TW201334024A - 準分子燈及準分子燈之發光管的製造方法 - Google Patents

Abstract

[課題]提供具有橫剖面形狀為扁平之略四角形狀，且由一對的平坦壁部與連繫該平坦壁部之側壁部所成的發光管，於前述平坦壁部的外表面配置有一對的電極所成的準分子燈，被暴露於放電柱之平坦壁部不會發生裂痕而導致破損之準分子燈的構造，進而，提供前述發光管之簡略化的製造方法。[解決手段]特徵為前述發光管之平坦壁部的厚度比側壁部的厚度還厚。又，特徵為對於圓筒狀玻璃管，從第1方向藉由噴燒器加熱來使第1平坦壁部成形的工程，與對於前述玻璃管，從與第1方向對向的第2方向藉由噴燒器加熱來使第2平坦壁部成形的工程所成。

Description

準分子燈及準分子燈之發光管的製造方法

本發明係關於準分子燈及準分子燈之發光管的製造方法，尤其，關於具有橫剖面形狀為扁平四角形之發光管的準分子燈及該發光管的製造方法者。

先前，開發有對由金屬、玻璃、其他材料所成之被處理物照射真空紫外光，藉由該真空紫外光及因此產生之臭氧的作用，去除附著於被處理物之表面的有機污染物質的乾式洗淨處理技術。

尤其，多用使用從準分子燈放射之波長200nm以下之真空紫外線的臭氧等之活性氧所致之洗淨方法。

又，作為其他領域，也實施作為水處理及排氣、排油等之處理用途的活用，例如也開發有日本特開平7-169443號公報(專利文獻1)所揭示之在準分子燈具有保護外管的準分子燈單元。

作為此種對被處理物照射真空紫外光的燈管，根據追求在被照射面之照度均勻性的觀點來看，使用橫剖面形狀為扁平四角形之發光管的準分子燈。於此準分子燈中，在前述扁平四角形之發光管的上下外面上設置有外部電極，電極係至少取光側為網狀等之透光性電極。

然而，於準分子燈中使用石英玻璃作為發光管材料，此扁平四角形的發光管係由圓筒狀的石英玻璃管所製造。

於日本特開2009-181818號公報(專利文獻2)揭示有此種扁平四角形之發光管的製造方法。

於圖6揭示該製造方法，藉由噴燒器11加熱圓筒狀的石英玻璃管10使其軟化，並在石英玻璃管10內通過扁平矩形狀的成形模具12，藉此，從圓筒狀部成形為扁平四角形狀的發光管13。

如圖7所示，如此成形之橫剖面形狀為扁平四角形的發光管13係涵蓋該全周而具有均勻的厚度，在其上下外面設置有電極14、15，於內部填充氙等之放電用光氣體而成為準分子燈。

然而，依據前述專利文獻2之發光管的製造方法係因為是一邊利用噴燒器11加熱圓筒狀玻璃管10一邊藉由成形模具來逐漸變形成扁平四角形者，製程較多，因此，將成形模具12通過玻璃管內的作業需要許多時間與勞力，也需熟練度，所以有製造成本變高之問題。

又，如圖7所示，具有如此成形之發光管13的準分子燈中，藉由在上下外部電極14、14之間的屏障放電(barrier discharge)來準分子發光，但是，在電極之間產生多數的放電柱H，放電柱H會直接衝撞對向之發光管的內面，所以，在該放電柱直接撞到的壁面容易產生多數微小的裂痕，而造成發光管的破損。

此現象尤其在進來該用途增加之射出波長200~400nm的區域之光線的準分子燈中更為顯著，此係因為為了射出該波長而在發光管內封入稀有氣體與鹵素，構成玻 璃的元素與鹵素起化學反映而使玻璃破損。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平7-169443號公報

[專利文獻2]日本特開2009-181818號公報

本發明係有鑒於以上之先前記述的問題點所發明者，欲提供具有橫剖面形狀為扁平之略四角形狀，且由一對的平坦壁部與連繫該平坦壁部之側壁部所成的發光管，於前述平坦壁部的外表面配置有一對的電極，並且於前述發光管內封入放電用氣體所成的準分子燈中，即使在設置於發光管之平坦壁部的外表面之電極之間產生之多數的放電柱直接衝撞對向之發光管的平坦壁部內面，也不會造成破損的構造者。

又，欲提供在由圓筒狀玻璃管製造剖面扁平之略四角形狀的發光管時，不需許多勞力、熟練度、然後作業時間，可抑制製造成本的製造方法者。

為了解決前述課題，關於本發明的準分子燈之特徵為前述發光管之前述平坦壁部的厚度比前述側壁部的厚度還 厚。

又，特徵為前述側壁部的剖面形狀為圓弧狀。

又，前述準分子燈之發光管的製造方法，特徵為由以下工程所成：對於圓筒狀玻璃管，從第1方向藉由噴燒器加熱來使第1平坦壁部成形的工程；及對於前述玻璃管，從與第1方向對向的第2方向藉由噴燒器加熱來使第2平坦壁部成形的工程。

依據本發明，藉由在厚度比橫剖面形狀為扁平之略四角形狀的發光管之側壁部還厚的平坦壁部之外表面配置一對的電極，因在外部電極之間的放電所生之放電柱即使直接撞到對向之平坦壁部的內面，因為充分確保了該厚度而機械強度變強，所以，裂痕耐性變強，可防止造成破損。

又，因為前述側壁部為圓弧狀，於使用該準分子燈的燈管單元中，將其組入圓筒狀的保護外管時，與該外管的整合性極佳。

然後，在前述發光管的製造時，對圓筒狀玻璃管，從第1方向，和與第1方向對向之第2方向藉由噴燒器加熱，使前述平坦壁部成形，所以，成形作業極為簡單，可進行低製造成本之發光管的成形。

又，藉由此方法，被成形之發光管的平坦壁部自然厚度比側壁部還厚，可簡單獲得前述平坦壁部的厚度較厚的發光管。

圖1係揭示本發明的準分子燈1，圖1(A)為立體圖，圖1(B)為該X-X橫剖面圖。準分子燈1的發光管2係為由一對的平坦壁部3、3與連繫該等之側壁部4、4所成之橫剖面形狀為扁平之略四角形狀，在長邊方向為長條形狀，在前述平坦壁部3、3的外面設置有外部電極5、5。

然後，設置電極5之平坦壁部3的厚度D1係形成為比側壁部4的厚度D2還厚的厚度。

又，在一方的平坦壁部3之內面形成有紫外線反射膜6，在發光管2內產生之紫外光係從圖1(B)的下方，亦即，未設置反射膜6之方的平坦壁部3射出。此時，至少紫外光射出側的電極5為透光性。

再者，紫外線反射膜6係因應需要所設置者，並不是必要。

於前述構造中，在外部電極5之間發生放電時，放電柱H雖然會直接撞到平坦壁部3，但是，該平坦壁部3形成為厚度比側壁部4還厚，確保了較大的強度，所以，可防止裂痕的產生所致之破損。又，側壁部4雖然厚度形成為較薄，但是，因為放電柱不會直接撞到，所以不會產生裂痕。

於圖2揭示形成此種構造之發光管的製造方法之原理上的說明。

對於圓筒狀玻璃管8從一方的側方對上來自氫氧噴燒器等的噴燒器11的熱風來進行加熱。玻璃管8被加熱之 圓弧狀部位9會軟化，受到熱風所致之推壓力而變形。此時，在噴燒器11的中央部之火焰11a也因受到周圍的火焰11b的影響，火力最大，且最接近圓筒狀玻璃管8之圓弧狀部位9的中央部9a，所以，該中央部9a成為最高溫，火口的熱風所致之變形量最大，逐漸成為平坦形狀而平坦壁部3成形。

此時，圓弧狀部位9會變形為直線狀之平坦壁部3，所以，該平坦壁部2的厚度變得比玻璃管8(圓弧狀部位9)原本的厚度還厚。

以下，依據圖3來說明由圓筒狀玻璃管8使發光管3成形的製造方法。

圖3係揭示其製造方法的側視圖，與其X-X剖面圖。於圖3(A)中，從玻璃管8的一側面對上噴燒器11來加熱。藉此，圓弧狀部位9會變形成平坦壁部3。

然後，將噴燒器11沿著玻璃管8的軸方向掃描，於玻璃管8之軸方向的整體中使平坦壁部3成形。

接著，如圖3(B)所示，停止噴燒器11，將玻璃管8進行180度反轉，並且使噴燒器11回歸原來位置。

然後，如圖3(C)所示，再次讓噴燒器11點火，加熱玻璃管8的相反側。藉此，玻璃管8之相反側的圓弧狀部位9會變形而平坦壁部3成形。將此噴燒器11在管軸方向掃描，涵蓋玻璃管8的全長，使平坦壁部3成形。

圖3(D)係揭示如此在兩側面上平坦壁部3、3成形的發光管2。

如此成形之發光管2係由平坦壁部3、3與連繫平坦壁部的側壁部4、4所成，前述平坦壁部3的厚度比身為素材之圓筒狀玻璃管8的厚度還厚，側壁部4的厚度與玻璃管8的厚度相同，結果，平坦壁部3的厚度D1變得比側壁部4的厚度D2還厚。

於前述內容中，為了使平坦壁部3成形而噴燒器11掃描之軸方向的長度區域，當然根據構成燈管所需之發光管3的管軸方向長度來決定。

又，因為玻璃管8與噴燒器11相對性掃描即可，所以雖然掃描玻璃管側亦可，但是，在裝置構造上，由噴燒器側進行掃描的構造為佳。

進而，如圖3(B)所示，一側面側的成形結束之後，將玻璃管8反轉，並使噴燒器11回歸原來位置，但是，使噴燒器11旋轉位於玻璃管8的相反側面亦可，又，噴燒器11不回歸原來位置，從一側面成形結束之位置往相反方向掃描亦可。

又，於圖3中，已說明以兩階段進行噴燒器11所致之平坦壁部3的成形之方法，但是，從玻璃管8的兩側面藉由噴燒器11加熱，使兩側的平坦壁部3、3同時成形亦可。

亦即，如圖4(A)(B)所示，於玻璃管8的兩側面對向配置一對的噴燒器11、11，同時加熱玻璃管8的兩側面，將該噴燒器11、11同時掃描玻璃管8的管軸方向者。利用如此進行，於玻璃管8的兩側面可同時使平坦壁部3 、3成形，可謀求製造工程的簡略化與作業時間的縮短化。

在如此成形之發光管2，如圖1所示，於平坦壁部3、3的外面設置有外部電極5、5，完成為準分子燈1。

於圖5揭示使用此準分子燈1的準分子燈單元20，準分子燈1係被收容於保護外管21內。

此時，準分子燈1之發光管2的兩側壁部4、4為圓弧狀，所以，圓筒狀的保護外管21內的收納可在整合性極為良好之狀態下進行。

又，因為側壁部4密接於保護外管21，可有效地讓燈管的熱放熱。

揭示本發明之發光管2的一數值例的話，則如下所述。

作為將外徑 18.5mm、內徑 16.6mm、厚度1.0mm的玻璃管來藉由本發明的製造方法所製造之發光管，可得平坦壁部之厚度為1.4mm，側壁部之厚度為1.0mm的發光管。

再者，平坦壁部的厚度為側壁部的厚度之1.2~2.0倍為佳。厚度為1.1倍以下的話則扁平量較小，被形成之平坦壁部之間的距離較大，放電間隙(discharge gap)會過大。另一方面，大於2.0倍的話，扁平量會過大，平坦壁部之間的距離較小，放電間隙過小。

如以上所述，依據本發明，於具有橫剖面形狀為扁平之略四角形狀的發光管的準分子燈中，藉由將發光管之平 坦壁部的厚度設為比側壁部的厚度還厚，可對被暴露於設置在平坦壁部外面的電極之間的放電所致之放電柱的平坦壁部賦予充分的機械強度，可防止裂痕所致之破損。

又，藉由將側壁部設為圓弧狀，於使用前述準分子燈的準分子燈單元中，將準分子燈組入至圓筒狀的保護外管時，整合性極佳，且也可獲得良好的放熱性。

然後，在製造發光管時，因為利用從圓筒狀玻璃管的側面藉由噴燒器11加熱來使平坦壁部成形，不用如先前需要使用成形模具之繁雜作業，可簡略化發光管的製造，也不需要特別的熟練度，可謀求製造時間的縮短化，可獲得製造成本較低的發光管。

又，藉由此製造方法，可得平坦壁部的厚度自然地比側壁部的厚度還厚的發光管，可對因放電受到傷害的平坦壁部賦予充分得機械強度。

1‧‧‧準分子燈

2‧‧‧發光管

3‧‧‧平坦壁部

4‧‧‧側壁部

5‧‧‧外部電極

6‧‧‧紫外線反射膜

8‧‧‧圓筒狀玻璃管

9‧‧‧圓弧狀部位

9a‧‧‧中央部

10‧‧‧圓筒狀玻璃管

11‧‧‧噴燒器

11a，11b‧‧‧火焰

12‧‧‧成形模具

13‧‧‧發光管

14‧‧‧外部電極

20‧‧‧準分子燈單元

21‧‧‧保護外管

D1‧‧‧平坦壁部的厚度

D2‧‧‧側壁部的厚度

H‧‧‧放電柱

[圖1]關於本發明之準分子燈的說明圖。

[圖2]圖1的發光管之製造方法的原理說明圖。

[圖3]圖1的發光管之製造方法的說明圖。

[圖4]其他製造方法的說明圖。

[圖5]使用圖1的準分子燈之準分子燈單元的立體圖。

[圖6]先前之準分子燈之製造方法的說明圖。

[圖7]先前之準分子燈的剖面圖。

1‧‧‧準分子燈

2‧‧‧發光管

3‧‧‧平坦壁部

4‧‧‧側壁部

5‧‧‧外部電極

6‧‧‧紫外線反射膜

D1‧‧‧平坦壁部的厚度

D2‧‧‧側壁部的厚度

H‧‧‧放電柱

Claims (6)

1. 一種準分子燈，係具有橫剖面形狀為扁平之略四角形狀，且由一對的平坦壁部與連繫該平坦壁部之側壁部所成的發光管，於前述平坦壁部的外表面配置有一對的電極，並且於前述發光管內封入放電用氣體的準分子燈，其特徵為：前述平坦壁部的厚度比前述側壁部的厚度還厚。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之準分子燈，其中，前述側壁部的剖面形狀為圓弧狀。
3. 一種準分子燈單元，其特徵為：具備：前述申請專利範圍第2項所記載之準分子燈；於前述發光管之側壁部的外表面，嵌合有具有適合之內表面的保護外管。
4. 一種發光管的製造方法，係申請專利範圍第1項所記載之準分子燈之發光管的製造方法，其特徵為由以下工程所成：對於圓筒狀玻璃管，從第1方向藉由噴燒器加熱來使第1平坦壁部成形的工程；及對於前述玻璃管，從與前述第1方向對向的第2方向藉由噴燒器加熱來使第2平坦壁部成形的工程。
5. 如申請專利範圍第4項所記載之發光管的製造方法，其中，在使前述第1平坦壁部成形的工程之後，進行使前述噴燒器位於與前述玻璃管之前述第1平坦壁部相反側的位 置，來使前述第2平坦壁部成形的工程。
6. 如申請專利範圍第4項所記載之發光管的製造方法，其中，藉由設置在隔著前述玻璃管而對向的位置之一對的噴燒器，同時進行自前述第1方向的加熱與自前述第2方向的加熱，藉此，同時進行使前述第1平坦壁部成形的工程與使前述第2平坦壁部成形的工程。