JPH0581995U - マイクロ波励起による紫外線発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電源部および発光部を主構成要素として含む
マイクロ波励起による紫外線発生装置において、電源部
を小型化することにより全体的に小型軽量化を計る。さ
らに入力電源用周波数も共用でき、変換周波数の調整に
よってマグネトロン出力を自由に変化させて紫外線強度
を変化させる。 【構成】 マイクロ波発振管および紫外線発光ランプ１
４を備え、前記マイクロ波発振管から発生したマイクロ
波１２を前記紫外線発光ランプに照射し、励起させて紫
外線１６を発生させる発光部と、この発光部のマイクロ
波発生管に接続され、該マイクロ波発生管のマグネトロ
ンを作動してマイクロ波を発生させる電源部とを主構成
要素として含むマイクロ波励起による紫外線発生装置に
おいて、前記電源部としてインバーター電源を用いる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はマイクロ波を発生させる発光部およびこの発光部のマグネロンを作動 する電源部を主構成要素として含むマイクロ波励起による紫外線発生装置であっ て、特にこの装置の電源部の改良に係り、詳細には商用電源周波数（50または60 サイクル) 電力を22〜30キロサイクル程度の高周波電力に変換して安定したマグ ネトロンの作動を達成するとともに、電源部を軽量で小容量化して小型化し得る マイクロ波励起による紫外線発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

マイクロ波励起による紫外線発生装置は一般に、発光部と電源部とを主構成要 素とを含んで構成される。

【０００３】 この発光部はマイクロ波発振管および紫外線発光ランプを備え、前記マイクロ 波発振管から発生したマイクロ波を前記紫外線発光ランプに照射し、励起させて 紫外線を発生させるものであり、また、前記電源部は発光部のマイクロ波発生管 に接続され、該マイクロ波発生管のマグネトロンを作動してマイクロ波を発生さ せる機能を有する。

【０００４】 上述構成からなるマイクロ波励起による紫外線発生装置の電源部として、従来 、図３に示される回路図を有する鉄共振型電源が用いられていた。

【０００５】 図３において、Ｔ１は高圧トランスであって、商用電源電圧 100ボルトまたは 200ボルトを、マグネトロンが安定な発振を行なうのに必要な4000ボルト前後の 高電圧に上昇させると同時に、マグネトロンに過電流が流れて破損するのを防止 する機能を備えている。

【０００６】 Ｄ１〜４はダイオードであって、電流の方向を規定し、逆流を防止する。さら に、ヒータトランスＴ２はマグネトロンの陰極（フイラメント）を加熱して電子 が安定に、かつ容易に流れるようにする。

【０００７】 図３の電源部を有する装置ではまず、マグネトロンが4000ボルトで加圧される 。そして、陰極が加熱されて電子を放出すると、これが磁石（気）の作用でら線 運動を行ないつつ、陽極に衝突する。このときの衝撃で2450ＭＨＺのマイクロ波 が生ずる。これがマイクロトロンのアンテナを通じて外部へ発振される。

【０００８】

【考案が解決しようとする問題点】

この種の装置では、電源部の高圧トランスＴ１がどうしても大重量になり、か つサイズも大型になってしまう。

【０００９】 さらに、この種の装置では電源周波数の共用（例えば、50と60サイクロ) が不 可能であり、マグネトロンの発振出力（マイクロ波出力）も固定されてしまうた め、無段階の出力調整ができず、このためマイクロ波出力に比例する紫外線強度 調整（調光）ができない。また、各部品も各々独立して設置するため、内部構造 が複雑になり、製作コストも高くなる。

【００１０】 そこで、本考案の目的は従来の鉄共振型高圧トランス電源に代えてインバータ ー電源を用いることにより回路として一つのプリント基板に収めることができ、 このため非常に軽く、容積も小さく、小型化できるうえに、さらに複雑な配線も 不要で装置への組み込みも容易であり、さらに、入力電源用周波数も共用でき、 変換周波数の調整によってマグネトロン出力を自由に変化させて紫外線強度を変 化させることができ、従来技術に存する欠点を改良したマイクロ波励起による紫 外線発生装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

前述の目的を達成するため、本考案によれば、マイクロ波発振管および紫外線 発光ランプを備え、前記マイクロ波発振管から発生したマイクロ波を前記紫外線 発光ランプに照射し、励起させて紫外線を発生させる発光部と、この発光部のマ イクロ波発生管に接続され、該マイクロ波発生管のマグネトロンを作動してマイ クロ波を発生させる電源部とを主構成要素として含むマイクロ波励起による紫外 線発生装置において、前記電源部としてインバーター電源を用いることを特徴と する。

【００１２】 以下、本考案を添付図面を用いて詳述する。図１は本考案にかかる装置であっ て、特に電源部としてのインバーター電源の回路図である。

【００１３】 図１において、Ｄ１はダイオードブリッジ、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４はダイオード、 Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３はコンデンサー、Ｔｒは半導体スイッチング素子、Ｔは昇圧ト ランス、Ｌ１は昇圧トランスの入力巻線、Ｌ２は昇圧トランスの出力巻線（高電 圧）、Ｌ３は昇圧トランスの出力巻線（ヒータ用）、Ｌ４はインダクターである 。さらに、Ｄ１・Ｃ１は全波整流回路、Ｃ３・Ｄ３は倍圧整流回路、発振回路は 半導体スイッチング素子Ｔｒの駆動用回路である。

【００１４】 供給電源よりの交流はまずＤ１・Ｃ１で直流に変換される。Ｌ１・Ｌ４・Ｃ２ はタンク回路を形成し、Ｔｒでそれをスイッチングすることにより、そのスイッ チングスピードに従った周波数の交流がＬ１に供給される。次いで、Ｌ２に発生 する高電圧を倍圧整流してマグネトロンを駆動する。

【００１５】

【作用】

この種のインバーターの機能は商用電源周波数50または60サイクルの入力交流 をまず直流に変換し、次に22〜30キロサイクルの高周波電力に再変換するもので ある。

【００１６】 高周波電力は昇圧トランスＴにより約4000ボルトに高められ、コンデンサーＣ ３およびダイオードＤ３、Ｄ４を通ってマグネトロンを作動させる。図１の昇圧 トランスＴは入力周波数が高いほど小型で軽量にできる。トランスが小型軽量に なるため、この回路全体をプリント基板にして１枚の板にでき、このため配線作 業が不要となり、メインテナンス（保守）も容易になる。

【００１７】 図２を用いて、本考案装置の操作を説明する。制御部のスイッチをＯＮにして 電源10から電源部のインバーター（詳細は図２に示される）を通して変換された 高周波（22〜30キロサイクル) 電力はまず、ヒータ巻線（トランス）（図１のＬ ３）に印加され、マグネトロンの陰極を数秒間加熱して発振しやすい状態にする （ウオーミングアップ）。

【００１８】 その後、制御部からの指令により自動的に、マグネトロンの陽極に昇圧トラン スＴで約4000ボルトに加圧された高周波電力が印加される。これによりマグネト ロンは作動状態に入り、マイクロ波を発振する。マイクロ波12はアンテナ11を通 して射出され、導波管13を通って、または直接発光ランプ14に導入され、ランプ 14内包物を励起してプラズマ状態にし、紫外線16を発光させる。この紫外線16を 反射板17で集め、スクリーン15を通して取り出す。

【００１９】 また、制御部のつまみを回すことで、高周波の周波数を変化させ、マグネトロ ンのマイクロ波発振出力を変化させて紫外線の発光照度を自由に変えることがで きる。

【００２０】

【考案の効果】

以上の構成からなる本考案装置は電源部を小型化することで紫外線照射装置全 体の小型軽量化が計れる。

【００２１】 さらに複雑な配線も不要で装置への組み込みも容易であり、また、入力電源用 周波数も共用でき、変換周波数の調整によってマグネトロン出力を自由に変化さ せて紫外線強度を変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる装置であって、特に電源部とし
てのインバーター電源の回路図を示す。

【図２】本考案にかかる装置であって、特に発光部の一
具体例の説明図である。

【図３】公知にかかる装置の特に電源部の回路図であ
る。

【符号の説明】 Ｄ１ ダイオードブリッジ Ｄ２ ダイオード Ｄ３ ダイオード Ｄ４ ダイオード Ｃ１ コンデンサー Ｃ２ コンデンサー Ｃ３ コンデンサー Ｔｒ 半導体スイッチング素子 Ｔ 昇圧トランス Ｌ１ 昇圧トランスの入力巻線 Ｌ２ 昇圧トランスの出力巻線 Ｌ３ 昇圧トランスのヒーター用出力巻線 Ｌ４ インダクター １０ 電源 １１ 出力アンテナ １２ マイクロ波 １４ 発光ランプ １６ 紫外線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロ波発振管および紫外線発光ラン
   プを備え、前記マイクロ波発振管から発生したマイクロ
   波を前記紫外線発光ランプに照射し、励起させて紫外線
   を発生させる発光部と、この発光部のマイクロ波発生管
   に接続され、該マイクロ波発生管のマグネトロンを作動
   してマイクロ波を発生させる電源部とを主構成要素とし
   て含むマイクロ波励起による紫外線発生装置において、
   前記電源部としてインバーター電源を用いることを特徴
   とするマイクロ波励起による紫外線発生装置。