１はマイクロ波結合部14のアンテナ部、14−２
は支持部、22は箱形状の空胴、23は挿入金属板、24は誘
電体ミラー17の支持具、25はメッシュ16を固定するため
のタップ板、26はマイクロ波結合部14を通し、このマイ
クロ波結合部14によって導波管13内と空胴22内を結合す
る結合孔、27,28はそれぞれ誘電体ミラー17、空胴22の
壁に設けた冷却風を通す通風孔、29は光線吸収用塗料、
30は空胴22の側壁に設けた通風孔である。
マイクロ波はマイクロ波結合部14のアンテナ部14−１
により放電管15に供給され、放電管15内にプラズマが発
生する。アンテナ部14−１を放電管15にほぼ平行に配置
することにより、第３図に示すように、効率よくマイク
ロ波を放電管15に吸収させることができる。アンテナ部
14−１を伝わるマイクロ波により磁界31が形成され、放
電管15内にプラズマを発生させる。磁界31により、プラ
ズマ内に電流32が生じ、この電流32がさらに磁界31−１
を発生させることになる。
により放電管15に供給され、放電管15内にプラズマが発
生する。アンテナ部14−１を放電管15にほぼ平行に配置
することにより、第３図に示すように、効率よくマイク
ロ波を放電管15に吸収させることができる。アンテナ部
14−１を伝わるマイクロ波により磁界31が形成され、放
電管15内にプラズマを発生させる。磁界31により、プラ
ズマ内に電流32が生じ、この電流32がさらに磁界31−１
を発生させることになる。
アンテナ部の形状は、第４図に示すように、直線形状
でも同様な効果が得られるが、この場合、アンテナ部14
−１と放電管15の間隔ｄを極力狭くする必要がある。し
かし、間隔ｄが狭くなると、放電管15のアンテナ部14−
１に密接している部品が他の部分より強く加熱され、放
電管15が破損されることがある。
でも同様な効果が得られるが、この場合、アンテナ部14
−１と放電管15の間隔ｄを極力狭くする必要がある。し
かし、間隔ｄが狭くなると、放電管15のアンテナ部14−
１に密接している部品が他の部分より強く加熱され、放
電管15が破損されることがある。
放電管15が局部加熱によって破損されることのない程
度に間隔ｄを広げ、かつ、マイクロ波の結合効率の高い
アンテナ部14−１の形状として、実験の結果、第２図に
示す波状のものや第５図に示すものが得られた。
度に間隔ｄを広げ、かつ、マイクロ波の結合効率の高い
アンテナ部14−１の形状として、実験の結果、第２図に
示す波状のものや第５図に示すものが得られた。
いずれも、アンテナ部14−１の放電管15に対面する有
効面積の広いものである。
効面積の広いものである。
第６図に示すように、放電管15と空胴22の底板の間隔
ｈが十分大きい場合、結合孔26を中心が放電管15の長軸
に一致する位置に設けてもよい。間隔ｈが狭い場合、結
合孔26を第６図に示す位置に設けると、放電管15と結合
部14先端間において放電が起こる場合があり、第２図の
ように、結合孔26を放電管長軸からずらす必要がある。
ｈが十分大きい場合、結合孔26を中心が放電管15の長軸
に一致する位置に設けてもよい。間隔ｈが狭い場合、結
合孔26を第６図に示す位置に設けると、放電管15と結合
部14先端間において放電が起こる場合があり、第２図の
ように、結合孔26を放電管長軸からずらす必要がある。
マイクロ波結合部14のアンテナ部14−１は、第７図
（ａ）に示すように、放電管15の同じ側面側に、あるい
は、第７図（ｂ）に示すように、放電管15と空胴22底面
間に設置してもよく、また、一方を第７図（ａ）に示す
位置に、他方を第７図（ｂ）に示す位置に設置し、互い
に直交させてもよい。
（ａ）に示すように、放電管15の同じ側面側に、あるい
は、第７図（ｂ）に示すように、放電管15と空胴22底面
間に設置してもよく、また、一方を第７図（ａ）に示す
位置に、他方を第７図（ｂ）に示す位置に設置し、互い
に直交させてもよい。
第２図に示す光線吸収用塗料29は、誘電体ミラー17を
透過した紫外線以外の光を効率よく吸収して熱に変換す
る。発生した熱はブロア18からの冷却風により空胴22の
壁に設けられた孔30を通して外部に放出されることによ
り、余分な熱が被照射物に吹き付けられることが防止さ
れる。
透過した紫外線以外の光を効率よく吸収して熱に変換す
る。発生した熱はブロア18からの冷却風により空胴22の
壁に設けられた孔30を通して外部に放出されることによ
り、余分な熱が被照射物に吹き付けられることが防止さ
れる。
以上説明したように、本発明によれば、紫外線発生源
放電管を無電極とし、アンテナ部を放電管に平行に配設
したマイクロ波結合部により、マイクロ波を放電管に十
分吸収させる構成としので、放電管の寿命が延びるとと
もに、瞬時に発光が安定し、シヤッタなど可動機構が必
要でなくなり、故障が減少するという効果がある。
放電管を無電極とし、アンテナ部を放電管に平行に配設
したマイクロ波結合部により、マイクロ波を放電管に十
分吸収させる構成としので、放電管の寿命が延びるとと
もに、瞬時に発光が安定し、シヤッタなど可動機構が必
要でなくなり、故障が減少するという効果がある。
第１図（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例を示す説明
図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第１図に示す実施
例の発光部の詳細な構造を示す説明図、第３図は本発明
のマイクロ波結合部の動作を示す説明図、第４図、第５
図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は本発明の
マイクロ波結合部のアンテナ部の形状の例を示す説明
図、第６図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の実施例の
発光部の他の構造を示す説明図、第７図（ａ），（ｂ）
は本発明のマイクロ波結合部のアンテナ部の配設位置の
例を示す説明図、第８図は従来のこの種の装置の一例を
示す説明図である。 10……電源部、11……アプリケータ部、12……マグネト
ロン、13……導波管、14……マイクロ波結合部、14−１
……アンテナ部、14−２……支持部、15……無電極放電
管、16……メッシュ、17……誘電体ミラー、18……ブロ
ア、19……ダクト、20……ヒータトランス、21……励起
用バルブ、22……空胴、23……挿入金属板、24……支持
具、25……タップ板、26……結合孔、27,28,30……通風
孔、29……光線吸収用塗料、31,31−１……磁界、32…
…電流 なお図中同一符号は同一または相当する部分を示す。
図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第１図に示す実施
例の発光部の詳細な構造を示す説明図、第３図は本発明
のマイクロ波結合部の動作を示す説明図、第４図、第５
図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は本発明の
マイクロ波結合部のアンテナ部の形状の例を示す説明
図、第６図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の実施例の
発光部の他の構造を示す説明図、第７図（ａ），（ｂ）
は本発明のマイクロ波結合部のアンテナ部の配設位置の
例を示す説明図、第８図は従来のこの種の装置の一例を
示す説明図である。 10……電源部、11……アプリケータ部、12……マグネト
ロン、13……導波管、14……マイクロ波結合部、14−１
……アンテナ部、14−２……支持部、15……無電極放電
管、16……メッシュ、17……誘電体ミラー、18……ブロ
ア、19……ダクト、20……ヒータトランス、21……励起
用バルブ、22……空胴、23……挿入金属板、24……支持
具、25……タップ板、26……結合孔、27,28,30……通風
孔、29……光線吸収用塗料、31,31−１……磁界、32…
…電流 なお図中同一符号は同一または相当する部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−85979（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−217891（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−184296（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−50906（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−204400（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−14264（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F21S 1/00
Claims (2)
- 【請求項１】一方の面を開放した箱形状の空胴内にマイ
クロ波の励起によってプラズマ放電を起こす無電極放電
管を配設し、上記空胴の開放した面にマイクロ波を遮断
し紫外線を透過するメッシュを取付け、マイクロ波発生
機で発生したマイクロ波を、導波管を経て上記空胴内で
上記無電極放電管に略平行に配置する少なくとも一対の
導体からなるマイクロ波結合部のアンテナ部から、上記
無電極放電管に供給し、上記無電極放電管から放射され
る紫外線を、上記メッシュを透過させ放射することを特
徴とするマイクロ波無電極放電管装置。 - 【請求項２】空胴内に、無電極放電管から該空胴の壁方
向に向かう紫外線を反射して該空胴の開放した面から放
射させる誘電体ミラーを備えたことを特徴とする請求項
第１項記載のマイクロ波無電極放電管装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26826188A JP2802930B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | マイクロ波無電極放電管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26826188A JP2802930B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | マイクロ波無電極放電管装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02117003A JPH02117003A (ja) | 1990-05-01 |
| JP2802930B2 true JP2802930B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=17456118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26826188A Expired - Lifetime JP2802930B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | マイクロ波無電極放電管装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2802930B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02189805A (ja) * | 1989-01-17 | 1990-07-25 | Ushio Inc | マイクロ波励起型無電極発光装置 |
| US5910710A (en) * | 1996-11-22 | 1999-06-08 | Fusion Lighting, Inc. | Method and apparatus for powering an electrodeless lamp with reduced radio frequency interference |
| JP2002150805A (ja) | 2000-11-14 | 2002-05-24 | Orc Mfg Co Ltd | 無電極ランプ装置 |
-
1988
- 1988-10-26 JP JP26826188A patent/JP2802930B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02117003A (ja) | 1990-05-01 |
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