JP7287103B2 - Ultraviolet irradiation device and gas treatment device provided with the same - Google Patents

Ultraviolet irradiation device and gas treatment device provided with the same Download PDF

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本発明は、紫外線照射装置、及びこれを備えた気体処理装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultraviolet irradiation device and a gas treatment device having the same.

従来、低圧水銀ランプを用いて被処理気体を浄化する技術が提案されている。例えば、下記特許文献1には、波長185nmや波長254nmの紫外線を放射する低圧水銀ランプを使用し、被処理気体中の不純物や細菌類を分解除去することが記載されている。より具体的には、波長185nmの紫外線によりオゾン(O3)ガスを生成し、このオゾンガスにより不純物や悪臭物質を分解することが記載されている。 Conventionally, techniques for purifying a gas to be treated using a low-pressure mercury lamp have been proposed. For example, Patent Document 1 below describes the use of a low-pressure mercury lamp that emits ultraviolet light with a wavelength of 185 nm or 254 nm to decompose and remove impurities and bacteria in the gas to be treated. More specifically, it is described that ozone (O 3 ) gas is generated by ultraviolet rays with a wavelength of 185 nm, and impurities and malodorous substances are decomposed by this ozone gas.

ところで、下記特許文献2には、上記低圧水銀ランプよりも短波長である172nmの光を放射する、キセノンエキシマランプが開示されている。 By the way, Patent Document 2 below discloses a xenon excimer lamp that emits light of 172 nm, which is a shorter wavelength than the low-pressure mercury lamp.

特開2006-204683号公報JP 2006-204683 A 特開2007-335350号公報JP-A-2007-335350

特許文献2に開示されているようなエキシマランプは、従来、半導体や液晶パネルの製造工程において、有機物の除去目的で用いられていた。すなわち、これまでエキシマランプは、厳密に管理されたクリーンな環境下で利用されることが通常であった。 An excimer lamp as disclosed in Patent Document 2 has conventionally been used for the purpose of removing organic matter in the manufacturing process of semiconductors and liquid crystal panels. That is, conventionally, excimer lamps have generally been used in strictly controlled clean environments.

本発明者は、特許文献1に記載されているような低圧水銀ランプに代えて、このエキシマランプを用いることで、より短波長の光を被処理気体に照射してVOC(Volatile Organic Compounds:揮発性有機化合物)の分解効率を高め、殺菌性能を向上させることを検討している。特に、被処理気体に酸素及び水分が含まれる場合には、エキシマランプから放射される短波長の光が照射されることで、反応性の高いヒドロキシラジカル(・OH)が生成されるため、被処理気体に含まれるVOCの高い分解性能が期待される。 By using this excimer lamp in place of the low-pressure mercury lamp as described in Patent Document 1, the inventor of the present invention irradiates the gas to be treated with light of a shorter wavelength to remove VOCs (Volatile Organic Compounds). We are investigating ways to increase the decomposition efficiency of organic compounds) and improve sterilization performance. In particular, when the gas to be treated contains oxygen and moisture, irradiation with short-wavelength light emitted from the excimer lamp generates highly reactive hydroxyl radicals (.OH). High decomposition performance of VOC contained in the treated gas is expected.

本発明者は、エキシマランプを用いてVOCを含む被処理気体の処理を行うことにつき鋭意研究した結果、処理を継続していくに連れてエキシマランプの管体の表面に汚れが付着し、エキシマランプから放射される紫外線の照度が低下するという新たな課題を発見した。 As a result of intensive research on the use of excimer lamps to treat gases containing VOCs, the present inventors found that as the treatment continued, dirt adhered to the surface of the tube body of the excimer lamps, resulting in excimer contamination. A new problem was discovered in that the illuminance of the ultraviolet rays emitted from the lamp decreased.

上述したように、反応性の高いヒドロキシラジカル(・OH)を生成するためには、被処理気体又は雰囲気気体に水分が必要となる。本発明者は、管体の表面に生じた汚れの原因を探るべく、通常の大気を通流させた場合(パターンA)、加湿された純水からなる水蒸気を通流させた場合(パターンB)、加湿された水道水からなる水蒸気を通流させた場合(パターンC)の3パターンで照度維持率の経時的な変化を測定した。この結果、図1に示すように、水分を多く含むパターンB,パターンCでは、水分をあまり含まないパターンAと比べて、照度維持率の低下速度が速いことが確認された。具体的には、パターンB及びパターンCでは、パターンAと比べて、エキシマランプの管体に、白濁が顕著に現れていることが確認された。 As described above, in order to generate highly reactive hydroxyl radicals (.OH), moisture is required in the gas to be treated or the atmosphere gas. In order to investigate the cause of the contamination on the surface of the tubular body, the present inventors investigated the case of passing normal air (pattern A) and the case of passing steam made of humidified pure water (pattern B ), and the case where water vapor composed of humidified tap water is allowed to flow (pattern C). As a result, as shown in FIG. 1, it was confirmed that the rate of decrease in the illuminance maintenance rate was faster in patterns B and C, which contain much water, than in pattern A, which contains little water. Specifically, in patterns B and C, compared to pattern A, it was confirmed that the tube body of the excimer lamp was noticeably clouded.

このことから、本発明者は、水分を含む気体に対してエキシマランプからの紫外線を照射させることにより、エキシマランプの管体の表面に汚れが付着するのではないかと推察した。 From this, the inventors speculated that contamination may adhere to the surface of the excimer lamp tube by irradiating the gas containing moisture with the ultraviolet rays from the excimer lamp.

本発明は、上記の検証を踏まえ、管体の表面に汚れが付着しにくいエキシマランプを含む紫外線照射装置を提供することを目的とする。また、本発明は、かかる紫外線照射装置を備えた気体処理装置を提供することを目的とする。 Based on the above verification, an object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiation device including an excimer lamp to which dirt is less likely to adhere to the surface of the tubular body. Another object of the present invention is to provide a gas treatment apparatus equipped with such an ultraviolet irradiation device.

本発明に係る紫外線照射装置は、
放電用ガスが封入された、長尺形状の管体と、
前記管体の壁面又は前記管体の内部に配置されることで、前記放電用ガスに対して前記管体を介して電圧の印加が可能に構成された、第一電極及び第二電極と、を含むエキシマランプと、
前記第一電極と前記第二電極との間に電圧を印加することで、前記エキシマランプを点灯させる点灯電源とを備え、
前記点灯電源は、前記管体内で生成される紫外線が取り出される側に配置される前記第一電極に対して、前記第二電極の電位を基準としたパルス状の電圧を印加することを特徴とする。
The ultraviolet irradiation device according to the present invention is
an elongated tubular body in which a discharge gas is enclosed;
a first electrode and a second electrode that are arranged on the wall surface of the tubular body or inside the tubular body so that a voltage can be applied to the discharge gas through the tubular body; an excimer lamp comprising
a lighting power source for lighting the excimer lamp by applying a voltage between the first electrode and the second electrode;
The lighting power supply applies a pulse voltage based on the potential of the second electrode to the first electrode arranged on the side from which the ultraviolet rays generated in the tubular body are extracted. do.

本発明者は、鋭意研究により、管体から紫外線が取り出される側、すなわち、紫外線の照射対象物が存在する側、に配置される電極の電位が、その反対側に配置される電極の電位を基準としたときにパルス状の電位となるように、両電極に電圧を印加することで、管体の表面に生じる白濁の程度を従来よりも改善できることを突き止めた。詳細は、「発明を実施するための形態」の項で後述される。 Through intensive research, the inventors have found that the potential of the electrode arranged on the side where the ultraviolet rays are extracted from the tubular body, that is, the side on which the object to be irradiated with ultraviolet rays exists, is equal to the potential of the electrode arranged on the opposite side. It was found that by applying a voltage to both electrodes so as to obtain a pulse-like potential when used as a reference, the degree of white turbidity that occurs on the surface of the tubular body can be improved more than before. Details are described below in the Detailed Description section.

前記点灯電源は、前記第二電極を接地電位とし、前記第一電極に対して0-ピークの絶対値が1kV以上のパルス状のマイナス電圧を印加するものとしても構わない。言い換えれば、前記第一電極に対して-1kV以下の電圧を印加するものとしても構わない。 The lighting power supply may set the second electrode to a ground potential and apply a pulse-shaped negative voltage having a zero-peak absolute value of 1 kV or more to the first electrode. In other words, a voltage of -1 kV or less may be applied to the first electrode.

前記管体は、外側管及び当該外側管の内側に配置された内側管を有すると共に、前記外側管と前記内側管とが長手方向に係る両端において封止されてなる二重管構造を呈し、
前記放電用ガスは、前記内側管と前記外側管とに挟まれた空間内に封入され、
前記第一電極は、前記外側管の外壁面上に配置され、メッシュ形状又は線形状を呈し、
前記第二電極は、前記内側管の内壁面上に配置されているものとしても構わない。
The tubular body has an outer tube and an inner tube arranged inside the outer tube, and exhibits a double tube structure in which both ends of the outer tube and the inner tube are sealed in the longitudinal direction,
The discharge gas is enclosed in a space sandwiched between the inner tube and the outer tube,
The first electrode is arranged on the outer wall surface of the outer tube and has a mesh shape or a linear shape,
The second electrode may be arranged on the inner wall surface of the inner tube.

前記第一電極は、前記管体の外壁面上に配置され、メッシュ形状又は線形状を呈し、
前記第二電極は、前記放電用ガスが封入されている前記管体の内部に配置されているものとしても構わない。
The first electrode is arranged on the outer wall surface of the tubular body and has a mesh shape or a linear shape,
The second electrode may be arranged inside the tubular body in which the discharge gas is enclosed.

前記管体は、長手方向に沿って見たときに対向する第一面及び第二面を有し、
前記第一電極は、前記第一面上に配置され、メッシュ形状又は線形状を呈し、
前記第二電極は、前記第二面上に配置され、
前記管体内で生成され、前記第二面に向かって進行した前記紫外線を、前記第一面側に反射させる反射部材を有するものとしても構わない。
The tubular body has a first surface and a second surface that face each other when viewed along the longitudinal direction,
The first electrode is arranged on the first surface and has a mesh shape or a linear shape,
the second electrode is disposed on the second surface,
A reflecting member may be provided for reflecting the ultraviolet rays generated in the tubular body and propagating toward the second surface toward the first surface.

また、本発明は、前記紫外線照射装置を備えた気体処理装置であって、
前記管体を収容する筐体と、
被処理気体を前記筐体の内側に導入する吸気口と、
前記紫外線が照射された前記被処理気体を、前記筐体の外側に導出する排気口とを備え、
前記第一電極は、前記筐体内を通流する前記被処理気体が接触する位置に配置されていることを特徴とする。
Further, the present invention provides a gas treatment apparatus comprising the ultraviolet irradiation device,
a housing that accommodates the tubular body;
an intake port for introducing the gas to be treated into the inside of the housing;
an exhaust port for leading the gas to be treated irradiated with the ultraviolet rays to the outside of the housing,
The first electrode is arranged at a position in contact with the gas to be treated flowing through the housing.

かかる構成によれば、被処理気体が水分を含む場合であっても、当該被処理気体が接触する側の電極の電位が、その反対側に配置される電極の電位を基準としたときにパルス状の電位となるように、両電極に電圧を印加されるため、管体の表面に生じる白濁の程度を従来よりも改善できる。これにより、長期間にわたって高い処理能力を維持することができる。 According to such a configuration, even when the gas to be treated contains moisture, the potential of the electrode on the side in contact with the gas to be treated can generate a pulse when the potential of the electrode arranged on the opposite side is used as a reference. Since a voltage is applied to both electrodes so as to have a similar potential, the degree of cloudiness that occurs on the surface of the tubular body can be improved more than before. This makes it possible to maintain high throughput over a long period of time.

なお、この気体処理装置は、空気などの雰囲気を殺菌する用途や、人体に影響するとされているVOCを含む被処理気体から前記VOCを分解する用途に用いられることができる。本明細書において、VOCとは、揮発性を有し、大気中で気体状となる有機化合物の総称であり、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、アセトン、酢酸エチルなどを含む物質群の総称である。 This gas treatment apparatus can be used for sterilizing an atmosphere such as air, and for decomposing VOCs from a gas to be treated containing VOCs, which are believed to affect the human body. As used herein, VOC is a general term for organic compounds that are volatile and gaseous in the air, and is a general term for a group of substances including formaldehyde, toluene, xylene, acetone, ethyl acetate, and the like.

前記気体処理装置において、
前記管体は、外側管及び当該外側管の内側に配置された内側管を有すると共に、前記外側管と前記内側管とが長手方向に係る両端において封止されてなる二重管構造を呈し、
前記放電用ガスは、前記内側管と前記外側管とに挟まれた空間内に封入され、
前記第一電極は、前記外側管の外表面上に配置され、メッシュ形状又は線形状を呈し、
前記第二電極は、前記内側管の内表面上に配置されており、
前記筐体内において、前記外側管の外側を前記被処理気体が通流するものとしても構わない。
In the gas treatment device,
The tubular body has an outer tube and an inner tube arranged inside the outer tube, and exhibits a double tube structure in which both ends of the outer tube and the inner tube are sealed in the longitudinal direction,
The discharge gas is enclosed in a space sandwiched between the inner tube and the outer tube,
The first electrode is arranged on the outer surface of the outer tube and has a mesh shape or a linear shape,
the second electrode is disposed on the inner surface of the inner tube;
In the housing, the gas to be treated may flow outside the outer tube.

前記気体処理装置において、
前記第一電極は、前記管体の外表面上に配置され、メッシュ形状又は線形状を呈し、
前記第二電極は、前記放電用ガスが封入されている前記管体の内部に配置されており、
前記筐体内において、前記管体の外側を前記被処理気体が通流するものとしても構わない。
In the gas treatment device,
The first electrode is arranged on the outer surface of the tubular body and has a mesh shape or a linear shape,
The second electrode is arranged inside the tubular body in which the discharge gas is enclosed,
In the housing, the gas to be treated may flow through the outside of the tubular body.

前記気体処理装置において、
前記管体は、長手方向に沿って見たときに対向する第一面及び第二面を有し、
前記第一電極は、前記第一面上に配置され、メッシュ形状又は線形状を呈し、
前記第二電極は、前記第二面上に配置され、
前記第二面が前記筐体の壁面に近接して配置されることで、前記筐体内において、前記管体の前記第一面側を前記被処理気体が通流するものとしても構わない。
In the gas treatment device,
The tubular body has a first surface and a second surface that face each other when viewed along the longitudinal direction,
The first electrode is arranged on the first surface and has a mesh shape or a linear shape,
the second electrode is disposed on the second surface,
By arranging the second surface close to the wall surface of the housing, the gas to be treated may flow through the first surface side of the tubular body in the housing.

前記気体処理装置は、前記管体内で生成され、前記第二面に向かって進行した前記紫外線を、前記第一面側に反射させる反射部材を有するものとしても構わない。 The gas treatment device may have a reflecting member that reflects the ultraviolet rays generated in the tubular body and propagating toward the second surface toward the first surface.

前記気体処理装置において、
前記第二電極は、前記管体内で生成され前記第二面に向かって進行した前記紫外線を吸収する、膜形状を呈した電極であるものとしても構わない。
In the gas treatment device,
The second electrode may be a film-shaped electrode that absorbs the ultraviolet rays generated in the tubular body and traveling toward the second surface.

前記気体処理装置において、前記放電用ガスがキセノンを含み、前記被処理気体がVOCを含むものとしても構わない。特に、放電用ガスがキセノンを含むことで、管体から波長180nm以下の紫外線が放射されるため、反応性の高いヒドロキシラジカル(・OH)を高濃度に生成することができ、VOCに対する高い分解性能が実現される。更に、被処理気体がVOCを含む場合に、被処理気体は加湿されることで水分を含むものとしても構わない。これにより、・OHをより高濃度に生成することができる。 In the gas treatment apparatus, the discharge gas may contain xenon, and the gas to be treated may contain VOC. In particular, since the discharge gas contains xenon, ultraviolet rays with a wavelength of 180 nm or less are emitted from the tube, so highly reactive hydroxy radicals (OH) can be generated in high concentrations, resulting in high decomposition of VOCs. performance is achieved. Furthermore, when the gas to be treated contains VOCs, the gas to be treated may be humidified to contain moisture. As a result, .OH can be produced at a higher concentration.

本発明によれば、従来よりも管体の表面に汚れが付着しにくいエキシマランプを含む紫外線照射装置、及びこのような紫外線照射装置を備えた気体処理装置が実現される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ultraviolet-ray irradiation apparatus containing the excimer lamp to which dirt is hard to adhere to the surface of a tubular body compared with the past, and the gas processing apparatus provided with such an ultraviolet-ray irradiation apparatus are implement|achieved.

従来の点灯方法でエキシマランプを点灯させた状態で、通常大気、加湿された純水からなる水蒸気、及び加湿された水道水からなる水蒸気を通流させたときの、エキシマランプの照度維持率の経時的な変化を示すグラフである。The illuminance maintenance rate of the excimer lamp when the normal atmosphere, steam composed of humidified pure water, and steam composed of humidified tap water are passed through while the excimer lamp is lit by a conventional lighting method. It is a graph which shows a time-dependent change. 第一実施形態の気体処理装置の構成を模式的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically the structure of the gas treatment apparatus of 1st embodiment. 図2内のエキシマランプを方向d1から見たときの模式的な平面図を点灯電源と共に図示したものであり、第一実施形態の紫外線照射装置の模式的な構成図に対応する。A schematic plan view of the excimer lamp in FIG. 2 when viewed from the direction d1 is shown together with the lighting power source, and corresponds to the schematic configuration diagram of the ultraviolet irradiation device of the first embodiment. 点灯電源の構成の一例を模式的に示す回路図を含む、第一実施形態の紫外線照射装置の模式的な構成図に対応する。It corresponds to a schematic configuration diagram of the ultraviolet irradiation device of the first embodiment, including a circuit diagram schematically showing an example of the configuration of the lighting power supply. 第一電極の電位の時間的な変化を示す模式的なグラフである。4 is a schematic graph showing temporal changes in the potential of the first electrode; 第二実施形態の気体処理装置が備えるエキシマランプを方向d1から見たときの模式的な平面図を点灯電源と共に図示したものであり、第二実施形態の紫外線照射装置の模式的な構成図に対応する。FIG. 10 is a schematic plan view of the excimer lamp included in the gas treatment apparatus of the second embodiment when viewed from the direction d1, together with a lighting power supply; FIG. handle. 第三実施形態の気体処理装置の構成を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a gas treatment device according to a third embodiment; 第三実施形態の気体処理装置が備えるエキシマランプを方向d1から見たときの模式的な平面図を、筐体及び点灯電源と共に図示したものである。FIG. 10 is a schematic plan view of the excimer lamp included in the gas treatment apparatus of the third embodiment when viewed from the direction d1, together with the housing and the lighting power source. 第三実施形態の気体処理装置の別の構成を模式的に示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing another configuration of the gas treatment device of the third embodiment; 第三実施形態の気体処理装置が備えるエキシマランプを方向d1から見たときの別の模式的な平面図を、筐体及び点灯電源と共に図示したものである。Another schematic plan view of the excimer lamp included in the gas treatment apparatus of the third embodiment when viewed from the direction d1 is illustrated together with the housing and the lighting power supply.

本発明に係る紫外線照射装置、及び気体処理装置の実施形態につき、適宜図面を参照して説明する。なお、以下の図面は、いずれも模式的に示されたものであり、図面上の寸法比と実際の寸法比は必ずしも一致しておらず、各図面間においても寸法比は必ずしも一致していない。 Embodiments of an ultraviolet irradiation device and a gas treatment device according to the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In addition, the following drawings are all schematically shown, and the dimensional ratios on the drawings and the actual dimensional ratios do not necessarily match, and the dimensional ratios do not necessarily match between the drawings. .

[第一実施形態]
本発明に係る紫外線照射装置及び気体処理装置の第一実施形態について説明する。図2は、本実施形態の気体処理装置の構成を模式的に示す断面図である。図2に示す気体処理装置1は、筐体2と、筐体2の内側に収容されたエキシマランプ3と、エキシマランプ3に対する点灯制御を行うための点灯電源4とを備える。なお、本明細書では、エキシマランプ3と点灯電源4とを含む装置を「紫外線照射装置10」と呼び、この紫外線照射装置10を含む装置であって、気体の処理用途に利用される装置を「気体処理装置1」と呼ぶ。
[First embodiment]
A first embodiment of an ultraviolet irradiation device and a gas treatment device according to the present invention will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the gas treatment apparatus of this embodiment. The gas treatment device 1 shown in FIG. 2 includes a housing 2 , an excimer lamp 3 housed inside the housing 2 , and a lighting power supply 4 for controlling lighting of the excimer lamp 3 . In this specification, a device including the excimer lamp 3 and the lighting power supply 4 is referred to as an "ultraviolet irradiation device 10", and a device including the ultraviolet irradiation device 10 and used for gas treatment is referred to as an apparatus. It is called "gas treatment device 1".

エキシマランプ3は、方向d1に沿って延伸する形状を呈する。図3は、エキシマランプ3を方向d1から見たときの模式的な平面図を点灯電源4と共に図示したものであり、本実施形態における紫外線照射装置10の模式的な構成図に対応する。 The excimer lamp 3 has a shape extending along the direction d1. FIG. 3 shows a schematic plan view of the excimer lamp 3 as seen from the direction d1 together with the lighting power source 4, and corresponds to a schematic configuration diagram of the ultraviolet irradiation device 10 in this embodiment.

本実施形態において、エキシマランプ3は、方向d1に沿って延伸する管体30を有する。より詳細には、この管体30は、円筒形状を呈し外側に位置する外側管30aと、外側管30aの内側において外側管30aと同軸上に配置されており、外側管30aよりも内径が小さい円筒形状を呈した内側管30bとを有する。いずれの管体30(30a,30b)も、合成石英ガラスなどの誘電体からなる。 In this embodiment, the excimer lamp 3 has a tubular body 30 extending along the direction d1. More specifically, the tubular body 30 has a cylindrical outer tube 30a located outside, and an outer tube 30a disposed coaxially with the outer tube 30a inside the outer tube 30a and having an inner diameter smaller than that of the outer tube 30a. and an inner tube 30b having a cylindrical shape. Both tubular bodies 30 (30a, 30b) are made of a dielectric such as synthetic quartz glass.

外側管30aと内側管30bとは方向d1に係る端部において封止されており(不図示)、両者の間には方向d1から見たときに円環形状を呈する発光空間が形成される。この発光空間内には、放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガス33Gが封入されている。放電用ガス33Gのより詳細な一例としては、キセノン(Xe)とネオン(Ne)を所定の比率(例えば3:7)で混在させたガスからなり、更に酸素や水素を微量に含むものとしても構わない。 The outer tube 30a and the inner tube 30b are sealed at their ends in the direction d1 (not shown), and a ring-shaped luminous space is formed between them when viewed in the direction d1. A discharge gas 33G that forms excimer molecules by discharge is enclosed in the light emission space. A more detailed example of the discharge gas 33G is a gas in which xenon (Xe) and neon (Ne) are mixed in a predetermined ratio (for example, 3:7), and further includes trace amounts of oxygen and hydrogen. I do not care.

本実施形態のエキシマランプ3は、外側管30aの外壁面上に配設された第一電極31と、内側管30bの内壁面上に配設された第二電極32とを有する。第一電極31は、メッシュ形状又は線形状を呈する。また、第二電極32は膜形状を呈する。なお、第二電極32についても、第一電極31と同様にメッシュ形状又は線形状であっても構わない。 The excimer lamp 3 of this embodiment has a first electrode 31 arranged on the outer wall surface of the outer tube 30a and a second electrode 32 arranged on the inner wall surface of the inner tube 30b. The first electrode 31 has a mesh shape or a linear shape. Moreover, the second electrode 32 exhibits a film shape. The second electrode 32 may also have a mesh shape or a linear shape like the first electrode 31 .

点灯電源4は、第一電極31と第二電極32との間に例えば50kHz~5MHz程度の高周波の交流電圧を印加する電源である。本実施形態では、点灯電源4は、第二電極32を基準電位とし、第一電極31に対して周期的なパルス状の電圧を印加するように構成されている。すなわち、点灯電源4は、第二電極32に接続される給電線52を基準として、第一電極31に接続される給電線51にパルス状の電圧を供給する。電圧の大きさ(絶対値)は0-ピークでkVオーダーの高圧であり、1kV以上、9kV以下であるのが好ましい。 The lighting power supply 4 is a power supply that applies a high-frequency AC voltage of, for example, about 50 kHz to 5 MHz between the first electrode 31 and the second electrode 32 . In this embodiment, the lighting power source 4 is configured to apply a periodic pulse voltage to the first electrode 31 with the second electrode 32 as a reference potential. That is, the lighting power supply 4 supplies a pulse voltage to the power supply line 51 connected to the first electrode 31 with the power supply line 52 connected to the second electrode 32 as a reference. The magnitude (absolute value) of the voltage is a 0-peak high voltage of the order of kV, preferably 1 kV or more and 9 kV or less.

なお、図2に示す例では、エキシマランプ3は、管体30の方向d1に係る端部にベース部35を有する。このベース部35は、ステアタイト、フォルステライト、サイアロン、アルミナなどのセラミックス材料(無機材料)からなり、管体30の端部を固定する機能を有している。ベース部35に設けられた孔部又はベース部35の外縁を通じて、各電極(31,32)に接続される給電線(51,52)が配設されている。 In the example shown in FIG. 2, the excimer lamp 3 has a base portion 35 at the end of the tubular body 30 in the direction d1. The base portion 35 is made of a ceramic material (inorganic material) such as steatite, forsterite, sialon, alumina, or the like, and has a function of fixing the end portion of the tubular body 30 . Power supply lines (51, 52) connected to the respective electrodes (31, 32) are arranged through holes provided in the base portion 35 or the outer edge of the base portion 35. As shown in FIG.

点灯電源4によって、第一電極31と第二電極32との間に高周波の交流電圧が印加されることで、放電用ガス33Gに対して管体30を介して前記電圧が印加され、放電用ガス33Gが充填されている放電空間内で放電プラズマが生じる。これにより放電用ガス33Gの原子が励起されてエキシマ状態となり、この原子が基底状態に移行する際にエキシマ発光を生じる。放電用ガス33Gとして、上述したキセノン(Xe)を含むガスを用いた場合には、このエキシマ発光は、波長が172nm近傍の紫外線L1(図2参照)となる。なお、放電用ガス33Gとして利用する物質を異ならせることで、紫外線L1の波長を変えることができる。例えば、放電用ガス33Gとしては、ArBr(165nm)、ArCl(175nm)、F2(153nm)などを利用することができる。 A high-frequency AC voltage is applied between the first electrode 31 and the second electrode 32 by the lighting power source 4, and the voltage is applied to the discharge gas 33G through the tubular body 30. A discharge plasma is generated in the discharge space filled with gas 33G. As a result, the atoms of the discharge gas 33G are excited into an excimer state, and excimer light emission occurs when these atoms transition to the ground state. When the above-described xenon (Xe)-containing gas is used as the discharge gas 33G, this excimer emission becomes ultraviolet rays L1 (see FIG. 2) having a wavelength of about 172 nm. The wavelength of the ultraviolet light L1 can be changed by changing the substance used as the discharge gas 33G. For example, ArBr (165 nm), ArCl (175 nm), F 2 (153 nm), etc. can be used as the discharge gas 33G.

管体30内(より詳細には発光空間内)で発生した紫外線L1が、管体30の外側に出射することの妨げにならないよう、上述したように、第一電極31はメッシュ形状又は線形状を呈する。これにより、紫外線L1は、第一電極31の隙間を通じて管体30の外側に出射される。 As described above, the first electrode 31 has a mesh shape or a linear shape so as not to prevent the ultraviolet rays L1 generated inside the tubular body 30 (more specifically, inside the light emitting space) from being emitted to the outside of the tubular body 30. present. Thereby, the ultraviolet rays L1 are emitted to the outside of the tubular body 30 through the gaps between the first electrodes 31 .

本実施形態において、気体処理装置1は、VOCを含む被処理気体G1の処理に利用される。例えば、気体処理装置1は、建物の空調用ダクト、工場や研究機関などの排気処理用ダクトなどに直接連結させて使用される場合が想定される。 In this embodiment, the gas treatment apparatus 1 is used for treatment of the gas to be treated G1 containing VOCs. For example, it is assumed that the gas treatment device 1 is used by being directly connected to an air-conditioning duct in a building, an exhaust treatment duct in a factory or a research institute, or the like.

図2に示すように、気体処理装置1は、VOCを含む被処理気体G1を筐体2の内側に吸気する吸気口5と、被処理気体G1に対してエキシマランプ3からの紫外線L1が照射された後のガス(処理済ガスG2)を筐体2の外側に排気する排気口6とを備える。 As shown in FIG. 2, the gas treatment apparatus 1 includes an intake port 5 for sucking a gas to be treated G1 containing VOCs into the inside of the housing 2, and an ultraviolet ray L1 emitted from an excimer lamp 3 to the gas to be treated G1. and an exhaust port 6 for exhausting the gas (processed gas G2) after being treated to the outside of the housing 2 .

吸気口5から吸気された、VOCを含む被処理気体G1は、エキシマランプ3から出射された紫外線L1が照射されると、以下の(1)及び(2)式の反応を経て、反応性の高いO(1D)やヒドロキシラジカル(・OH)を生成する。なお、下記式において、O(1D)は、励起状態のO原子を指し、O(3P)は基底状態のO原子を指す。また、hν(λ)は、波長λの光が吸収されていることを示す。
2 + hν(λ) → O(1D) + O(3P) ‥‥(1)
O(1D) + H2O → ・OH + ・OH ‥‥(2)
When the VOC-containing gas to be treated G1 sucked from the intake port 5 is irradiated with the ultraviolet rays L1 emitted from the excimer lamp 3, it undergoes the reactions of the following equations (1) and (2), and becomes reactive. It produces high O ( 1 D) and hydroxyl radicals (.OH). In the following formula, O( 1 D) indicates an O atom in an excited state, and O( 3 P) indicates an O atom in a ground state. Also, hν(λ) indicates that light of wavelength λ is absorbed.
O 2 + hν(λ) → O( 1 D) + O( 3 P) (1)
O( 1 D) + H 2 O → ·OH + ·OH (2)

なお、上記(1)式の反応は、紫外線L1の波長λが180nm以下である場合に生じやすい。 Note that the reaction of formula (1) above is likely to occur when the wavelength λ of the ultraviolet light L1 is 180 nm or less.

O(1D)やヒドロキシラジカル(・OH)は、オゾン(O3)よりも反応性が高い。このため、気体処理装置1によれば、低圧水銀ランプを用いて生成されたオゾンによって分解する従来の気体処理装置と比較して、オゾンでは分解しづらい、ホルムアルデヒドなどのVOC由来の物質を含む被処理気体G1の分解を効率的に行うことができる。 O( 1 D) and hydroxyl radical (.OH) are more reactive than ozone (O 3 ). For this reason, according to the gas treatment apparatus 1, compared with the conventional gas treatment apparatus that decomposes with ozone generated using a low-pressure mercury lamp, it is difficult to decompose with ozone, and the substance containing VOC-derived substances such as formaldehyde is difficult to decompose. It is possible to efficiently decompose the processing gas G1.

図4は、点灯電源4の構成の一例を模式的に示す回路図を含む紫外線照射装置10の模式的な構成図である。点灯電源4は、昇圧トランス41と、インバータ回路42と、直流電源43とを備える。図4に示すインバータ回路42は、フライバック方式と呼ばれる回路である。なお、図4に示すように、給電線52と直流電源43の低電圧側とは、直接又は抵抗を介して接続されていてもよい。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the ultraviolet irradiation device 10 including a circuit diagram schematically showing an example of the configuration of the lighting power supply 4. As shown in FIG. The lighting power supply 4 includes a step-up transformer 41 , an inverter circuit 42 and a DC power supply 43 . The inverter circuit 42 shown in FIG. 4 is a circuit called a flyback system. In addition, as shown in FIG. 4, the power supply line 52 and the low voltage side of the DC power supply 43 may be connected directly or via a resistor.

このインバータ回路42は、ゲート信号45がHighになると非導通状態から導通状態となるトランジスタ46を備える。ゲート信号45がHighになると、トランジスタ46が導通状態となり、昇圧トランス41の一次側コイル41pには直流電源43の電圧が印加され、一次側電流Ipが流れ始めて時間の経過と共に前記電流Ipが増加して行く。ゲート信号45がLowになるとトランジスタ46が非導通状態となり、一次側コイル41pに流れていた一次側電流Ipが急激に遮断される。その結果、昇圧トランス41の一次側コイル41pの電圧Vpが反跳し、これにより、二次側コイル41sに電圧Vsが発生する。 This inverter circuit 42 has a transistor 46 which becomes conductive from a non-conducting state when a gate signal 45 becomes High. When the gate signal 45 becomes High, the transistor 46 becomes conductive, the voltage of the DC power supply 43 is applied to the primary side coil 41p of the step-up transformer 41, and the primary side current Ip begins to flow, and the current Ip increases over time. and go. When the gate signal 45 becomes Low, the transistor 46 becomes non-conductive, and the primary side current Ip flowing through the primary side coil 41p is cut off abruptly. As a result, the voltage Vp of the primary side coil 41p of the step-up transformer 41 recoils, thereby generating the voltage Vs in the secondary side coil 41s.

図5は、この電圧Vsの時間的な変化を示す模式的なグラフである。図4に示すように、電圧Vsが印加される給電線51が第一電極31に接続されるため、図5に示す電圧波形は、第二電極32に対する第一電極31の電位の変化を示す波形に対応する。 FIG. 5 is a schematic graph showing temporal changes in this voltage Vs. As shown in FIG. 4, since the power supply line 51 to which the voltage Vs is applied is connected to the first electrode 31, the voltage waveform shown in FIG. corresponds to the waveform.

ところで、図3に示すような、いわゆる二重管構造と呼ばれるエキシマランプにおいては、外側管に配設される電極を接地電位とし、内側管に配設される電極が高電圧(高電位)となるように、両電極間に高電圧を印加する点灯方式が一般的に用いられる。この理由は、露出されている側に近い電極を高電圧とすることで感電などの問題が生じないようにするためである。 By the way, in an excimer lamp having a so-called double-tube structure as shown in FIG. A lighting method is generally used in which a high voltage is applied between both electrodes so as to The reason for this is to prevent problems such as electric shock by applying a high voltage to the electrode near the exposed side.

また、半導体製造工程などにおいて、エキシマランプからの紫外線を基板などのワークに対して照射することで、ワークの洗浄を行う方法が知られている。この場合においても、ワーク面に近い側の電極に高い電位が生じることで、ワークに対して電気的な作用が生じることのないよう、ワーク面に近い側の電極、すなわち二重管構造の場合は外側管に配設される電極を接地電位とするのが一般的である。 Also, in a semiconductor manufacturing process or the like, there is known a method of cleaning a work such as a substrate by irradiating the work with ultraviolet rays from an excimer lamp. Even in this case, the electrode near the work surface, i.e., the case of the double-tube structure, is designed to prevent the work from being electrically affected by the high potential generated in the electrode near the work surface. In general, the electrode provided on the outer tube is grounded.

これに対し、本実施形態のエキシマランプ3は、点灯電源4によって、内側管30bに配設されている第二電極32を基準電位(例えば接地電位)とされ、外側管30aに配設されている第一電極31に対して高電圧が印加される。気体処理装置1において、このように電圧が印加されるエキシマランプ3を用いて被処理気体G1が処理されることで、エキシマランプ3の管体30の表面に、白濁が付着しにくくなるという作用が得られる。以下、この点につき実施例を参照して説明する。 On the other hand, in the excimer lamp 3 of the present embodiment, the second electrode 32 arranged on the inner tube 30b is set to the reference potential (for example, ground potential) by the lighting power source 4, and is arranged on the outer tube 30a. A high voltage is applied to the first electrode 31 that is located. In the gas treatment apparatus 1, the gas to be treated G1 is treated using the excimer lamp 3 to which the voltage is applied in this way, so that the surface of the tubular body 30 of the excimer lamp 3 is less likely to become cloudy. is obtained. This point will be described below with reference to examples.

(検証)
筐体2内にエキシマランプ3を配置し、キシレン10ppmを含む空気を90%の湿度に加湿したものを被処理気体G1として、吸気口5から筐体2内に1000L/分の流量で通流させ、エキシマランプ3の管体30の壁面の汚れの付着状況を態認した。
(inspection)
An excimer lamp 3 is placed in the housing 2, and air containing 10 ppm of xylene is humidified to a humidity of 90% as the gas to be treated G1, which flows into the housing 2 from the intake port 5 at a flow rate of 1000 L/min. Then, the condition of dirt adhering to the wall surface of the tubular body 30 of the excimer lamp 3 was observed.

エキシマランプ3は、内径16mmの内側管30bと、内径26mmの外側管30aとを含み、内側管30bと外側管30aとに挟まれてなる発光空間内に放電用ガス33GとしてのXeが圧力18.7kPaで封入された管体30を有していた。エキシマランプ3の方向d1に係る発光長は85mmであった。 The excimer lamp 3 includes an inner tube 30b with an inner diameter of 16 mm and an outer tube 30a with an inner diameter of 26 mm. It had a tube 30 sealed at 0.7 kPa. The emission length of the excimer lamp 3 in the direction d1 was 85 mm.

第一電極31としてはタングステンコイルが用いられ、第二電極32としてはメッシュ状のSUSが用いられた。なお、上述したように、第一電極31は外側管30aの外壁面に配設され、第二電極32は内側管30bの内壁面に配設された。 A tungsten coil was used as the first electrode 31 , and mesh-like SUS was used as the second electrode 32 . As described above, the first electrode 31 was arranged on the outer wall surface of the outer tube 30a, and the second electrode 32 was arranged on the inner wall surface of the inner tube 30b.

《実施例1》
第二電極32を基準電位(実質的な接地電位)とし、点灯電源4から第一電極31に対して-4kVの電圧を供給した。より具体的には、図4のトランジスタ46のON時間を1.5μs,OFF時間を15μsとする周期的なON/OFF制御が行われることで、点灯電源4から第一電極31に対して、60kHzの周波数でパルス状の負の高電圧が印加された。
<<Example 1>>
A voltage of −4 kV was supplied from the lighting power supply 4 to the first electrode 31 with the second electrode 32 set to a reference potential (substantial ground potential). More specifically, the ON/OFF time of the transistor 46 shown in FIG. 4 is 1.5 μs and the OFF time is 15 μs. A pulsed negative high voltage was applied at a frequency of 60 kHz.

《比較例1》
第一電極31と第二電極32の極性を入れ替えた点以外は、実施例1と共通の条件とした。すなわち、第一電極31を基準電位(実質的な接地電位)とし、点灯電源4から第二電極32に対して-4kVの電圧を供給した。
<<Comparative example 1>>
The conditions were the same as in Example 1 except that the polarities of the first electrode 31 and the second electrode 32 were switched. That is, the first electrode 31 was set at a reference potential (substantial ground potential), and a voltage of −4 kV was supplied from the lighting power supply 4 to the second electrode 32 .

《結果》
実施例1及び比較例1のそれぞれについて、被処理気体G1を通流させながら500時間にわたってエキシマランプ3を発光させた後、被処理気体G1の通流及びエキシマランプ3の発光を停止して、管体30の汚れの付着状況を確認した。この結果を以下の表1に示す。
"result"
For each of Example 1 and Comparative Example 1, the excimer lamp 3 was caused to emit light for 500 hours while the gas G1 to be treated was made to flow. The status of adhesion of dirt to the tubular body 30 was confirmed. The results are shown in Table 1 below.

Figure 0007287103000001
Figure 0007287103000001

比較例1の場合、管体30の壁面、より詳細には外側管30aの外壁面には、肉眼で鮮明に確認できるほどの白い汚れが付着していた。これに対し、実施例1の場合には、検証前と比較して、肉眼では管体30の透明度に変化が見られず、比較例1と比べると管体30の透明度が極めて高いことが確認された。 In the case of Comparative Example 1, the wall surface of the tubular body 30, more specifically, the outer wall surface of the outer tube 30a was stained with white dirt that was clearly visible to the naked eye. On the other hand, in the case of Example 1, no change in the transparency of the tubular body 30 was observed with the naked eye compared to before the verification, and it was confirmed that the transparency of the tubular body 30 was extremely high compared to Comparative Example 1. was done.

[第二実施形態]
本発明に係る紫外線照射装置及び気体処理装置の第二実施形態について、適宜図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、第一実施形態と比較してエキシマランプ3の構造のみが異なり、他は第一実施形態と共通である。以下では、第一実施形態と異なる箇所を主として説明する。
[Second embodiment]
A second embodiment of an ultraviolet irradiation device and a gas treatment device according to the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. It should be noted that this embodiment differs from the first embodiment only in the structure of the excimer lamp 3, and the rest is common to the first embodiment. Below, a different part from 1st embodiment is mainly demonstrated.

図6は、図3と同様に、本実施形態の気体処理装置1が備えるエキシマランプ3を方向d1(図2参照)から見たときの模式的な平面図を点灯電源4と共に図示したものであり、本実施形態の紫外線照射装置10の模式的な構成図に対応する。図6に示すように、本実施形態の紫外線照射装置10が備えるエキシマランプ3は、方向d1に沿って延伸する1つの管体30を有する。 Similar to FIG. 3, FIG. 6 shows a schematic plan view of the excimer lamp 3 provided in the gas treatment apparatus 1 of the present embodiment when viewed from the direction d1 (see FIG. 2) together with the lighting power supply 4. It corresponds to a schematic configuration diagram of the ultraviolet irradiation device 10 of the present embodiment. As shown in FIG. 6, the excimer lamp 3 included in the ultraviolet irradiation device 10 of this embodiment has one tubular body 30 extending along the direction d1.

第一電極31は、管体30の外壁面上に配設され、メッシュ形状又は線形状を呈する。また、管体30の内側には放電用ガス33Gが封入されると共に、第二電極32が配設されている。 The first electrode 31 is arranged on the outer wall surface of the tubular body 30 and has a mesh shape or a linear shape. In addition, a discharge gas 33G is sealed inside the tubular body 30, and a second electrode 32 is arranged.

かかる構成においても、点灯の際に、給電線52を基準電位とした状態で、点灯電源4から給電線51に対してパルス状の高電圧が印加されることで、被処理気体G1が接触する側の電極である第一電極31に高電圧が印加されるため、管体30の壁面に白濁の汚れが付着しにくくなる。 In such a configuration as well, when lighting, a pulse-like high voltage is applied from the lighting power source 4 to the power supply line 51 while the power supply line 52 is at the reference potential, so that the gas to be treated G1 comes into contact. Since a high voltage is applied to the first electrode 31, which is the electrode on the side, the wall surface of the tubular body 30 is less likely to be stained with cloudy dirt.

[第三実施形態]
本発明に係る紫外線照射装置及び気体処理装置の第三実施形態について、適宜図面を参照して説明する。以下では、第一実施形態と異なる箇所を主として説明する。
[Third embodiment]
A third embodiment of an ultraviolet irradiation device and a gas treatment device according to the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. Below, a different part from 1st embodiment is mainly demonstrated.

図7は、本実施形態の気体処理装置1の構成を模式的に示す断面図であり、図2にならって図示したものである。また、図8は、本実施形態の気体処理装置1が備えるエキシマランプ3を方向d1から見たときの模式的な平面図を、筐体2及び点灯電源4と共に図示したものである。 FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the gas treatment device 1 of this embodiment, and is illustrated following FIG. 8 is a schematic plan view of the excimer lamp 3 included in the gas treatment apparatus 1 of the present embodiment as seen from the direction d1, together with the housing 2 and the lighting power supply 4. FIG.

図8に示すように、本実施形態の紫外線照射装置10が備えるエキシマランプ3は、方向d1に沿って見たときに対向する2面を有する管体30を備える。この管体30の1つの壁面(「第一面」に対応する。)には第一電極31が配設され、向かい合う他方の壁面(「第二面」に対応する。)には第二電極32が配設されている。なお、図8では、方向d1に沿って見たときに、管体30が矩形管状を呈する場合が例示されている。 As shown in FIG. 8, the excimer lamp 3 included in the ultraviolet irradiation device 10 of this embodiment includes a tubular body 30 having two surfaces facing each other when viewed along the direction d1. A first electrode 31 is provided on one wall surface (corresponding to the “first surface”) of the tubular body 30, and a second electrode is provided on the opposite wall surface (corresponding to the “second surface”). 32 are provided. Note that FIG. 8 illustrates a case where the tubular body 30 has a rectangular tubular shape when viewed along the direction d1.

ここで、本実施形態の気体処理装置1では、エキシマランプ3は、第二電極32が配設されている側の管体30の壁面(第二面)が、筐体2の壁面側に寄せられた状態で、筐体2内に配置されている。つまり、筐体2内において、被処理気体G1は、エキシマランプ3の管体30の第一電極31が配設されている側を方向d1の向きに通流する。 Here, in the gas treatment device 1 of the present embodiment, the wall surface (second surface) of the tubular body 30 on the side where the second electrode 32 is arranged is brought closer to the wall surface side of the housing 2 in the excimer lamp 3 . It is arranged in the housing 2 in a closed state. That is, in the housing 2, the gas to be treated G1 flows in the direction d1 through the side of the tubular body 30 of the excimer lamp 3 where the first electrode 31 is arranged.

上記実施形態と同様、第一電極31は、管体30内で発生した紫外線L1が管体30の外側に出射することへの妨げにならないよう、メッシュ形状又は線形状を呈している。一方、第二電極32は、筐体2の壁面側に寄せられて配置されているため、紫外線L1を第二電極32側から出射させる必要がない。このため、第二電極32は、膜形状で形成される。 As in the above-described embodiment, the first electrode 31 has a mesh shape or a linear shape so as not to hinder the emission of the ultraviolet rays L1 generated inside the tubular body 30 to the outside of the tubular body 30 . On the other hand, since the second electrode 32 is arranged closer to the wall surface side of the housing 2, it is not necessary to emit the ultraviolet rays L1 from the second electrode 32 side. Therefore, the second electrode 32 is formed in a film shape.

本実施形態においても、上記各実施形態と同様に、点灯の際に、給電線52を基準電位とした状態で、点灯電源4から給電線51に対してパルス状の高電圧が印加されることで、被処理気体G1が接触する側の電極である第一電極31に高電圧が印加されるため、管体30の壁面に白濁の汚れが付着しにくくなる。 Also in this embodiment, as in the above-described embodiments, when lighting, a pulse-like high voltage is applied from the lighting power supply 4 to the power supply line 51 while the power supply line 52 is set to the reference potential. Since a high voltage is applied to the first electrode 31, which is the electrode on the side in contact with the gas G1 to be treated, white turbid stains are less likely to adhere to the wall surface of the tubular body 30. FIG.

なお、図9及び図10に示すように、第二電極32と筐体2の壁面との間に反射部材11を設けるものとしても構わない。これにより、第二電極32側に進行した紫外線L1を第一電極31側に戻すことができ、被処理気体G1に対して照射される紫外線L1の照射光量が向上する。この場合は、第二電極32を、第一電極31と同様に、メッシュ形状又は線形状としても構わない。 In addition, as shown in FIGS. 9 and 10, a reflecting member 11 may be provided between the second electrode 32 and the wall surface of the housing 2 . As a result, the ultraviolet rays L1 that have traveled toward the second electrode 32 can be returned toward the first electrode 31, and the irradiation light amount of the ultraviolet rays L1 that irradiate the gas G1 to be treated is improved. In this case, like the first electrode 31, the second electrode 32 may have a mesh shape or a linear shape.

更に、反射部材11は、管体30の第二電極32側の内壁面に形成されていても構わない。 Furthermore, the reflecting member 11 may be formed on the inner wall surface of the tubular body 30 on the second electrode 32 side.

[別実施形態]
以下、別実施形態について説明する。
[Another embodiment]
Another embodiment will be described below.

〈1〉上記実施形態では、エキシマランプ3を含む紫外線照射装置10が、気体処理装置1の用途に利用される場合を例示して説明した。しかし、本発明における紫外線照射装置10の用途は、気体処理に限定されるものではなく、雰囲気に水分が含まれる可能性がある環境下において、照射対象物に対して紫外線L1を照射することで処理を行うあらゆる用途に適用可能である。 <1> In the above embodiment, the case where the ultraviolet irradiation device 10 including the excimer lamp 3 is used for the gas treatment device 1 has been exemplified and explained. However, the application of the ultraviolet irradiation device 10 in the present invention is not limited to gas treatment, and in an environment where the atmosphere may contain moisture, the irradiation target can be irradiated with the ultraviolet rays L1. It is applicable to all uses for processing.

〈2〉第三実施形態では、エキシマランプ3が備える管体30の、第二電極32側の壁面(第二面)が筐体2の壁面に寄せられて配置される場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明は、第三実施形態のような形状を有するエキシマランプ3が、筐体2内の中央付近に配置されることで、被処理気体G1の処理を行うことに用いられる場合を排除しない。ただし、この配置態様で利用される場合、エキシマランプ3の管体30のうち、第一電極31側の壁面は透明な状態を維持しやすい一方で、第二電極32側の壁面については経時的に白濁する可能性がある。 <2> In the third embodiment, the case where the wall surface (second surface) of the tubular body 30 of the excimer lamp 3 on the side of the second electrode 32 (the second surface) is located close to the wall surface of the housing 2 is taken as an example. explained. However, the present invention eliminates the case where the excimer lamp 3 having a shape like that of the third embodiment is arranged near the center in the housing 2 and is used for processing the gas to be processed G1. do not. However, when used in this arrangement mode, the wall surface on the first electrode 31 side of the tubular body 30 of the excimer lamp 3 tends to maintain a transparent state, while the wall surface on the second electrode 32 side tends to change over time. may become cloudy.

〈3〉図4を参照して説明した点灯電源4の構成は、あくまで一例である。例えば、図4では、点灯電源4はフライバック方式のインバータ回路42を備えるものとしたが、プッシュプル方式、ハーフブリッジ方式、フルブリッジ方式などのインバータ回路を備えるものとしても構わない。 <3> The configuration of the lighting power source 4 described with reference to FIG. 4 is merely an example. For example, in FIG. 4, the lighting power source 4 has the flyback type inverter circuit 42, but it may have a push-pull type, half-bridge type, full-bridge type inverter circuit, or the like.

1 : 気体処理装置
2 : 筐体
3 : エキシマランプ
4 : 点灯電源
5 : 吸気口
6 : 排気口
10 : 紫外線照射装置
11 : 反射部材
30 : 管体
30a : 外側管
30b : 内側管
33G : 放電用ガス
35 : ベース部
41 : 昇圧トランス
41p : 一次側コイル
41s : 二次側コイル
42 : インバータ回路
43 : 直流電源
45 : ゲート信号
46 : トランジスタ
G1 : 被処理気体
REFERENCE SIGNS LIST 1: Gas treatment device 2: Housing 3: Excimer lamp 4: Lighting power source 5: Intake port 6: Exhaust port 10: Ultraviolet irradiation device 11: Reflective member 30: Tubular body 30a: Outer tube 30b: Inner tube 33G: For discharge Gas 35: Base part 41: Step-up transformer 41p: Primary coil 41s: Secondary coil 42: Inverter circuit 43: DC power supply 45: Gate signal 46: Transistor G1: Gas to be treated

Claims (9)

放電用ガスが封入された、長尺形状の管体と、
前記管体の壁面又は前記管体の内部に固定的に配置されることで、前記放電用ガスに対して前記管体を介して電圧の印加が可能に構成された、第一電極及び第二電極と、を含むエキシマランプと、
前記第一電極と前記第二電極との間に電圧を印加することで、前記エキシマランプを点灯させる点灯電源と
前記管体を収容する筐体と、
被処理気体を前記筐体の内側に導入する吸気口と、
前記管体内で生成される紫外線が照射された前記被処理気体を、前記筐体の外側に導出する排気口とを備え、
前記第一電極は、前記筐体内を通流する前記被処理気体が接触する位置に配置され、
前記点灯電源は、前記紫外線が取り出される側に配置される前記第一電極に対して、前記第二電極の電位を基準としたパルス状の電圧を印加することを特徴とする、気体処理装置
an elongated tubular body in which a discharge gas is enclosed;
A first electrode and a second electrode that are fixedly arranged on the wall surface of the tubular body or inside the tubular body so that a voltage can be applied to the discharge gas through the tubular body. an excimer lamp including electrodes;
a lighting power supply for lighting the excimer lamp by applying a voltage between the first electrode and the second electrode ;
a housing that accommodates the tubular body;
an intake port for introducing the gas to be treated into the inside of the housing;
an exhaust port for leading the gas to be treated irradiated with ultraviolet rays generated in the tubular body to the outside of the housing,
The first electrode is arranged at a position in contact with the gas to be treated flowing through the housing,
The gas treatment apparatus , wherein the lighting power supply applies a pulse voltage based on the potential of the second electrode to the first electrode arranged on the side from which the ultraviolet rays are extracted.
前記管体は、外側管及び当該外側管の内側に配置された内側管を有すると共に、前記外側管と前記内側管とが長手方向に係る両端において封止されてなる二重管構造を呈し、
前記放電用ガスは、前記内側管と前記外側管とに挟まれた空間内に封入され、
前記第一電極は、前記外側管の外表面上に配置され、メッシュ形状又は線形状を呈し、
前記第二電極は、前記内側管の内表面上に配置されており、
前記筐体内において、前記外側管の外側を前記被処理気体が通流することを特徴とする、請求項に記載の気体処理装置。
The tubular body has an outer tube and an inner tube arranged inside the outer tube, and exhibits a double tube structure in which both ends of the outer tube and the inner tube are sealed in the longitudinal direction,
The discharge gas is enclosed in a space sandwiched between the inner tube and the outer tube,
The first electrode is arranged on the outer surface of the outer tube and has a mesh shape or a linear shape,
the second electrode is disposed on the inner surface of the inner tube;
2. The gas treatment apparatus according to claim 1 , wherein said gas to be treated flows outside said outer tube in said housing.
前記第一電極は、前記管体の外壁面上に配置され、メッシュ形状又は線形状を呈し、
前記第二電極は、前記放電用ガスが封入されている前記管体の内部に配置されており、
前記筐体内において、前記管体の外側を前記被処理気体が通流することを特徴とする、請求項に記載の気体処理装置。
The first electrode is arranged on the outer wall surface of the tubular body and has a mesh shape or a linear shape,
The second electrode is arranged inside the tubular body in which the discharge gas is enclosed,
2. The gas treatment apparatus according to claim 1 , wherein said gas to be treated flows outside said tubular body in said housing.
前記管体は、長手方向に沿って見たときに対向する第一面及び第二面を有し、
前記第一電極は、前記第一面上に配置され、メッシュ形状又は線形状を呈し、
前記第二電極は、前記第二面上に配置され、
前記第二面が前記筐体の壁面に近接して配置されることで、前記筐体内において、前記管体の前記第一面側を前記被処理気体が通流することを特徴とする、請求項に記載の気体処理装置。
The tubular body has a first surface and a second surface that face each other when viewed along the longitudinal direction,
The first electrode is arranged on the first surface and has a mesh shape or a linear shape,
the second electrode is disposed on the second surface,
The gas to be treated flows through the first surface side of the tubular body in the housing by arranging the second surface in close proximity to the wall surface of the housing. Item 1. The gas treatment device according to item 1 .
前記管体内で生成され、前記第二面に向かって進行した前記紫外線を、前記第一面側に反射させる反射部材を有することを特徴とする、請求項に記載の気体処理装置。 5. The gas treatment apparatus according to claim 4 , further comprising a reflecting member that reflects said ultraviolet rays generated in said tubular body and propagating toward said second surface toward said first surface. 前記第二電極は、前記管体内で生成され前記第二面に向かって進行した前記紫外線を吸収する、膜形状を呈した電極であることを特徴とする、請求項に記載の気体処理装置。 5. The gas treatment apparatus according to claim 4 , wherein the second electrode is a film-shaped electrode that absorbs the ultraviolet rays generated in the tubular body and traveling toward the second surface. . 前記放電用ガスがキセノンを含み、
前記被処理気体がVOCを含むことを特徴とする、請求項のいずれか1項に記載の気体処理装置。
The discharge gas contains xenon,
The gas treatment apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the gas to be treated contains VOC.
放電用ガスが封入された、長尺形状の管体と、
前記管体の壁面又は前記管体の内部に配置されることで、前記放電用ガスに対して前記管体を介して電圧の印加が可能に構成された、第一電極及び第二電極と、を含むエキシマランプと、
前記第一電極と前記第二電極との間に電圧を印加することで、前記エキシマランプを点灯させる点灯電源とを備え、
前記管体は、長手方向に沿って見たときに対向する第一面及び第二面を有し、
前記第一電極は、前記第一面上に配置され、メッシュ形状又は線形状を呈し、
前記第二電極は、前記第二面上に配置され、
前記管体内で生成され、前記第二面に向かって進行した紫外線を、前記第一面側に反射させる反射部材を有し、
前記点灯電源は、前記紫外線が取り出される側に配置される前記第一電極に対して、前記第二電極の電位を基準としたパルス状の電圧を印加することを特徴とする、紫外線照射装置。
an elongated tubular body in which a discharge gas is enclosed;
a first electrode and a second electrode that are arranged on the wall surface of the tubular body or inside the tubular body so that a voltage can be applied to the discharge gas through the tubular body; an excimer lamp comprising
a lighting power source for lighting the excimer lamp by applying a voltage between the first electrode and the second electrode;
The tubular body has a first surface and a second surface that face each other when viewed along the longitudinal direction,
The first electrode is arranged on the first surface and has a mesh shape or a linear shape,
the second electrode is disposed on the second surface,
a reflecting member that reflects ultraviolet rays generated in the tubular body and traveling toward the second surface toward the first surface ;
The ultraviolet irradiation device, wherein the lighting power source applies a pulse voltage based on the potential of the second electrode to the first electrode arranged on the side from which the ultraviolet rays are extracted.
前記点灯電源は、前記第二電極を接地電位とし、前記第一電極に対してパルス状のマイナス電圧を印加することを特徴とする、請求項に記載の紫外線照射装置。 9. The ultraviolet irradiation device according to claim 8 , wherein the lighting power source applies a pulsed negative voltage to the first electrode, with the second electrode being at a ground potential.
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