JPH0896766A - Dielectric barrier discharge device - Google Patents
Dielectric barrier discharge deviceInfo
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- JPH0896766A JPH0896766A JP25019794A JP25019794A JPH0896766A JP H0896766 A JPH0896766 A JP H0896766A JP 25019794 A JP25019794 A JP 25019794A JP 25019794 A JP25019794 A JP 25019794A JP H0896766 A JPH0896766 A JP H0896766A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、光化学反応用
の紫外線光源として使用される放電ランプの一種で、誘
電体バリア放電によってエキシマ分子を形成し、前記エ
キシマ分子から放射される光を利用するいわゆる誘電体
バリア放電ランプを含む光源装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is, for example, a kind of discharge lamp used as an ultraviolet light source for photochemical reaction, which forms excimer molecules by dielectric barrier discharge and utilizes light emitted from the excimer molecules. And a light source device including a so-called dielectric barrier discharge lamp.
【0002】[0002]
【従来の技術】本発明に関連した技術としては、誘電体
バリア放電ランプについては、例えば日本国公開特許公
報平2ー7353号がある。そこには、放電容器にエキ
シマ分子を形成する放電用ガスを充填し、誘電体バリア
放電(別名オゾナイザ放電あるいは無声放電。電気学会
発行改定新版「放電ハンドブック」平成1年6月再版7
刷発行第263ページ参照)によってエキシマ分子を形
成せしめ、前記エキシマ分子から放射される光を取り出
す放射器が記載されている。2. Description of the Related Art As a technique related to the present invention, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2-7353 discloses a dielectric barrier discharge lamp. There, the discharge vessel is filled with a discharge gas that forms excimer molecules, and a dielectric barrier discharge (also known as ozonizer discharge or silent discharge. Revised new edition “Discharge Handbook” published by the Institute of Electrical Engineers, June 1991, reprint 7
(See page 263 of press issue), an excimer molecule is formed, and a radiator for extracting light emitted from the excimer molecule is described.
【0003】上記のような誘電体バリア放電ランプおよ
びこれを含む光源装置は、従来の低圧水銀放電ランプや
高圧アーク放電ランプには無い種々の特長を有している
ため応用の可能性が多岐にわたっている。とりわけ、近
来の環境汚染問題への関心の高まりのなかで、紫外線に
よる光化学反応を応用した無公害の材料処理は、その最
も重要な応用のひとつである。したがって、誘電体バリ
ア放電光源装置に対する高出力化、照射面積広大化およ
び照射エネルギー密度の均一化または可制御化の要求に
は非常に強いものがある。The dielectric barrier discharge lamp and the light source device including the dielectric barrier discharge lamp as described above have various features that conventional low-pressure mercury discharge lamps and high-pressure arc discharge lamps do not have, and thus have a wide variety of potential applications. There is. Especially, in the recent growing concern over environmental pollution problems, pollution-free material processing using photochemical reaction by ultraviolet rays is one of the most important applications. Therefore, there is a very strong demand for the dielectric barrier discharge light source device to have a high output, a large irradiation area, and a uniform irradiation energy density or controllability.
【0004】この要求に沿う提案のひとつとして、例え
ば日本国公開特許公報平4ー229671号がある。そ
こには複数の誘電体バリア放電ランプの並列点灯によっ
て光源の大規模化、照射面積の広大化を図る構成が述べ
られている。しかし、このような従来の技術のみによっ
ては、照射エネルギー密度の均一化または可制御化とい
うもうひとつの重要な要求に十分応えることができなか
った。As one of proposals meeting this requirement, there is, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 4-229671. It describes a structure in which a plurality of dielectric barrier discharge lamps are lit in parallel to increase the size of a light source and the irradiation area. However, only such a conventional technique has not been able to sufficiently meet another important requirement of uniformizing or controlling the irradiation energy density.
【0005】照射エネルギー密度の均一化または可制御
化が要求される理由は以下の通りである。すなわち、誘
電体バリア放電ランプの紫外線による材料処理作用は、
非常に複雑で高度な光化学反応によるものである。よっ
て大面積の材料に対して所望の材料処理効果を得るため
には、所望の照射エネルギー密度分布の過不足があって
はならないからである。The reason why the irradiation energy density is required to be uniform or controllable is as follows. That is, the material treatment action by the ultraviolet rays of the dielectric barrier discharge lamp is
It is due to a highly complex and sophisticated photochemical reaction. Therefore, in order to obtain a desired material processing effect on a material having a large area, there should be no excess or deficiency of the desired irradiation energy density distribution.
【0006】以下、誘電体バリア放電ランプを複数点灯
する装置の技術的な問題点について図1を用いて説明す
る。誘電体バリア放電ランプを点灯させる際は、その両
極の電極には、例えば、10kHz〜200kHz、2
kV〜10kVrmsの高周波の交流高電圧が印加され
る。誘電体バリア放電ランプ(T)には、放電プラズマ
の空間(G)を挟んで電極(Ea),(Eb)の間に、
1枚または2枚の誘電体(D)が存在し、これがコンデ
ンサの働きをすることによって電流が流れる。ここで、
放電プラズマに印加される電圧は交流であるから、その
半サイクル毎に放電開始と放電停止を繰り返しており、
したがって、誘電体バリア放電ランプは、基本的には非
線形素子である。The technical problems of the device for lighting a plurality of dielectric barrier discharge lamps will be described below with reference to FIG. When lighting the dielectric barrier discharge lamp, for example, 10 kHz to 200 kHz, 2
A high-frequency alternating high voltage of kV to 10 kVrms is applied. In the dielectric barrier discharge lamp (T), a space (G) of the discharge plasma is sandwiched between the electrodes (Ea) and (Eb),
There is one or two dielectrics (D), which act as a capacitor to cause a current to flow. here,
Since the voltage applied to the discharge plasma is alternating current, discharge start and discharge are repeated every half cycle,
Therefore, the dielectric barrier discharge lamp is basically a non-linear element.
【0007】しかし、放電中の放電プラズマを近似的に
純抵抗と見なすならば、放電中の誘電体バリア放電ラン
プは、ある静電容量Cを有する等価コンデンサと、ある
抵抗値Rを有する等価抵抗とを直列に接続したものとし
て、近似的に理解することができる。放電空間の抵抗に
は並列の静電容量も存在するが、通常これは小さいので
無視してよい。However, if the discharge plasma during discharge is approximately regarded as a pure resistance, the dielectric barrier discharge lamp during discharge has an equivalent capacitor having a certain capacitance C and an equivalent resistance having a certain resistance value R. It can be approximately understood as if and are connected in series. There is a parallel capacitance in the resistance of the discharge space, but this is usually small and can be ignored.
【0008】例えば、誘電体である厚さ1mmの石英板
2枚の間隙を4mmとして形成された放電空間に、キセ
ノンガスが約40000Paの圧力で満された、電極面
積200cm2 の誘電体バリア放電ランプを、周波数約
100kHz、印加電圧約4kVrmsにおいて点灯し
た場合には、発明者らの測定実験においては、約200
pFのコンデンサと約1.5kΩの抵抗とを直列に接続
したものと近似的に等価とであるとの結果を得た。For example, a dielectric barrier discharge having an electrode area of 200 cm 2 filled with a xenon gas at a pressure of about 40,000 Pa in a discharge space formed with a gap of 4 mm between two quartz plates each having a thickness of 1 mm which is a dielectric. When the lamp is lit at a frequency of about 100 kHz and an applied voltage of about 4 kVrms, in the measurement experiment by the inventors, about 200
The result is approximately equivalent to a series connection of a pF capacitor and a resistor of about 1.5 kΩ.
【0009】ところがランプの点灯特性は、ランプの製
造上の加工誤差およびバラツキに起因して、個々のラン
プ毎に異なっている。例えば、誘電体バリア放電ランプ
の誘電体(D)として石英材料を使用する場合、経済的
に入手可能な公称厚さ1mmの石英ガラスには、厚さの
バラツキが±0.3mm程度存在する。However, the lighting characteristics of the lamp differ from one lamp to another due to processing errors and variations in manufacturing the lamp. For example, when a quartz material is used as the dielectric (D) of the dielectric barrier discharge lamp, the economically available quartz glass having a nominal thickness of 1 mm has a thickness variation of about ± 0.3 mm.
【0010】このため、前記ランプ等価コンデンサの静
電容量には、個々に30%程度のバラツキを生ずること
になる。さらに、2枚の石英板の間隔や、充填ガスの圧
力にバラツキがある場合は、前記ランプ等価抵抗の抵抗
値にバラツキを生ずることになる。For this reason, the electrostatic capacitance of the lamp equivalent capacitor has a variation of about 30%. Further, if there is a variation in the distance between the two quartz plates or the pressure of the filling gas, the resistance value of the lamp equivalent resistance will also vary.
【0011】これらバラツキは、誘電体バリア放電ラン
プの放電開始電圧のバラツキ、および放電開始後のプラ
ズマ発光効率のバラツキとなって現れる。このようなバ
ラツキを有する複数のランプを単純に並列接続した誘電
体バリア放電装置の場合は、当然ながら、個々のランプ
毎に消費電力のバラツキ、すなわち発光強度のバラツキ
が生じる。よって照射エネルギー密度分布が、装置設計
時のランプ配置に基づいて期待される分布から、ずれた
ものとなってしまう。These variations appear as variations in the discharge start voltage of the dielectric barrier discharge lamp and variations in the plasma emission efficiency after the start of discharge. In the case of a dielectric barrier discharge device in which a plurality of lamps having such variations are simply connected in parallel, naturally, variations in power consumption, that is, variations in emission intensity occur among the individual lamps. Therefore, the irradiation energy density distribution deviates from the distribution expected based on the lamp arrangement at the time of device design.
【0012】一方、ランプのバラツキについては、これ
が小さくありさえすれば、照射エネルギー密度分布に関
する全ての問題が解決するわけではない。一般に、ある
領域に複数のランプの光を照射する場合、領域の端部に
おいては照度が低下する傾向がある。これを改善する簡
単な方法として、(1)照射領域を必要領域よりも広く
設定する、(2)領域の端部におけるランプの配置密度
を高くする、(3)領域の端部に対応するランプを強力
なものにする、などの方法がとられるが、いずれも良い
方法とは言えない。On the other hand, regarding the variation of the lamps, if it is small, not all the problems concerning the irradiation energy density distribution can be solved. In general, when a certain area is irradiated with light from a plurality of lamps, the illuminance tends to decrease at the edge of the area. As a simple method for improving this, (1) the irradiation area is set wider than the necessary area, (2) the arrangement density of the lamps at the edge of the area is increased, and (3) the lamp corresponding to the edge of the area. It can be said that the method is strong, but none of them are good methods.
【0013】(1)の照射領域を必要領域よりも広く設
定したり、(2)の領域の端部におけるランプの配置密
度を高くする方法の場合は、結局、ランプの本数を増や
すことにほかならない。また、(3)の領域の端部に対
応するランプを強力なものにする場合は、ランプの種類
または給電装置の数が増えることにほかならない。よっ
て、いずれの方法によっても、高コストになってしま
う。In the case of the method (1) in which the irradiation area is set wider than the necessary area or the lamp arrangement density at the end of the area (2) is increased, the number of lamps must be increased in the end. I won't. Further, when the lamp corresponding to the end of the region (3) is made strong, it is nothing but an increase in the type of lamp or the number of power supply devices. Therefore, both methods result in high cost.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
のようなバラツキを有するものを含む複数の誘電体バリ
ア放電ランプを共通の給電装置によって点灯し、必要な
領域の光照射エネルギー密度の均一性または可制御性が
改善された、経済的な誘電体バリア放電装置を提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to light a plurality of dielectric barrier discharge lamps including those having the above-mentioned variations by a common power supply device to reduce the light irradiation energy density in a necessary area. An object of the present invention is to provide an economical dielectric barrier discharge device having improved uniformity or controllability.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の請求項1の発明は、誘電体バリア放電によ
ってエキシマ分子を生成する放電用ガスが充填された放
電空間(G,G1,G2,...)があって、前記放電
用ガスに放電現象を誘起せしめるための両極の電極(E
a,Ea1,Ea2,...),(Eb,Eb1,Eb
2,...)のうちの少なくとも一方と前記放電用ガス
の間に誘電体(D,D1,D2,...)が介在する構
造を有する複数の誘電体バリア放電ランプ(T,T1,
T2,...)と、前記複数の誘電体バリア放電ランプ
の前記電極(Ea,Ea1,Ea2,...),(E
b,Eb1,Eb2,...)に交流の高電圧を印加す
るための給電装置とを有する誘電体バリア放電装置にお
いて、前記複数の誘電体バリア放電ランプ(T,T1,
T2,...)は基本的には並列接続されて給電装置に
接続されていて、前記複数の誘電体バリア放電ランプ
(T,T1,T2,...)の1個以上に容量性および
/または誘導性のインピーダンス素子(Z,Z1,Z
2,...)を直列に挿入したことによって、前記複数
の誘電体バリア放電ランプ(T,T1,T2,...)
の消費電力バランスを、前記インピーダンス素子(Z,
Z1,Z2,...)を挿入しない場合の前記複数の誘
電体バリア放電ランプ(T,T1,T2,...)の消
費電力バランスから改変するものである。In order to solve this problem, the invention according to claim 1 of the present invention provides a discharge space (G, G1) filled with a discharge gas for generating excimer molecules by dielectric barrier discharge. , G2, ..., and both electrodes (E) for inducing a discharge phenomenon in the discharge gas.
a, Ea1, Ea2 ,. . . ), (Eb, Eb1, Eb
2 ,. . . A) and a plurality of dielectric barrier discharge lamps (T, T1, ...) Having a structure in which a dielectric (D, D1, D2, ...) Is interposed between at least one of
T2 ,. . . ) And the electrodes (Ea, Ea1, Ea2, ...), (Ea, Ea1, Ea2, ...) Of the plurality of dielectric barrier discharge lamps.
b, Eb1, Eb2 ,. . . ), A power supply device for applying a high AC voltage to the plurality of dielectric barrier discharge lamps (T, T1,
T2 ,. . . ) Is basically connected in parallel and connected to a power supply device, and is capacitively and / or inductively connected to one or more of the plurality of dielectric barrier discharge lamps (T, T1, T2, ...). Impedance element (Z, Z1, Z
2 ,. . . ) Are inserted in series, the plurality of dielectric barrier discharge lamps (T, T1, T2, ...)
The power consumption balance of the impedance element (Z,
Z1, Z2 ,. . . ) Is not inserted, it is modified from the power consumption balance of the plurality of dielectric barrier discharge lamps (T, T1, T2, ...).
【0016】本発明の請求項2の発明は、請求項1の発
明において、前記各誘電体バリア放電ランプの前記両極
の電極(Ea,Ea1,Ea2,...),(Eb,E
b1,Eb2,...)のうち一方を共通に接続し、か
つ接地するものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the electrodes (Ea, Ea1, Ea2, ...) And (Eb, E) of the both electrodes of each of the dielectric barrier discharge lamps are provided.
b1, Eb2 ,. . . 1) is commonly connected and grounded.
【0017】本発明の請求項3の発明は、請求項2の発
明において、前記各誘電体バリア放電ランプが、その前
記両極の電極(Ea,Ea1,Ea2,...),(E
b,Eb1,Eb2,...)のうち、一方の電極(E
b,Eb1,Eb2,...)が外界に面している部分
が大きく、他方の電極(Ea,Ea1,Ea
2,...)が外界に面している部分が小さい構造を有
するものであって、共通に接続し、かつ接地する電極を
前記外界に面している部分が大きい方の電極(Eb,E
b1,Eb2,...)とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, each of the dielectric barrier discharge lamps has electrodes (Ea, Ea1, Ea2, ...) And (E) of the both electrodes.
b, Eb1, Eb2 ,. . . ), One electrode (E
b, Eb1, Eb2 ,. . . ) Has a large portion facing the outside, and the other electrode (Ea, Ea1, Ea)
2 ,. . . ) Has a structure in which the portion facing the outside is small, and the electrode connected in common and grounded is the electrode having the larger portion facing the outside (Eb, E).
b1, Eb2 ,. . . ).
【0018】本発明の請求項4の発明は、請求項1、請
求項2または請求項3の発明において、前記直列に挿入
されるインピーダンス素子(Z,Z1,Z2,...)
がコンデンサであり、かつ、その静電容量が、挿入を受
ける各誘電体バリア放電ランプ(T,T1,T
2,...)が有する放電時の静電容量の5倍以上とす
るものである。The invention of claim 4 of the present invention is the same as the invention of claim 1, claim 2 or claim 3, wherein the impedance elements (Z, Z1, Z2, ...) Inserted in series.
Is a capacitor, and the capacitance of each dielectric barrier discharge lamp (T, T1, T
2 ,. . . 5) or more of the electrostatic capacity at the time of discharge which is possessed by the above).
【0019】[0019]
【作用】本発明の請求項1の発明の作用について、図2
を用いて説明する。図2に示す構成において、複数の誘
電体バリア放電ランプ(T,T1,T2,...)は、
全て並列的に給電装置(S)に接続されているが、1個
以上のランプには誘導性および/または容量性のインピ
ーダンス素子(Z,Z1,Z2,...)がランプに直
列に挿入されている。そのため各ランプ(T,T1,T
2,...)の放電プラズマ空間(G,G1,G
2,...)に印加される電圧は、ランプ自体のインピ
ーダンスと挿入された各インピーダンス素子(Z,Z
1,Z2,...)のインピーダンスの和に対するラン
プ放電プラズマ抵抗の比を給電装置の電圧に乗じた値と
なる。The operation of the invention of claim 1 of the present invention will be described with reference to FIG.
Will be explained. In the configuration shown in FIG. 2, the plurality of dielectric barrier discharge lamps (T, T1, T2, ...)
All are connected in parallel to the power supply (S), but one or more lamps have inductive and / or capacitive impedance elements (Z, Z1, Z2, ...) inserted in series with the lamps. Has been done. Therefore, each lamp (T, T1, T
2 ,. . . ) Discharge plasma space (G, G1, G
2 ,. . . ) Is applied to the impedance of the lamp itself and each impedance element (Z, Z
1, Z2 ,. . . ) The value of the lamp discharge plasma resistance to the sum of impedances multiplied by the voltage of the power supply device.
【0020】より具体的に示すならば、給電装置の電圧
をVs、角周波数をωとするとき、あるひとつのランプ
に注目して、その近似的な静電容量をC、そのランプの
放電プラズマの近似的な抵抗値をRとすれば、そのラン
プのインピーダンスはR−j/ωCと表される。また、
そのランプに直列に挿入されたインピーダンス素子のイ
ンピーダンスをjX(ω)とすれば、そのランプの放電
プラズマに印加される電圧Vgは、近似的に次のように
表される。More specifically, when the voltage of the power supply device is Vs and the angular frequency is ω, attention is paid to a certain lamp, its approximate capacitance is C, and discharge plasma of the lamp. If the approximate resistance value of R is R, then the impedance of the lamp is expressed as R-j / ωC. Also,
If the impedance of the impedance element inserted in series in the lamp is jX (ω), the voltage Vg applied to the discharge plasma of the lamp is approximately expressed as follows.
【0021】 Vg=VsR/[R−j{1/ωC−X(ω)}] (式1)Vg = VsR / [R−j {1 / ωC−X (ω)}] (Equation 1)
【0022】インピーダンス素子の挿入がもし無かった
場合における、そのランプの放電プラズマに印加される
電圧Vg0 は、次のように表される。The voltage Vg0 applied to the discharge plasma of the lamp when the impedance element is not inserted is expressed as follows.
【0023】 Vg0 =VsR/[R−j{1/ωC}] (式2)Vg0 = VsR / [R-j {1 / ωC}] (Equation 2)
【0024】よって、X(ω)をうまく設定することに
より、Vgの値をある程度増減することができることが
わかる。Therefore, it can be seen that the value of Vg can be increased or decreased to some extent by properly setting X (ω).
【0025】たとえば、挿入されるインピーダンス素子
を容量性、すなわちコンデンサとする場合は、そのコン
デンサの静電容量をYとすれば、X(ω)は−1/ωYで
あり、そのランプの放電プラズマに印加される電圧Vg
Y は、近似的に次のように表される。For example, when the impedance element to be inserted is capacitive, that is, a capacitor, if the electrostatic capacity of the capacitor is Y, then X (ω) is −1 / ωY, and the discharge plasma of the lamp is Voltage Vg applied to
Y is approximately expressed as follows.
【0026】 VgY =VsR/[R−j{1/ωC+1/ωY}] (式3)VgY = VsR / [R−j {1 / ωC + 1 / ωY}] (Equation 3)
【0027】この場合は、放電プラズマに印加される電
圧VgY は、そのコンデンサの挿入が無かった場合の前
記電圧Vg0 よりも小さくすることができる。各ランプ
の放電プラズマに印加される電圧が減少すると、そのプ
ラズマでの消費電力が減少し、結果として、そのランプ
の発光量が減少する。In this case, the voltage VgY applied to the discharge plasma can be made smaller than the voltage Vg0 when the capacitor is not inserted. When the voltage applied to the discharge plasma of each lamp decreases, the power consumption of the plasma decreases, and as a result, the amount of light emitted from the lamp decreases.
【0028】また、挿入されるインピーダンス素子を誘
導性、すなわちコイルとする場合は、そのコイルのイン
ダクタンスをLと書けば、X(ω)はωLであり、その
ランプの放電プラズマにに印加される電圧VgL は、近
似的に次のように表される。When the impedance element to be inserted is inductive, that is, a coil, if the inductance of the coil is written as L, then X (ω) is ωL, which is applied to the discharge plasma of the lamp. The voltage VgL is approximately expressed as follows.
【0029】 VgL =VsR/[R−j{1/ωC−ωL}] (式4)VgL = VsR / [R−j {1 / ωC−ωL}] (Equation 4)
【0030】この場合は、ランプの静電容量Cと挿入さ
れたコイルのインダクタンスLより決まる共振周波数ω
0 が、実際に駆動される角周波数ωに比べて十分大きい
とき、放電プラズマに印加される電圧VgL は、そのコ
イルの挿入が無かった場合の前記電圧Vg0 よりも大き
くすることができる。各ランプの放電プラズマに印加さ
れる電圧を増加すると、そのプラズマでの消費電力が増
加し、結果として、そのランプの発光量が増加する。In this case, the resonance frequency ω determined by the electrostatic capacity C of the lamp and the inductance L of the inserted coil.
When 0 is sufficiently higher than the actually driven angular frequency ω, the voltage VgL applied to the discharge plasma can be made larger than the voltage Vg0 when the coil is not inserted. Increasing the voltage applied to the discharge plasma of each lamp increases the power consumption of that plasma, and consequently increases the amount of light emitted from that lamp.
【0031】したがって、複数の誘電体バリア放電ラン
プの個々の特性に対応したインピーダンス値を有する誘
導性または容量性のインピーダンス素子を選択して挿入
することにより、各ランプ毎に発光量を調整することが
できる。Therefore, the amount of light emission can be adjusted for each lamp by selecting and inserting an inductive or capacitive impedance element having an impedance value corresponding to each characteristic of a plurality of dielectric barrier discharge lamps. You can
【0032】このとき、挿入するインピーダンス素子に
は抵抗成分を持たせる必要がないため、インピーダンス
素子自体での電力消費が全く無いか、低く抑えることが
できるという利点が存在する。At this time, since the impedance element to be inserted does not need to have a resistance component, there is an advantage that the impedance element itself consumes no power or can be kept low.
【0033】インピーダンス素子を挿入しないランプは
1個以上あってもよい。また、挿入が行われるインピー
ダンス素子として、全てをコンデンサとすることも、全
てをコイルとすることも、あるいは、コンデンサとコイ
ルを混合して使用することもできる。There may be one or more lamps in which no impedance element is inserted. Further, as the impedance element to be inserted, it is possible to use all capacitors, all coils, or a mixture of capacitors and coils.
【0034】コイルの場合は、前記のように、それが挿
入されるランプの発光量を増大させる作用があるため、
例えば、他のランプに比して目立って発光量の小さいラ
ンプがある場合に、これを改善するために使用すると有
効である。In the case of a coil, as described above, it has the effect of increasing the amount of light emitted from the lamp into which it is inserted.
For example, if there is a lamp that emits a significantly smaller amount of light than other lamps, it is effective to use it to improve this.
【0035】コンデンサの場合は、前記のように、それ
が挿入されるランプの発光量を減少させる作用であるた
め、他のランプに比して発光量の大きいランプがある場
合に、このランプの発光量を低下させる働きしかさせら
れない。しかしながら、前記(式3)のように、ランプ
の放電プラズマに印加される電圧に関して、ランプ自体
のインピーダンスの周波数依存性(−j/ωC)とこれ
に挿入されるコンデンサの周波数依存性(−j/ωY)
が同じであるため、挿入されるインピーダンス素子が全
てコンデンサである場合は、もし給電装置の駆動周波数
を変化させたときでも、各ランプの発光量のバランスの
変化がほとんど生じないという大きな利点がある。In the case of the capacitor, as described above, since it has the effect of reducing the light emission amount of the inserted lamp, when there is a lamp having a larger light emission amount than other lamps, the lamp It only works to reduce the amount of light emitted. However, as in the above (Equation 3), with respect to the voltage applied to the discharge plasma of the lamp, the frequency dependence of the impedance of the lamp itself (-j / ωC) and the frequency dependence of the capacitor inserted therein (-j / ΩY)
Therefore, if the impedance elements to be inserted are all capacitors, there is a great advantage that the balance of the light emission amount of each lamp hardly changes even if the drive frequency of the power supply device is changed. .
【0036】このように、本発明の請求項1の発明を用
いることにより、複数の誘電体バリア放電ランプを含む
誘電体バリア放電装置の個々のランプの発光量バランス
を調整し、結果として照射エネルギー密度の分布を所望
のものに改変することが可能となる。As described above, by using the invention of claim 1 of the present invention, the light emission amount balance of each lamp of the dielectric barrier discharge device including a plurality of dielectric barrier discharge lamps is adjusted, and as a result, the irradiation energy is adjusted. It is possible to modify the density distribution to a desired one.
【0037】本発明の請求項2の発明の作用について、
図3、図4を用いて説明する。図3に示すように、本発
明の請求項2の発明においては、請求項1の発明におい
て、複数の誘電体バリア放電ランプ(T,T1,T
2,...)は、両極の電極(Ea,Ea1,Ea
2,...),(Eb,Eb1,Eb2,...)のう
ち、誘導性および/または容量性のインピーダンス素子
(Z,Z1,Z2,...)が挿入されていない方が共
通に接続され、かつ接地されており、このことにより、
安全上の大きな利点が生まれる。Regarding the operation of the invention of claim 2 of the present invention,
This will be described with reference to FIGS. 3 and 4. As shown in FIG. 3, in the invention of claim 2 of the present invention, in the invention of claim 1, a plurality of dielectric barrier discharge lamps (T, T1, T) are used.
2 ,. . . ) Indicates electrodes of both electrodes (Ea, Ea1, Ea)
2 ,. . . ), (Eb, Eb1, Eb2, ...) Of which the inductive and / or capacitive impedance element (Z, Z1, Z2, ...) Is not inserted, is commonly connected, and It is grounded, which allows
There are significant safety benefits.
【0038】誘電体バリア放電装置の高電圧部に生じ得
る故障として、挿入されたコンデンサの絶縁破壊や挿入
されたコイルの焼損が考えられるが、これが人体への感
電事故等につながるようなことがあってはならない。例
えば図4に示すように、誘電体バリア放電ランプ(T)
の一方の電極(Ea)が給電装置の高電圧側(H)に接
続され、他方の電極(Eb)が、誘導性および/または
容量性のインピーダンス素子(Z)を介して接地されて
いる場合を考える。本来の正常動作時は、インピーダン
ス素子(Z)にかかる電圧はランプの発光量バランスを
変える程度のもので、誘電体バリア放電ランプ(T)の
両電極にかかる電圧に比べてはるかに低い。したがっ
て、誘電体バリア放電ランプ(T)のインピーダンス素
子(Z)に接続されている方の電極(Eb)の電位は、
接地を基準として高電圧にはならない。Possible failures in the high voltage part of the dielectric barrier discharge device include dielectric breakdown of the inserted capacitor and burnout of the inserted coil, which may lead to electric shock to the human body. It shouldn't be. For example, as shown in FIG. 4, a dielectric barrier discharge lamp (T)
When one electrode (Ea) is connected to the high voltage side (H) of the power feeding device and the other electrode (Eb) is grounded via an inductive and / or capacitive impedance element (Z) think of. In the normal normal operation, the voltage applied to the impedance element (Z) changes the balance of the light emission amount of the lamp and is much lower than the voltage applied to both electrodes of the dielectric barrier discharge lamp (T). Therefore, the potential of the electrode (Eb) connected to the impedance element (Z) of the dielectric barrier discharge lamp (T) is
High voltage does not occur with reference to ground.
【0039】ところが、インピーダンス素子(Z)が破
損により非導通状態になったときは、誘電体バリア放電
ランプ(T)のインピーダンス素子(Z)に接続されて
いる方の電極(Eb)の電位が、接地を基準として高電
圧となってしまう。この部分は、本来の正常動作時に
は、高電圧になるはずのない部分であるため、他の事故
を誘発する危険性が生じる。However, when the impedance element (Z) becomes nonconductive due to damage, the potential of the electrode (Eb) connected to the impedance element (Z) of the dielectric barrier discharge lamp (T) is changed. , High voltage with reference to ground. Since this part is a part that should not have a high voltage during the normal operation, there is a risk of inducing another accident.
【0040】一方、図3の構成の場合は、インピーダン
ス素子(Z)の両方の端子とも、本来の正常動作時にお
いても高電圧であるから、インピーダンス素子(Z)が
破損により非導通状態になったときは、誘電体バリア放
電ランプ(T)のインピーダンス素子(Z)に接続され
ている方の電極(Eb)の電位が、設置電位付近まで低
下するのみであり、安全上の点で有利である。On the other hand, in the case of the configuration of FIG. 3, both terminals of the impedance element (Z) are at a high voltage even in the normal normal operation, so that the impedance element (Z) is damaged and becomes non-conductive. In this case, the potential of the electrode (Eb) connected to the impedance element (Z) of the dielectric barrier discharge lamp (T) only drops to near the installation potential, which is advantageous in terms of safety. is there.
【0041】このように、本発明の請求項2の発明を用
いることにより、複数の誘電体バリア放電ランプを含む
誘電体バリア放電装置の個々のランプの発光量バランス
を調整した際に、挿入されたインピーダンス素子が破損
した場合でも、人体への感電事故等に対する安全を確保
することができる。As described above, by using the invention of claim 2 of the present invention, it is inserted when the light emission amount balance of each lamp of the dielectric barrier discharge device including a plurality of dielectric barrier discharge lamps is adjusted. Even if the impedance element is damaged, it is possible to ensure safety against electric shock to the human body.
【0042】本発明の請求項3の発明の作用について、
図5、図6、図7を用いて説明する。図5に示すよう
に、本発明の請求項3の発明においては、請求項1また
は請求項2の発明において、複数の誘電体バリア放電ラ
ンプ(T,T1,T2,...)は、両極の電極のう
ち、外界に面している部分が大きい方の電極(Eb,E
b1,Eb2,...)が共通に接続され、かつ接地さ
れている。また、各ランプの発光量バランスを調整する
ための誘導性または容量性のインピーダンス素子(Z,
Z1,Z2,...)は、外界に面している部分が小さ
い方の電極(Ea,Ea1,Ea2,...)への配線
に挿入されており、このことにより、電磁ノイズ対策上
の大きな利点が生まれる。Regarding the operation of the invention of claim 3 of the present invention,
This will be described with reference to FIGS. 5, 6 and 7. As shown in FIG. 5, in the invention of claim 3 of the present invention, in the invention of claim 1 or 2, the plurality of dielectric barrier discharge lamps (T, T1, T2, ...) Of the electrodes of the one of the electrodes (Eb, E
b1, Eb2 ,. . . ) Are commonly connected and grounded. In addition, an inductive or capacitive impedance element (Z,
Z1, Z2 ,. . . ) Is inserted in the wiring to the electrode (Ea, Ea1, Ea2, ...) Of which the portion facing the outside is smaller, which produces a great advantage in terms of countermeasures against electromagnetic noise.
【0043】前記のように、誘電体バリア放電装置の重
要な応用の一例として、紫外線による材料処理を挙げる
ことができるが、このような材料処理設備は、普通、コ
ンピュータや各種センサを含む、高度な自動制御システ
ムを構成する。この種の高度なシステムは、一般に電磁
ノイズに弱いため、その全ての構成要素は、電磁ノイズ
発生が小さいものでなければならない。ところが、点灯
状態の誘電体バリア放電ランプにおいては、放電空間
(G,G1,G2,...)に高電圧が印加され、瞬間
的な大電流パルスのバーストが放電プラズマ中に発生す
るため、放電空間(G,G1,G2,...)が主な電
磁ノイズ発生源となる。As described above, as an example of an important application of the dielectric barrier discharge device, material treatment by ultraviolet rays can be mentioned. Such a material treatment equipment usually includes a computer and various sensors. Automatic control system. Since advanced systems of this kind are generally vulnerable to electromagnetic noise, all their components must have low electromagnetic noise generation. However, in the dielectric barrier discharge lamp in the lighting state, a high voltage is applied to the discharge space (G, G1, G2, ...) And instantaneous bursts of large current pulses are generated in the discharge plasma. The discharge space (G, G1, G2, ...) Is the main source of electromagnetic noise.
【0044】一般に、電磁ノイズ発生源は、それを接地
された導体で囲むことにより、外部への電磁ノイズの放
出を抑制することが可能である。ここで、図5に示すよ
うに、各誘電体バリア放電ランプを外界に面している部
分が一方の電極(Eb,Eb1,Eb2,...)にお
いて大きくなる構造とした上で、この電極を共通に接続
して接地すると、この電極(Eb,Eb1,Eb
2,...)は、結局、放電空間を囲む接地された導体
と同様の働きをする。したがって、誘電体バリア放電ラ
ンプが発生する電磁ノイズの放出を抑制する効果が得ら
れる。In general, the electromagnetic noise generation source can suppress the emission of electromagnetic noise to the outside by surrounding it with a grounded conductor. Here, as shown in FIG. 5, each of the dielectric barrier discharge lamps has a structure in which the portion facing the outside becomes large in one of the electrodes (Eb, Eb1, Eb2, ...) Are connected in common and grounded, this electrode (Eb, Eb1, Eb
2 ,. . . ) Eventually behaves like a grounded conductor surrounding the discharge space. Therefore, the effect of suppressing the emission of electromagnetic noise generated by the dielectric barrier discharge lamp can be obtained.
【0045】なお、この効果は、外界に面している部分
が小さい方の電極(Ea,Ea1,Ea2,...)を
接地しても得られない。また、外界に面している部分が
大きい方の電極(Eb,Eb1,Eb2,...)であ
っても、各ランプの発光量バランスを調整するための誘
導性および/または容量性のインピーダンス素子(Z,
Z1,Z2,...)を介して接地する方法では、効果
はほとんど期待できない。This effect cannot be obtained even if the electrodes (Ea, Ea1, Ea2, ...) Which have a smaller portion facing the outside are grounded. Further, even if the electrode (Eb, Eb1, Eb2, ...) Of which the portion facing the outside is larger, inductive and / or capacitive impedance for adjusting the light emission amount balance of each lamp is provided. Element (Z,
Z1, Z2 ,. . . With the method of grounding via), the effect can hardly be expected.
【0046】この電磁ノイズの放出を抑制する効果を最
大限に発揮させるためには誘電体バリア放電ランプの構
造として、例えば、図6、図7に示すように、ランプ自
体の外表面の大部分が一方の電極(Eb)で覆われてい
る構造とすることが理想的である。ここで図7は、図6
に示すランプのA−A断面図である。In order to maximize the effect of suppressing the emission of this electromagnetic noise, the structure of the dielectric barrier discharge lamp is, for example, as shown in FIGS. 6 and 7, most of the outer surface of the lamp itself. It is ideal to have a structure in which is covered with one electrode (Eb). Here, FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of the lamp shown in FIG.
【0047】図6、図7に示すランプは、例えば石英ガ
ラスなどの誘電体の外管(1)と内管(2)よりなる2
重管の両端を封止した構造を有しており、外管(1)、
内管(2)および封止部(3a),(3b)に囲まれた
中空円筒状の空間(G)に放電用ガスが充填され、外管
(1)の外側に、外界に面している部分が大きい方の一
方の電極(Eb)が設けられ、内管(2)の内側に、他
方の電極(Ea)が設けられている。両電極のうちのい
ずれか一方または両方を、透明電極または網状電極とす
ることにより、電極を通して、ランプ放電プラズマより
の放射光を取り出して利用できる。 このとき、外管
(1)の外側に設けられた、外界に面している部分が大
きい方の電極(Eb)を接地することにより、放電空間
(G)が発生する電磁ノイズの大部分の放出を抑制する
ことができる。The lamp shown in FIGS. 6 and 7 is composed of an outer tube (1) and an inner tube (2) made of a dielectric material such as quartz glass.
It has a structure in which both ends of the heavy pipe are sealed, and the outer pipe (1),
The hollow cylindrical space (G) surrounded by the inner tube (2) and the sealing portions (3a) and (3b) is filled with a discharge gas, and the outer tube (1) faces the outside world. One electrode (Eb) having the larger portion is provided, and the other electrode (Ea) is provided inside the inner tube (2). By forming one or both of the two electrodes as a transparent electrode or a mesh electrode, radiated light from the lamp discharge plasma can be extracted and used through the electrodes. At this time, most of the electromagnetic noise generated in the discharge space (G) is generated by grounding the electrode (Eb) provided outside the outer tube (1) and having a larger portion facing the outside. Release can be suppressed.
【0048】このように、本発明の請求項3の発明を用
いることにより、複数の誘電体バリア放電ランプを含む
誘電体バリア放電装置の個々のランプの発光量バランス
を調整することができ、また、電極の一方が共通に直接
に接地されているという点で安全であり、かつ、電磁ノ
イズの放出を抑制することができる。As described above, by using the invention of claim 3 of the present invention, it is possible to adjust the light emission amount balance of individual lamps of a dielectric barrier discharge device including a plurality of dielectric barrier discharge lamps, and It is safe in that one of the electrodes is directly and commonly grounded, and the emission of electromagnetic noise can be suppressed.
【0049】本発明の請求項4の発明の作用について図
1を用いて説明する。本発明の請求項4の発明において
は、請求項1乃至請求項3のいずれかの発明において、
個々の誘電体バリア放電ランプの発光量バランスを調整
するための、各誘電体バリア放電ランプに直列に挿入さ
れるインピーダンス素子(Z,Z1,Z2,...)が
全てコンデンサであり、かつ、その静電容量が、挿入を
受ける各誘電体バリア放電ランプ(T,T1,T
2,...)が有する放電時の静電容量の5倍以上であ
るように構成される。The operation of the fourth aspect of the present invention will be described with reference to FIG. In the invention of claim 4 of the present invention, in any one of the inventions of claims 1 to 3,
Impedance elements (Z, Z1, Z2, ...) Inserted in series with each dielectric barrier discharge lamp for adjusting the light emission amount balance of each dielectric barrier discharge lamp are all capacitors, and The capacitance of each dielectric barrier discharge lamp (T, T1, T
2 ,. . . ) Has a discharge capacity of 5 times or more.
【0050】先に、直列に挿入されるインピーダンス素
子(Z,Z1,Z2,...)が全てコンデンサである
場合は、もし給電装置の駆動周波数を変化させたときで
も、各ランプの発光量のバランスの変化がほとんど生じ
ないという利点があることを、前記のランプ放電プラズ
マに印加される電圧VgY を表した式(式3)によって
示した。First, when the impedance elements (Z, Z1, Z2, ...) Inserted in series are all capacitors, even if the drive frequency of the power supply device is changed, the light emission amount of each lamp is changed. It has been shown by the formula (Formula 3) representing the voltage VgY applied to the above-mentioned lamp discharge plasma that there is an advantage that the change in the balance of the above formulas hardly occurs.
【0051】一方、この式はまた、ランプ放電プラズマ
に印加される電圧VgY が給電装置の電圧Vsに比例す
ることをも示している。この性質は、挿入されたコンデ
ンサによって調整された発光量バランスを保ったまま
で、給電装置の電圧Vsを変化させることによって、複
数のランプ全体の発光量を調整可能とするのに必要なこ
とである。On the other hand, this equation also shows that the voltage VgY applied to the lamp discharge plasma is proportional to the voltage Vs of the power supply. This property is necessary to make it possible to adjust the light emission amount of all the plurality of lamps by changing the voltage Vs of the power feeding device while maintaining the light emission amount balance adjusted by the inserted capacitor. .
【0052】しかし、前記のごとく、誘電体バリア放電
ランプは、基本的には非線形素子であり、放電中の放電
プラズマを、抵抗値Rを有する純抵抗と見なすことはあ
くまでも近似にすぎない。実際は、ランプに印加される
交流電圧の各半サイクル毎に生じる放電停止期間中は、
放電空間はほとんど無限大の抵抗値を有する。そして、
印加交流電圧が放電開始しきい値に達すると放電が生じ
て瞬間的に有限の抵抗値を有するプラズマとなる。However, as described above, the dielectric barrier discharge lamp is basically a non-linear element, and it is merely an approximation to regard the discharge plasma during discharge as a pure resistance having a resistance value R. In fact, during the discharge stop period that occurs in each half cycle of the AC voltage applied to the lamp,
The discharge space has an almost infinite resistance value. And
When the applied AC voltage reaches the discharge start threshold value, a discharge is generated and instantaneously becomes plasma having a finite resistance value.
【0053】放電停止期間中は、給電装置の電圧のほと
んど全てが放電空間に印加されているが、放電開始後は
放電空間に電流が流れるため、挿入されたコンデンサに
も電圧が分圧され、放電空間に加わる電圧が急激に低下
することになる。ここで、もしランプに直列に挿入され
るコンデンサの値が過小である場合は、放電開始後のコ
ンデンサへの電圧分圧量が過大となり、したがって、放
電空間に加わる電圧の急激な低下が過大となって、瞬間
的に放電が停止する現象が発生し、また、この現象が短
い時間内に繰り返される状態となる。During the discharge stop period, almost all of the voltage of the power supply device is applied to the discharge space, but after the discharge is started, a current flows in the discharge space, so that the voltage is divided in the inserted capacitor. The voltage applied to the discharge space will drop sharply. Here, if the value of the capacitor inserted in series with the lamp is too small, the amount of voltage division into the capacitor after the start of discharge will be too large, and therefore the sudden drop in the voltage applied to the discharge space will be too large. Then, a phenomenon occurs in which the discharge is instantaneously stopped, and this phenomenon is repeated within a short time.
【0054】このような状態は、それ自体問題である
が、さらに、この状態では、現象の非線形性があまりに
も強いため、仮に、各ランプに直列にコンデンサを挿入
してランプの発光量バランスを調整したとしても、給電
装置のわずかな供給電圧の変化に対して、各ランプの発
光量バランスが崩れてしまう不都合が生じる。Although such a state is a problem in itself, further, in this state, since the non-linearity of the phenomenon is too strong, a capacitor is inserted in series to each lamp to balance the light emission amount of the lamp. Even if it is adjusted, there is a problem that the balance of the light emission amount of each lamp is disturbed with respect to a slight change in the supply voltage of the power supply device.
【0055】発明者らは、実験により、この不都合の生
じないための直列に挿入するコンデンサの静電容量の範
囲が、挿入を受ける各誘電体バリア放電ランプが有する
放電時の静電容量の5倍以上であることを見いだした。The inventors of the present invention have made experiments to find that the range of the capacitance of the capacitors inserted in series for avoiding this inconvenience is 5 of the capacitance at the time of discharge of each dielectric barrier discharge lamp to be inserted. I found that it was more than double.
【0056】一方、ランプに直列に挿入されるコンデン
サの値が過大である場合は、前記のような問題は生じな
い。しかしながら、このときは放電開始後であっても、
直列に挿入するコンデンサへの電圧分圧量が小さいた
め、挿入の効果がほとんど無い。このように電圧分圧量
が小さい場合でも、基本的に本回路は高電圧回路である
ため、ランプに直列に挿入するコンデンサは、安全上の
信頼性の高い比較的高価なコンデンサを使用する必要が
ある。On the other hand, if the value of the capacitor inserted in series with the lamp is too large, the above problem does not occur. However, at this time, even after the start of discharge,
Since the amount of voltage division of the capacitor inserted in series is small, there is almost no effect of insertion. Even with such a small voltage division amount, since this circuit is basically a high voltage circuit, it is necessary to use a relatively expensive and highly reliable capacitor that is safe and reliable. There is.
【0057】先に述べたように、経済的に入手可能なラ
ンプ材料を使用した通常の製造上で生ずるランプの静電
容量バラツキは、30%程度となる。このようなランプ
を複数本点灯させる場合、各ランプへの印加電圧の調整
量について、コストに見合う実用的な最小量を、例えば
5%とするならば、直列に挿入するコンデンサの静電容
量は、挿入を受ける各誘電体バリア放電ランプが有する
放電時の静電容量の20倍以下とすべきである。As described above, the variation in the electrostatic capacity of the lamp that occurs in the normal manufacturing process using the economically available lamp material is about 30%. When a plurality of such lamps are lit, the capacitance of a capacitor inserted in series is 5% if the practical minimum amount to adjust the voltage applied to each lamp is 5%. , The dielectric capacitance of each dielectric barrier discharge lamp to be inserted should be 20 times or less of the discharging capacitance.
【0058】なお、誘電体バリア放電ランプが有する放
電時の静電容量の値は、放電空間を導体と見なした上
で、誘電体(D)と両極の電極(Ea),(Eb)より
仮想的に形成されるコンデンサの静電容量の計算値と概
ね一致する。したがって、実用上は、この静電容量の計
算値を放電時の静電容量の値と同一視してよい。The value of the electrostatic capacity of the dielectric barrier discharge lamp at the time of discharge is calculated from the dielectric (D) and the electrodes (Ea) and (Eb) of both electrodes, considering the discharge space as a conductor. It is almost the same as the calculated value of the capacitance of the virtually formed capacitor. Therefore, in practice, the calculated value of the electrostatic capacity may be regarded as the same as the value of the electrostatic capacity at the time of discharging.
【0059】静電容量の計算値については、具体的には
以下のように求められる。誘電体(D)の厚さ〔誘電体
(D)が2枚存在する場合は合計の厚さ〕をd、誘電体
(D)の誘電率をεとし、両極の電極(Ea),(E
b)が平行で同じ面積Sを有する場合、ランプの放電時
の静電容量Cの値は、よく知られた平行平板型コンデン
サの静電容量の計算式により、次のようになる。Specifically, the calculated value of the capacitance is obtained as follows. Let d be the thickness of the dielectric (D) (the total thickness when two dielectrics (D) are present) and ε be the dielectric constant of the dielectric (D), and the electrodes (Ea), (E
When b) is parallel and has the same area S, the value of the capacitance C when the lamp is discharged is as follows according to the well-known calculation formula of the capacitance of a parallel plate type capacitor.
【0060】 C=εS/d (式5)C = εS / d (Equation 5)
【0061】あるいは、誘電体バリア放電ランプの構造
が、例えば図6、図7に示すような2重管同軸円筒構造
である場合は、外管部の静電容量と内管部の静電容量を
直列接続したものとなる。具体的には外管誘電体の外半
径をR1、内半径をR2、内管誘電体の外半径をR3、
内半径をR4、電極長をFとすると、電極長が外管誘電
体の外半径より十分大きい場合は、よく知られた同軸円
筒型コンデンサの静電容量の計算式により、外管誘電体
の静電容量Co および内管誘電体の静電容量Ci は、次
式のようになる。Alternatively, when the structure of the dielectric barrier discharge lamp is a double-tube coaxial cylindrical structure as shown in FIGS. 6 and 7, the capacitance of the outer tube portion and the capacitance of the inner tube portion are Are connected in series. Specifically, the outer radius of the outer tube dielectric is R1, the inner radius is R2, the outer radius of the inner tube dielectric is R3,
If the inner radius is R4 and the electrode length is F, and the electrode length is sufficiently larger than the outer radius of the outer tube dielectric, the well-known calculation formula of the capacitance of the coaxial cylindrical capacitor is used to calculate the outer tube dielectric The electrostatic capacitance Co and the electrostatic capacitance Ci of the inner tube dielectric are as follows.
【0062】 Co =2πεF/ln(R1/R2) (式6a) Ci =2πεF/ln(R3/R4) (式6b)Co = 2πεF / ln (R1 / R2) (Equation 6a) Ci = 2πεF / ln (R3 / R4) (Equation 6b)
【0063】したがってランプの放電時の静電容量Cの
値は、次のように求められる。Therefore, the value of the electrostatic capacitance C during discharge of the lamp is obtained as follows.
【0064】 C=Co Ci /(Co +Ci ) (式6c)C = Co Ci / (Co + Ci) (Equation 6c)
【0065】他の形状の場合は、その形状に応じた計算
によって求められる。なお、電極が前記の網状電極の場
合などのように、細い線状電極が、ある面領域を覆って
張り巡らされた構造を有するものの場合は、その細い線
状電極の太さに対応する面積を電極として考えるのでは
なく、細い線状電極相互間の隙間は無いものとして、細
い線状電極によって概略的に覆われた面領域全体を、連
続した電極として考えればよい。In the case of other shapes, it is obtained by calculation according to the shape. When the thin linear electrode has a structure in which it is stretched around a certain surface area, such as when the electrode is the mesh electrode, the area corresponding to the thickness of the thin linear electrode. Instead of considering the electrodes as electrodes, it is sufficient to consider the entire surface area roughly covered by the thin linear electrodes as a continuous electrode, assuming that there is no gap between the thin linear electrodes.
【0066】このように、本発明の請求項4の発明を用
いることにより、複数の誘電体バリア放電ランプを含む
誘電体バリア放電装置の個々のランプの発光量バランス
を調整することができる。また、誘電体バリア放電装置
の給電装置の駆動周波数を変化させたときでも、あるい
は、給電装置の供給電圧を変化させたときでも、各ラン
プの発光量のバランスの変化がほとんど生じないという
利点が得られる。さらに、請求項2の発明に適用するこ
とにより安全な誘電体バリア放電装置を、請求項3の発
明に適用することにより、安全かつ電磁ノイズの放出が
抑制された誘電体バリア放電装置を実現することができ
る。As described above, by using the invention of claim 4 of the present invention, it is possible to adjust the light emission amount balance of each lamp of the dielectric barrier discharge device including a plurality of dielectric barrier discharge lamps. Further, even when the driving frequency of the power supply device of the dielectric barrier discharge device is changed or when the supply voltage of the power supply device is changed, there is an advantage that the balance of the light emission amount of each lamp hardly changes. can get. Furthermore, by applying the invention of claim 2 to a safe dielectric barrier discharge device, and by applying the invention of claim 3 to a safe dielectric barrier discharge device, emission of electromagnetic noise is suppressed. be able to.
【0067】[0067]
【実施例】図8は、本発明の実施例の一例を簡略化して
示すものである。本実施例においては、給電装置(S)
として、ハーフブリッジ方式と呼ばれるスイッチングイ
ンバータにより構成されるものを示している。通常の商
用電力ライン(10)から、整流ダイオード(11
a),(11b)と平滑コンデンサ(12a),(12
b)によって、正と負と零の電圧の直流電源部を構成す
る。この直流電源部には、2個の電界効果トランジスタ
(15a),(15b)がスイッチングインバータのた
めのスイッチング素子として接続され、トランス(1
8)の1次側巻線に、正と負の電圧を交互に切換えて印
加する。EXAMPLE FIG. 8 shows a simplified example of an example of the present invention. In the present embodiment, the power supply device (S)
Shows a device constituted by a switching inverter called a half bridge system. Rectifier diode (11
a), (11b) and smoothing capacitors (12a), (12
b) constitutes a DC power supply unit for positive, negative and zero voltages. Two field effect transistors (15a) and (15b) are connected to the DC power supply unit as switching elements for a switching inverter, and a transformer (1
A positive voltage and a negative voltage are alternately switched and applied to the primary winding of 8).
【0068】トランス(18)の2次側巻線には、概ね
1次側巻線の電圧にその巻き数比を乗じた電圧が発生す
る。本実施例ではさらに、コイル(19)とコンデンサ
(20)より成る、いわゆるLC直列共振回路が接続さ
れ、共振現象によりトランス(18)の2次側巻線の電
圧よりさらに高い電圧をコンデンサ(20)の両端に発
生させ、この電圧を4本の誘電体バリア放電ランプ
(T,T1,T2,T3)の点灯のために供給する。In the secondary winding of the transformer (18), a voltage is generated by multiplying the voltage of the primary winding by its winding ratio. In this embodiment, a so-called LC series resonance circuit composed of a coil (19) and a capacitor (20) is further connected, and a voltage higher than the voltage of the secondary winding of the transformer (18) is applied to the capacitor (20) due to a resonance phenomenon. ), And this voltage is supplied for lighting the four dielectric barrier discharge lamps (T, T1, T2, T3).
【0069】本実施例においては、本発明の請求項3と
請求項4にしたがって、全ての誘電体バリア放電ランプ
(T,T1,T2,T3)は、図6および図7の形状の
ものである。各ランプの外界に面している部分が大きい
方の電極は、共通に接続されて接地されている。また、
各ランプの発光量バランスを調整するために挿入される
インピーダンス素子は、全てをコンデンサとして外界に
面している部分が小さい方の電極への配線に挿入されて
いる。ただし、一例として、一部のランプ(T2)に
は、発光量バランスを調整するためのコンデンサが挿入
されていない。また、一部のランプ(T3)には、発光
量バランスを調整するために、2個のコンデンサ(32
a, 32b)が直列に挿入されている。In this embodiment, according to claims 3 and 4 of the present invention, all the dielectric barrier discharge lamps (T, T1, T2, T3) have the shapes shown in FIGS. 6 and 7. is there. The electrodes of the larger ones of the lamps facing the outside are commonly connected and grounded. Also,
The impedance elements inserted to adjust the light emission amount balance of each lamp are all inserted as capacitors into the wiring to the electrode whose portion facing the outside is smaller. However, as an example, some of the lamps (T2) are not provided with capacitors for adjusting the balance of the light emission amount. In addition, some of the lamps (T3) have two capacitors (32
a, 32b) are inserted in series.
【0070】このように複数のコンデンサを直列に接続
する理由は、以下の通りである。発光量バランスを調整
するために、個々のランプの発光量に応じた静電容量の
コンデンサをそれぞれ準備する場合、その種類は多岐に
わたる。しかしその代わりに、準備するコンデンサの静
電容量の種類を1種類のみ、または少ない種類を準備し
て、それらを直列に接続して挿入すると、挿入するコン
デンサの個数の大小によって個々のランプの発光量に応
じた発光量の調整が可能となり、前者より経済的な場合
があるからである。The reason for connecting a plurality of capacitors in series in this way is as follows. When preparing a capacitor having an electrostatic capacity corresponding to the light emission amount of each lamp in order to adjust the light emission amount balance, there are various types. However, instead, prepare only one type of capacitance for the capacitor to be prepared, or prepare a small number of capacitors, and connect them in series to insert them. Depending on the number of capacitors to be inserted, the light emission of each lamp This is because the amount of light emission can be adjusted according to the amount, and it may be more economical than the former.
【0071】例えば、各ランプの標準の放電時静電容量
が100pFのとき、例えば、この値の20倍の静電容
量である2000pFのコンデンサのみを準備してお
き、各ランプの発光量に応じて、コンデンサを全く挿入
しないか、1個または2個、3個、4個のいずれかの個
数のコンデンサを直列に挿入することにより、各ランプ
の発光量バランスの調整を行う方法を用いることができ
る。For example, when the standard discharge electrostatic capacity of each lamp is 100 pF, for example, only a 2000 pF capacitor having an electrostatic capacity of 20 times this value is prepared, and depending on the light emission amount of each lamp. Therefore, it is possible to use a method of adjusting the light emission amount balance of each lamp by inserting no capacitors or inserting one, two, three, or four capacitors in series. it can.
【0072】あるいは、図9に示すように、予め複数個
のコンデンサを直列接続したものを各ランプ毎に設置し
ておき、各ランプの発光量に応じて、コンデンサが挿入
されない端子(Ja, Ja1)、1個のコンデンサが挿
入される端子(Jb, Jb1)、2個のコンデンサが挿
入される端子(Jc, Jc1)等々に選択して接続し替
える方法を用いることもできる。この方法の場合は、装
置の材料費用は少し増加するが、装置製造時のランプの
発光量バランス調整の作業時間短縮や、装置の保守作業
におけるランプ交換時の発光量バランスの再調整作業時
間短縮に多大な効果がある。ここで、予め直列接続して
おくコンデンサの個数や、静電容量は、予想されるラン
プ発光量のバラツキの程度や、発光量バランス調整の精
度の目標値に応じて適宜定めればよい。Alternatively, as shown in FIG. 9, a plurality of capacitors connected in series is installed in advance for each lamp, and terminals (Ja, Ja1) in which no capacitors are inserted are installed according to the light emission amount of each lamp. ) It is also possible to use a method of selecting and connecting the terminals (Jb, Jb1) into which one capacitor is inserted, the terminals (Jc, Jc1) into which two capacitors are inserted, and the like. With this method, the material cost of the device will increase slightly, but the work time for adjusting the light emission balance of the lamp during device manufacturing will be shortened, and the work time for readjustment of the light emission balance during lamp replacement during device maintenance work will be shortened. Has a great effect on. Here, the number of capacitors to be connected in series in advance and the electrostatic capacity may be appropriately determined according to the expected degree of variation in the light emission amount of the lamp and the target value of the accuracy of the light emission amount balance adjustment.
【0073】なお、発光量バランスを調整するための複
数のコンデンサ(32a, 32b)は直列に挿入されて
いるが、これを並列にして挿入するものでもよい。但
し、直列に挿入する場合は、挿入する個数が多いほど挿
入されたコンデンサ全体に掛かる電圧が高くなると同時
に、コンデンサ全体の耐圧値が自動的に高くなるため、
各コンデンサの耐圧値はそれほど高いものを必要としな
いという利点があるので好都合である。これに対し、コ
ンデンサを並列接続したものを挿入する場合には、この
ような利点はないので注意を要する。Although a plurality of capacitors (32a, 32b) for adjusting the balance of light emission amount are inserted in series, they may be inserted in parallel. However, when inserting in series, the larger the number of inserted capacitors, the higher the voltage applied to the entire inserted capacitor, and at the same time, the withstand voltage of the entire capacitor automatically increases.
This is convenient because there is an advantage that each capacitor does not need to have a high withstand voltage value. On the other hand, in the case of inserting capacitors connected in parallel, such an advantage does not occur, so care must be taken.
【0074】各ランプの点灯状態検出を行う場合は、図
9の実施例に示すように、例えば、各ランプに直列に電
流検出器(40, 41, 42, 43)を挿入することが
できる。図8の電流検出器の挿入位置は高電圧部分では
あるが、電流検出器として、電流経路周囲に発生する磁
気を検出する方式のもの、いわゆるCTを用いる場合
は、比較的簡単に絶縁が可能であるため問題はない。な
お、このような磁気検出方式の電流検出器や、抵抗値が
小さい、例えば0.1Ω以下である、いわゆるシャント
抵抗による電流検出器であれば、それが挿入された回路
の動作にほとんど影響を与えない。よって、電流検出器
の挿入位置をランプの接地側とする構成方法でも良好に
機能する。また、この構成方法は、本発明の請求項2ま
たは請求項3、請求項4の範囲内である。When detecting the lighting state of each lamp, as shown in the embodiment of FIG. 9, for example, a current detector (40, 41, 42, 43) can be inserted in series with each lamp. Although the insertion position of the current detector in FIG. 8 is a high voltage portion, if a so-called CT that detects magnetism generated around the current path is used as the current detector, insulation can be relatively easily performed. Therefore, there is no problem. It should be noted that such a magnetic detection type current detector or a so-called shunt resistance current detector having a small resistance value, for example, 0.1 Ω or less has almost no influence on the operation of the inserted circuit. Do not give. Therefore, a configuration method in which the insertion position of the current detector is on the ground side of the lamp also works well. Further, this configuration method is within the scope of claim 2 or claim 3 and claim 4 of the present invention.
【0075】電流検出器(40, 41, 42, 43)の
各出力信号は、インバータ制御回路(23)に入力され
る。例えば、各ランプに正常な範囲の電流が流れている
ことを監視させ、もしあるランプに流れる電流が過大ま
たは過小であることを検出した場合には、ランプの異常
として、ゲート駆動回路(22)へのスイッチング信号
を停止して電界効果トランジスタ(15a),(15
b)のスイッチング動作を禁止し、各ランプへの給電を
停止させることができる。The output signals of the current detectors (40, 41, 42, 43) are input to the inverter control circuit (23). For example, if it is detected that a current within a normal range is flowing through each lamp and if it is detected that the current flowing through a certain lamp is too large or too small, it is determined that the lamp is abnormal, and the gate drive circuit (22). Stop the switching signal to the field effect transistors (15a), (15
It is possible to prohibit the switching operation of b) and stop the power supply to each lamp.
【0076】図8の実施例ではまた、給電装置(S)の
出力電圧を検出するための電圧検出器(21)を設け、
この出力信号をインバータ制御回路(23)に入力し、
給電装置の出力電圧を監視させている。このような構成
にすれば、例えば、もし給電装置の出力電圧が過大また
は過小であることを検出した場合には、装置の異常とし
て、ゲート駆動回路(22)へのスイッチング信号を停
止して電界効果トランジスタ(15a),(15b)の
スイッチング動作を禁止し、各ランプへの給電を停止さ
せることができる。In the embodiment of FIG. 8, a voltage detector (21) for detecting the output voltage of the power feeding device (S) is also provided,
This output signal is input to the inverter control circuit (23),
The output voltage of the power supply device is monitored. With such a configuration, for example, if it is detected that the output voltage of the power feeding device is excessive or excessive, it is determined that the device is abnormal and the switching signal to the gate drive circuit (22) is stopped to stop the electric field. The switching operation of the effect transistors (15a) and (15b) can be prohibited, and the power supply to each lamp can be stopped.
【0077】図8の実施例ではさらに、トランス(1
8)の1次側巻線に流れる電流を検出するための電流検
出器(17)を設け、この出力信号をインバータ制御回
路(23)に入力し、例えば、過大電流を検出した場合
には、装置の異常として電界効果トランジスタ(15
a),(15b)のスイッチング動作を停止するための
構成も示されている。In the embodiment shown in FIG. 8, the transformer (1
8) A current detector (17) for detecting the current flowing in the primary winding is provided, and this output signal is input to the inverter control circuit (23). For example, when an excessive current is detected, A field effect transistor (15
A configuration for stopping the switching operation of a) and (15b) is also shown.
【0078】なお、ここで記載した以外にも、例えば、 〔1〕.インバータ制御回路(23)において、各ラン
プの電流検出器(40,41, 42, 43)の出力信号
が示す各ランプの電流値の合計値または最小値を演算回
路にて生成し、これが予め設定された目標値に一致する
ように、フィードバック制御によりゲート駆動回路(2
2)を制御して、全体的なランプの発光量の安定化を図
ることIn addition to the description here, for example, [1]. In the inverter control circuit (23), the arithmetic circuit generates the total value or the minimum value of the current values of the respective lamps indicated by the output signals of the current detectors (40, 41, 42, 43) of the respective lamps, which is set in advance. The gate drive circuit (2
Control 2) to stabilize the overall light output of the lamp.
【0079】〔2〕.各ランプの電流検出器(40, 4
1, 42, 43)を各ランプの発光量を検出するための
光センサに置き換えて、同様に、インバータ制御回路
(23)において、これら光センサの出力信号が示す各
ランプの光量値の合計値または最小値を生成し、これが
予め設定された目標値に一致するように、フィードバッ
ク制御によりゲート駆動回路(22)を制御して、全体
的なランプの発光量の安定化を図ること[2]. Current detector for each lamp (40, 4
1, 42, 43) is replaced with an optical sensor for detecting the light emission amount of each lamp, and similarly, in the inverter control circuit (23), the total value of the light amount values of each lamp indicated by the output signals of these optical sensors. Alternatively, a minimum value is generated, and the gate drive circuit (22) is controlled by feedback control so that this value matches a preset target value to stabilize the overall light emission amount of the lamp.
【0080】〔3〕.インバータ制御回路(23)にお
いて、電圧検出器(21)が示す給電装置(S)の出力
電圧が、予め設定された目標値に一致するように、フィ
ードバック制御によりゲート駆動回路(22)を制御し
て、全体的なランプの発光量の安定化を図ること[3]. In the inverter control circuit (23), the gate drive circuit (22) is controlled by feedback control so that the output voltage of the power supply device (S) indicated by the voltage detector (21) matches the preset target value. To stabilize the overall amount of light emitted from the lamp.
【0081】〔4〕.インバータ制御回路(23)にお
いて、電流検出器(17)の出力信号からトランス(1
8)の1次側巻線に流れる電流の位相を検出し、これと
トランス(18)の1次側巻線の電圧位相の比較に基づ
くPLL制御を用いて、スイッチングインバータの力率
が目標値に一致するようにスイッチング周波数をフィー
ドバック制御することにより、装置の高効率化を図るこ
とや、力率の調整によりランプ発光量の調整を行うこと[4]. In the inverter control circuit (23), the transformer (1
The power factor of the switching inverter is set to a target value by detecting the phase of the current flowing in the primary winding of 8) and using PLL control based on the comparison between this and the voltage phase of the primary winding of the transformer (18). To improve the efficiency of the device by feedback controlling the switching frequency so that it matches with, and to adjust the light emission amount of the lamp by adjusting the power factor.
【0082】〔5〕.コイル(19)とコンデンサ(2
0)より成る、LC直列共振回路を省略すること[5]. Coil (19) and capacitor (2
0) omitting the LC series resonant circuit
【0083】〔6〕.スイッチングインバータを、他の
方式のインバータ、例えば1個のトランジスタより成る
ものや、4個のトランジスタより成るフルブリッジ方式
と呼ばれるものにすること等々の改良、変更された構成
が可能であるが、これらは、本発明の範囲内で設計者が
任意に実施することができる。[6]. It is possible to improve or change the switching inverter by using another type of inverter, for example, a one-transistor inverter or a four-transistor full-bridge inverter. Can be arbitrarily implemented by the designer within the scope of the present invention.
【0084】当然ながら、図9に記載の回路構成等は、
主要な要素のみを記載した一例であって、実際に応用す
る場合は、使用する部品の特徴、極性等の違いに応じて
然るべく変更され、また必要に応じて周辺素子が追加さ
れるべきものである。As a matter of course, the circuit configuration shown in FIG.
This is an example in which only the main elements are described, and in the case of actual application, it should be changed accordingly depending on the characteristics of the parts used, the polarity, etc., and peripheral elements should be added as necessary. It is a thing.
【0085】[0085]
【発明の効果】本発明の請求項1の発明を用いることに
より、複数の誘電体バリア放電ランプを含む誘電体バリ
ア放電装置の個々のランプの発光量バランスを調整し、
結果として照射エネルギー密度の分布を所望のものに改
変することが可能な誘電体バリア放電装置を実現するこ
とができる。According to the invention of claim 1 of the present invention, the light emission amount balance of each lamp of a dielectric barrier discharge device including a plurality of dielectric barrier discharge lamps is adjusted,
As a result, it is possible to realize a dielectric barrier discharge device capable of modifying the distribution of irradiation energy density to a desired one.
【0086】本発明の請求項2の発明を用いることによ
り、複数の誘電体バリア放電ランプを含む誘電体バリア
放電装置の個々のランプの発光量バランスを調整した際
に、挿入されたインピーダンス素子が破損した場合で
も、人体への感電事故等に対する安全を確保された誘電
体バリア放電装置を実現することができる。By using the invention of claim 2 of the present invention, when the light emission amount balance of each lamp of the dielectric barrier discharge device including a plurality of dielectric barrier discharge lamps is adjusted, the inserted impedance element is Even if it is damaged, it is possible to realize a dielectric barrier discharge device that secures safety against electric shock accidents to the human body.
【0087】本発明の請求項3の発明を用いることによ
り、複数の誘電体バリア放電ランプを含む誘電体バリア
放電装置の個々のランプの発光量バランスを調整するこ
とができ、また、電極の一方が共通に直接に接地されて
いるという点で安全であり、かつ、電磁ノイズの放出を
抑制された誘電体バリア放電装置を実現することができ
る。By using the invention of claim 3 of the present invention, it is possible to adjust the light emission amount balance of each lamp of a dielectric barrier discharge device including a plurality of dielectric barrier discharge lamps, and also to adjust one of the electrodes. It is safe in that they are commonly grounded directly, and it is possible to realize a dielectric barrier discharge device in which emission of electromagnetic noise is suppressed.
【0088】本発明の請求項4の発明を用いることによ
り、複数の誘電体バリア放電ランプを含む誘電体バリア
放電装置の個々のランプの発光量バランスを調整するこ
とができる。また、誘電体バリア放電装置の給電装置の
駆動周波数を変化させたときでも、あるいは、給電装置
の供給電圧を変化させたときでも、各ランプの発光量の
バランスの変化がほとんど生じないという利点が得られ
る。さらに、請求項2の発明に適用することにより安全
な誘電体バリア放電装置を実現することができ、請求項
3の発明に適用することにより安全かつ電磁ノイズの放
出が抑制された誘電体バリア放電装置を実現することが
できる。By using the invention according to claim 4 of the present invention, it is possible to adjust the light emission amount balance of each lamp of the dielectric barrier discharge device including a plurality of dielectric barrier discharge lamps. Further, even when the driving frequency of the power supply device of the dielectric barrier discharge device is changed or when the supply voltage of the power supply device is changed, there is an advantage that the balance of the light emission amount of each lamp hardly changes. can get. Further, a safe dielectric barrier discharge device can be realized by applying the invention of claim 2, and a safe dielectric barrier discharge in which emission of electromagnetic noise is suppressed by applying the invention of claim 3. The device can be realized.
【0089】以上のように、本発明によれば、バラツキ
を有するものを含む複数の誘電体バリア放電ランプを、
共通の給電装置によって点灯する際に、従来より困難と
なっていた、必要な領域の光照射エネルギー密度の均一
性または可制御性の問題が改善された、経済的な誘電体
バリア放電装置を提供することが可能となる。As described above, according to the present invention, a plurality of dielectric barrier discharge lamps including those having variations are provided.
Provided is an economical dielectric barrier discharge device in which the problem of uniformity or controllability of light irradiation energy density in a required area, which has been difficult when lighted by a common power supply device, has been improved. It becomes possible to do.
【図1】誘電体バリア放電ランプの説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a dielectric barrier discharge lamp.
【図2】本発明の誘電体バリア放電装置の説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram of a dielectric barrier discharge device of the present invention.
【図3】本発明の誘電体バリア放電装置の説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram of a dielectric barrier discharge device of the present invention.
【図4】誘電体バリア放電装置の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a dielectric barrier discharge device.
【図5】本発明の誘電体バリア放電装置の説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of a dielectric barrier discharge device of the present invention.
【図6】誘電体バリア放電ランプの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a dielectric barrier discharge lamp.
【図7】誘電体バリア放電ランプの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a dielectric barrier discharge lamp.
【図8】本発明の誘電体バリア放電装置の実施例の説明
図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an embodiment of the dielectric barrier discharge device of the present invention.
【図9】本発明の誘電体バリア放電装置の実施例の説明
図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of an embodiment of the dielectric barrier discharge device of the present invention.
Ca,Cb 等価コンデンサ Ya,Yb,Yc,Yd コンデンサ Ya1,Yb1,Yc1,Yd1 コンデンサ Jd,Je,Jd1,Je1 端子 13 偏励磁防止コンデンサ Ca, Cb Equivalent capacitor Ya, Yb, Yc, Yd Capacitor Ya1, Yb1, Yc1, Yd1 Capacitor Jd, Je, Jd1, Je1 Terminal 13 Unbiased excitation prevention capacitor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝比奈 隆 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Takashi Asahina 1194 Sado, Bessho-cho, Himeji City, Hyogo Prefecture Ushio Electric Co., Ltd.
Claims (4)
を生成する放電用ガスが充填された放電空間(G,G
1,G2,...)があって、 前記放電用ガスに放電現象を誘起せしめるための両極の
電極(Ea,Ea1,Ea2,...),(Eb,Eb
1,Eb2,...)のうちの少なくとも一方と前記放
電用ガスの間に誘電体(D,D1,D2,...)が介
在する構造を有する複数の誘電体バリア放電ランプ
(T,T1,T2,...)と、 前記複数の誘電体バリア放電ランプの前記電極(Ea,
Ea1,Ea2,...),(Eb,Eb1,Eb
2,...)に交流の高電圧を印加するための給電装置
とを有する誘電体バリア放電装置において、 前記複数の誘電体バリア放電ランプ(T,T1,T
2,...)は基本的には並列接続されて給電装置に接
続されていて、 前記複数の誘電体バリア放電ランプ(T,T1,T
2,...)の1個以上に容量性および/または誘導性
のインピーダンス素子(Z,Z1,Z2,...)を直
列に挿入したことによって、 前記複数の誘電体バリア放電ランプ(T,T1,T
2,...)の消費電力バランスを、前記インピーダン
ス素子(Z,Z1,Z2,...)を挿入しない場合の
前記複数の誘電体バリア放電ランプ(T,T1,T
2,...)の消費電力バランスから改変したことを特
徴とする誘電体バリア放電装置。1. A discharge space (G, G) filled with a discharge gas for generating excimer molecules by dielectric barrier discharge.
1, G2 ,. . . ), And electrodes (Ea, Ea1, Ea2, ...) And (Eb, Eb) of both electrodes for inducing a discharge phenomenon in the discharge gas.
1, Eb2 ,. . . A) and a plurality of dielectric barrier discharge lamps (T, T1, T2, ...) Having a structure in which a dielectric (D, D1, D2, ...) Is interposed between at least one of the above and the discharge gas. ), And the electrodes (Ea, Ea,
Ea1, Ea2 ,. . . ), (Eb, Eb1, Eb
2 ,. . . ), A power supply device for applying a high AC voltage to the dielectric barrier discharge device, wherein the plurality of dielectric barrier discharge lamps (T, T1, T
2 ,. . . ) Are basically connected in parallel and are connected to a power supply device, and the plurality of dielectric barrier discharge lamps (T, T1, T
2 ,. . . ) In series with capacitive and / or inductive impedance elements (Z, Z1, Z2, ...), the plurality of dielectric barrier discharge lamps (T, T1, T).
2 ,. . . ), The plurality of dielectric barrier discharge lamps (T, T1, T) when the impedance elements (Z, Z1, Z2, ...) Are not inserted.
2 ,. . . ) A dielectric barrier discharge device characterized by being modified from the power consumption balance of (1).
極の電極(Ea,Ea1,Ea2,...),(Eb,
Eb1,Eb2,...)のうち一方を共通に接続し、
かつ接地したことを特徴とする請求項1に記載の誘電体
バリア放電装置。2. Electrodes (Ea, Ea1, Ea2, ...) And (Eb, Eb, ...) Of the both electrodes of each of the dielectric barrier discharge lamps.
Eb1, Eb2 ,. . . ) One is commonly connected,
The dielectric barrier discharge device according to claim 1, wherein the dielectric barrier discharge device is grounded.
2,...),(Eb,Eb1,Eb2,...)のう
ち、一方の電極(Eb,Eb1,Eb2,...)が外
界に面している部分が大きく、 他方の電極(Ea,Ea1,Ea2,...)が外界に
面している部分が小さい構造を有するものであって、 共通に接続し、かつ接地する電極を前記外界に面してい
る部分が大きい方の電極(Eb,Eb1,Eb
2,...)としたことを特徴とする請求項2に記載の
誘電体バリア放電装置。3. Each of the dielectric barrier discharge lamps includes electrodes (Ea, Ea1, Ea) of the both electrodes.
2 ,. . . ), (Eb, Eb1, Eb2 ,. , ... have a structure in which the portion facing the outside is small, and the electrodes connected in common and grounded are the electrodes (Eb, Eb1) where the portion facing the outside is large. , Eb
2 ,. . . 3. The dielectric barrier discharge device according to claim 2, wherein
子(Z,Z1,Z2,...)がコンデンサであり、 かつ、その静電容量が、挿入を受ける各誘電体バリア放
電ランプ(T,T1,T2,...)が有する放電時の
静電容量の5倍以上であることを特徴とする請求項1か
ら3に記載の誘電体バリア放電装置。4. The impedance element (Z, Z1, Z2, ...) Inserted in series is a capacitor, and the capacitance thereof is a dielectric barrier discharge lamp (T, T1) to be inserted. , T2, ...) is 5 times or more of the electrostatic capacity of the dielectric barrier discharge device at the time of discharge.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25019794A JPH0896766A (en) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | Dielectric barrier discharge device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25019794A JPH0896766A (en) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | Dielectric barrier discharge device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0896766A true JPH0896766A (en) | 1996-04-12 |
Family
ID=17204270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25019794A Pending JPH0896766A (en) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | Dielectric barrier discharge device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0896766A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001011927A1 (en) * | 1998-02-13 | 2001-02-15 | Ushio Denki Kabushiki Kaisya | Dielectric barrier discharge lamp apparatus |
US6445137B1 (en) | 1998-02-13 | 2002-09-03 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Dielectric barrier discharge lamp apparatus |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP25019794A patent/JPH0896766A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2001011927A1 (en) * | 1998-02-13 | 2001-02-15 | Ushio Denki Kabushiki Kaisya | Dielectric barrier discharge lamp apparatus |
US6445137B1 (en) | 1998-02-13 | 2002-09-03 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Dielectric barrier discharge lamp apparatus |
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