JP2012124094A - Ultraviolet light radiation device - Google Patents
Ultraviolet light radiation device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012124094A JP2012124094A JP2010275546A JP2010275546A JP2012124094A JP 2012124094 A JP2012124094 A JP 2012124094A JP 2010275546 A JP2010275546 A JP 2010275546A JP 2010275546 A JP2010275546 A JP 2010275546A JP 2012124094 A JP2012124094 A JP 2012124094A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lamp
- reflectors
- cooling
- electrodeless lamp
- cooling air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
【課題】紫外線を反射させる平板状の反射板を用いながらランプの温度上昇を抑える。
【解決手段】ランプハウス11内に、マグネトロン131,132が発生するマイクロ波に基づき紫外線を発光することが可能な放電媒体が封入された無電極ランプ12が配置される。ランプハウス11内のマグネトロン131,132および無電極ランプ12は、ファンを主体とする冷却機構20を用いて冷却する。無電極ランプ12は、平板状の反射板211,212の空隙24a,24bを介して流入される冷却機構20の冷却風により冷却される。反射板211,212には、空隙24a,24bに流入される冷却風の流速を速める冷却制御部材25a,25bを形成した。これにより、平板状の反射板211,212を用いながら、信頼性上の適温であるされるランプ温度850℃以下の実現が可能となる。
【選択図】図5An object of the present invention is to suppress a rise in lamp temperature while using a flat reflector that reflects ultraviolet rays.
An electrodeless lamp 12 in which a discharge medium capable of emitting ultraviolet rays based on microwaves generated by magnetrons 131 and 132 is enclosed in a lamp house 11. The magnetrons 131 and 132 and the electrodeless lamp 12 in the lamp house 11 are cooled using a cooling mechanism 20 mainly composed of a fan. The electrodeless lamp 12 is cooled by the cooling air of the cooling mechanism 20 that flows in through the gaps 24 a and 24 b of the flat reflectors 211 and 212. Cooling control members 25a and 25b for increasing the flow velocity of the cooling air flowing into the gaps 24a and 24b are formed on the reflectors 211 and 212, respectively. Accordingly, it is possible to realize a lamp temperature of 850 ° C. or less, which is an appropriate temperature for reliability, using the flat reflectors 211 and 212.
[Selection] Figure 5
Description
この発明は、印刷関連のインク乾燥、半導体関連の微細露光、液晶関連の接着剤硬化等に用いられている紫外線照射装置に関する。 The present invention relates to an ultraviolet irradiation apparatus used for printing-related ink drying, semiconductor-related fine exposure, liquid crystal-related adhesive curing, and the like.
従来の紫外線照射装置は、放電媒体が封入された無電極ランプをマイクロ波で励起させることで紫外線を放射させ、2枚の湾曲した反射板を用い被照射体に照射させている。無電極ランプは紫外線放射時に発熱するため、冷却用のファンからの冷却風を、2枚の湾曲した反射板との間に形成されたスロットから無電極ランプに当てて冷却が行われている。(例えば、特許文献1) The conventional ultraviolet irradiation device emits ultraviolet rays by exciting an electrodeless lamp in which a discharge medium is sealed with microwaves, and irradiates an irradiated object using two curved reflectors. Since the electrodeless lamp generates heat when radiating ultraviolet rays, cooling is performed by applying cooling air from a cooling fan to the electrodeless lamp from a slot formed between two curved reflectors. (For example, Patent Document 1)
上記した特許文献1の技術は、湾曲形状の反射板を使用し被照射体に集光させた状態で紫外線を照射させている。この場合、ランプと反射板の位置関係が、例えば最適位置から上下左右に0.3mm程度ずれただけでも、均斉度は7%以上も低下してしまうため、高い均斉度が求められる液晶滴下装置等において配光制御が困難である、という問題があった。 The technique disclosed in Patent Document 1 uses a curved reflector and irradiates ultraviolet rays in a state of being condensed on an irradiated object. In this case, even if the positional relationship between the lamp and the reflector is shifted by, for example, about 0.3 mm vertically and horizontally from the optimum position, the uniformity decreases by 7% or more, so a liquid crystal dropping device that requires high uniformity is required. There is a problem that the light distribution control is difficult.
そこで、湾曲形状の反射板に代えて平板状の反射板の使用も考えられる。しかし、平板状の反射板を用いた場合には、満足する流速の冷却風を通過させる空隙を光学上設計することが困難となり、信頼性上の適温であるとされるランプ温度850℃以下の実現が難しい、という問題があることがわかった。 Therefore, it is conceivable to use a flat reflector instead of the curved reflector. However, when a flat reflector is used, it is difficult to optically design a gap through which cooling air with a satisfactory flow rate is allowed to pass, and a lamp temperature of 850 ° C. or less, which is considered to be an appropriate temperature for reliability. It turned out that there was a problem that it was difficult to realize.
この発明の目的は、平板状の反射板を用いながらランプの温度上昇を抑えることのできる紫外線照射装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiation device capable of suppressing a temperature rise of a lamp while using a flat reflector.
上記した課題を解決するために、この発明の紫外線照射装置は、放電媒体が封入され、該放電媒体をマイクロ波で励起させることで紫外線を発光させる無電極ランプと、前記無電極ランプの紫外線を被照射体に照射させる平板状の第1および第2の反射板と、前記第1および第2の反射板の空隙から冷却風を流入させ、前記無電極ランプを空冷する冷却機構と、前記空隙に対向する前記第1および第2の反射板に設けられ、前記冷却風が流入される流入口から流出される流出口に至る前記空隙の幅を漸次狭く形成する冷却制御部材と、を具備したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an ultraviolet irradiation device of the present invention includes an electrodeless lamp that encloses a discharge medium and emits ultraviolet light by exciting the discharge medium with microwaves, and the ultraviolet light of the electrodeless lamp. A flat plate-like first and second reflecting plates to be irradiated to an irradiated body, a cooling mechanism for cooling air from the gap between the first and second reflecting plates and cooling the electrodeless lamp, and the gap And a cooling control member that is provided on the first and second reflectors that face each other and that gradually narrows the width of the gap from the inflow port through which the cooling air flows into the outflow port. It is characterized by that.
この発明によれば、平板状の反射板を用いながらランプの温度上昇を抑え、ランプの長寿命化に寄与することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the temperature rise of the lamp while using the flat reflector and contribute to the extension of the lamp life.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、この発明の紫外線照射装置に関する一実施形態について説明するための概略的な構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining an embodiment of the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention.
図1〜図5は、この発明の紫外線照射装置に関する一実施形態について説明するためのもので、図1はシステム構成図、図2は図1のIa−Ib線断面図、図3は図1で用いる無電極ランプの一例について説明するための構成図、図4は図1要部を拡大して示す斜視図、図5は図1要部の一部切欠拡大断面図である。 1 to 5 are diagrams for explaining an embodiment of the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention. FIG. 1 is a system configuration diagram, FIG. 2 is a sectional view taken along line Ia-Ib in FIG. 1, and FIG. 4 is a configuration diagram for explaining an example of an electrodeless lamp used in FIG. 4, FIG. 4 is an enlarged perspective view showing a main part of FIG. 1, and FIG. 5 is a partially cutaway enlarged sectional view of the main part of FIG.
図1、図2において、11はマイクロ波を遮蔽する機能を有する、例えばステンレス製のランプハウスであり、このランプハウス11の中央下方部には電極を備えない、いわゆる無電極ランプ12を配設してある。131,132は、マイクロ波を発生させるマグネトロンである。14は、マグネトロン131,132を駆動させるための電力を供給するための電源である。151,152は、マグネトロン131,132で発生させアンテナ161,162から送信されるマイクロ波を、無電極ランプ12に伝達させる導波管である。 1 and 2, reference numeral 11 denotes a lamp house made of, for example, stainless steel having a function of shielding microwaves. A so-called electrodeless lamp 12 having no electrode is disposed at the center lower part of the lamp house 11. It is. 131 and 132 are magnetrons that generate microwaves. Reference numeral 14 denotes a power supply for supplying electric power for driving the magnetrons 131 and 132. Reference numerals 151 and 152 denote waveguides that transmit the microwaves generated by the magnetrons 131 and 132 and transmitted from the antennas 161 and 162 to the electrodeless lamp 12.
ここで、図3を参照して無電極ランプ12の構成例について説明する。121は紫外線を透過させる石英ガラス製の外径が15±1mm程度で、長さが240mm程度の円筒形状のバルブである。バルブ121の発光空間内には、例えば、不活性ガスとそれに水銀と鉄を主成分とするマイクロ波で放電させる放電媒体を封入する。バルブ121の両端にはバルブ121を支持する支持部122,123がバルブ121と一体的に形成される。 Here, a configuration example of the electrodeless lamp 12 will be described with reference to FIG. Reference numeral 121 denotes a cylindrical bulb having an outer diameter of about 15 ± 1 mm and a length of about 240 mm, which transmits ultraviolet rays. In the light emitting space of the bulb 121, for example, an inert gas and a discharge medium for discharging with a microwave mainly composed of mercury and iron are enclosed. Support portions 122 and 123 that support the valve 121 are formed integrally with the valve 121 at both ends of the valve 121.
再び図1、図2において、17は、無電極ランプ12から照射された光を受光する受光素子であり、金属線をメッシュ状に編み込んだり、パンチング加工されたりした金属板からなるカバーで覆われてなる。18は、受光素子17により受光した光量を、アナログ電圧として出力する光量検出器である。19は、光量検出器18により検出された光量値が、予め記憶された光量値に等しくなるように電源14を制御するプログラムにより動作する制御部である。具体的には、制御部19は、光量検出器18から出力される光量検出値が、予め記憶された値よりも小さい場合は、電源14に対してマグネトロン131,132が発生するマイクロ波のエネルギー量を増やすように出力電圧を上げる制御を行い、光量検出値が記憶された値よりも大きい場合は、マイクロ波のエネルギー量を減ずるように出力電圧を下げる制御を行う。これにより、無電極ランプ12から放射される紫外線量の一定化が図られる。 In FIGS. 1 and 2 again, reference numeral 17 denotes a light receiving element that receives light emitted from the electrodeless lamp 12, and is covered with a cover made of a metal plate in which a metal wire is knitted or punched. It becomes. A light amount detector 18 outputs the light amount received by the light receiving element 17 as an analog voltage. Reference numeral 19 denotes a control unit that operates according to a program that controls the power supply 14 so that the light amount value detected by the light amount detector 18 becomes equal to the light amount value stored in advance. Specifically, when the light amount detection value output from the light amount detector 18 is smaller than a prestored value, the control unit 19 generates microwave energy generated by the magnetrons 131 and 132 with respect to the power source 14. Control is performed to increase the output voltage so as to increase the amount, and if the detected light amount is larger than the stored value, control is performed to decrease the output voltage so as to decrease the amount of microwave energy. Thereby, the amount of ultraviolet rays radiated from the electrodeless lamp 12 is made constant.
さらに、ランプハウス11の上部には、ランプハウス11の内部に、例えば、冷却風を供給することにより無電極ランプ12とマグネトロン131,132を冷却させるファンを主体とする冷却機構20が設けられる。 Further, a cooling mechanism 20 mainly including a fan for cooling the electrodeless lamp 12 and the magnetrons 131 and 132 by supplying cooling air, for example, is provided inside the lamp house 11.
図4にも示すように、無電極ランプ12の背面側には、無電極ランプ12を挟んで平板状の反射板211,212が、例えば水平に対する角度Xが54°になるように下方側に断面ハの字状、すなわち一端(上方)側に狭開口、他端(下方)側に広開口を形成するように広げた状態で配置される。反射板211,212は、例えば長さが86mm、幅が260mm、厚みが3.3mmの大きさである。フレーム22には無電極ランプ12も取り付けられる。間隔の狭いマグネトロン131,132側、すなわち上方側の反射板211,212の間には反射板211,212の長手方向に沿って中間部材23が配置される。中間部材23は、例えば幅が8mm、長さが250mm、厚みが4mmの大きさであり、マイクロ波を吸収し難く、耐熱性の高い例えば、セラミックス、石英、テフロン(登録商標)等が使用されている。なお、無電極ランプ12の中心と中間部材23の下端との距離は、例えば14mmである。 As shown also in FIG. 4, on the back side of the electrodeless lamp 12, flat reflectors 211 and 212 sandwiching the electrodeless lamp 12 are arranged on the lower side so that, for example, the angle X with respect to the horizontal is 54 °. It is arranged in a state where the cross section has a letter C shape, that is, a narrow opening is formed on one end (upper) side and a wide opening is formed on the other end (lower) side. The reflectors 211 and 212 are, for example, 86 mm in length, 260 mm in width, and 3.3 mm in thickness. The electrodeless lamp 12 is also attached to the frame 22. An intermediate member 23 is disposed along the longitudinal direction of the reflecting plates 211 and 212 between the magnetrons 131 and 132 having a narrow interval, that is, between the reflecting plates 211 and 212 on the upper side. The intermediate member 23 has a width of 8 mm, a length of 250 mm, and a thickness of 4 mm, for example, which is difficult to absorb microwaves and has high heat resistance, such as ceramics, quartz, and Teflon (registered trademark). ing. Note that the distance between the center of the electrodeless lamp 12 and the lower end of the intermediate member 23 is, for example, 14 mm.
図5に示すように、反射板211,212は、第1および第2の反射板を構成し、中間部材23の一端部と対向する反射板211との間には空隙24aが形成され、中間部材23の他端部と対向する反射板212との間には空隙24bが形成されている。空隙24aに面する反射部211には、冷却制御部材25aが取り付けられる。冷却制御部材25aは、空隙24aの間隔を下方側(広開口側)に行くほど漸次狭めるように、反射部211の上方端の無電極ランプ12と面する側に突出形成された突起である。空隙24aに面する反射部212にも、冷却制御部材25aと同様の冷却制御部材25bが取り付けられる。つまり、冷却機構20側の空隙24a,24bの幅α1と無電極ランプ12側の空隙24a,24bの幅α2は、α1>α2の関係で構成される。なお、本実施の形態では、幅α1は9mm、幅α2は5mmである。 As shown in FIG. 5, the reflectors 211 and 212 constitute first and second reflectors, and a gap 24 a is formed between one end of the intermediate member 23 and the reflector 211 facing the intermediate member 23. A gap 24 b is formed between the other end of the member 23 and the reflecting plate 212 facing the other end. A cooling control member 25a is attached to the reflecting portion 211 facing the gap 24a. The cooling control member 25a is a protrusion formed so as to protrude on the side facing the electrodeless lamp 12 at the upper end of the reflection portion 211 so as to gradually narrow the gap 24a toward the lower side (wide opening side). A cooling control member 25b similar to the cooling control member 25a is also attached to the reflecting portion 212 facing the gap 24a. That is, the width α1 of the air gaps 24a and 24b on the cooling mechanism 20 side and the width α2 of the air gaps 24a and 24b on the electrodeless lamp 12 side are configured in a relationship of α1> α2. In the present embodiment, the width α1 is 9 mm and the width α2 is 5 mm.
ここで、反射板211,212と冷却制御部材25a,25bと中間部材23は、支持部材41a,41bによって支持される。すなわち、支持部材41a,41bに、水平に対する角度Xが54°になるように形成された斜めの切り欠き部、その切り欠き部に連続するように形成された三角形状の切り欠き部、および中央付近に形成された貫通孔を備えており、斜めの切り欠き部に反射板211,212、三角形状の切り欠き部に冷却制御部材25a,25b、貫通穴に中間部材23がそれぞれ支持される。反射板211,212の下端側は、図示しない取着手段を介してフレーム22等に取着される。 Here, the reflection plates 211 and 212, the cooling control members 25a and 25b, and the intermediate member 23 are supported by the support members 41a and 41b. That is, the support member 41a, 41b has an oblique cutout formed so that the angle X with respect to the horizontal is 54 °, a triangular cutout formed so as to be continuous with the cutout, and a center A through-hole formed in the vicinity is provided, and the reflectors 211 and 212 are supported in the oblique notch, the cooling control members 25a and 25b are supported in the triangular notch, and the intermediate member 23 is supported in the through-hole. The lower ends of the reflectors 211 and 212 are attached to the frame 22 and the like via attachment means (not shown).
反射板211,212の反射面側と被照射体(図示せず)との間には、照射窓を構成するスクリーン26がランプハウス11の一部に設けられている。スクリーン26は、例えば、金属線をメッシュ状に編み込んで形成したり、金属板にパンチング加工で形成したりすることで開口を有するようになっている。27は、反射板211,212とスクリーン26で構成されるマイクロ波空洞部である。 A screen 26 constituting an irradiation window is provided in a part of the lamp house 11 between the reflection surface side of the reflection plates 211 and 212 and an irradiated body (not shown). The screen 26 has an opening, for example, by knitting a metal wire into a mesh shape or by punching a metal plate. Reference numeral 27 denotes a microwave cavity formed by the reflectors 211 and 212 and the screen 26.
ここで、電源14からマグネトロン131,132に電力が供給されると、マグネトロン131,132はマイクロ波を発生する。発生されたマイクロ波は、アンテナ161,162からそれぞれ導波管151,152を介して無電極ランプ12に伝達される。無電極ランプ12は、発光空間121内に封入された放電媒体に基づいた、例えば波長200〜400nmの紫外線が発光される。紫外線は、ランプハウス11の下方側に放射させ、スクリーン26を介して被照射体に照射する。 Here, when power is supplied from the power supply 14 to the magnetrons 131 and 132, the magnetrons 131 and 132 generate microwaves. The generated microwaves are transmitted from the antennas 161 and 162 to the electrodeless lamp 12 via the waveguides 151 and 152, respectively. The electrodeless lamp 12 emits ultraviolet light having a wavelength of 200 to 400 nm, for example, based on the discharge medium sealed in the light emitting space 121. Ultraviolet rays are radiated to the lower side of the lamp house 11 and irradiated to the irradiated object via the screen 26.
点灯に伴い無電極ランプ12は熱を発生し、ランプ温度が上昇する。そこで、冷却機構20のファンを回して得られる外部からの冷却風は、反射板211,212と中間部材23の空隙24a,24bを介して無電極ランプ12に当てられランプ温度を下げることができる。 As the lamp is turned on, the electrodeless lamp 12 generates heat and the lamp temperature rises. Therefore, the cooling air from the outside obtained by turning the fan of the cooling mechanism 20 is applied to the electrodeless lamp 12 via the reflectors 211 and 212 and the gaps 24a and 24b of the intermediate member 23, so that the lamp temperature can be lowered. .
このとき、空隙24a,24bは、流出側の幅α2が流入側の幅α1に対して、α2<α1の関係になっていることから、流入された冷却風の流速を速めて無電極ランプ12を冷やす能力が向上することになる。これにより、信頼性上の適温であるとされるランプ温度850℃以下を実現することが可能となる。 At this time, the gaps 24a and 24b have a relationship of α2 <α1 with respect to the width α1 on the outflow side with respect to the width α1 on the inflow side. The ability to cool will improve. As a result, it is possible to realize a lamp temperature of 850 ° C. or lower, which is considered to be an appropriate temperature for reliability.
さらに、本実施の形態のように、反射板211、212の上方端を中間部材23の上方端よりも高い位置とし、空隙24a、24bに至るまでに予備的に冷却風を加速させるようにしてもよい。その際、上方側を水平に対して緩やかな角度、つまり広角度の傾斜にすることで、より多くの冷却風を空隙24a、24bに取り込めるようにすることもできる。また、冷却風の流出口付近、すなわち冷却部材25a、25b下方側の形状を、冷却風を無電極ランプ12の方向に導くような傾斜形状とすることで、無電極ランプ12に冷却風を効果的に供給することが可能となる。上記のように、反射板211、212の上方側と下方側の形状を段階的または漸次変化させるようにしてもよい。 Further, as in the present embodiment, the upper ends of the reflectors 211 and 212 are positioned higher than the upper end of the intermediate member 23, and the cooling air is preliminarily accelerated before reaching the gaps 24a and 24b. Also good. At that time, by making the upper side inclined at a gentle angle with respect to the horizontal, that is, a wide angle, more cooling air can be taken into the gaps 24a and 24b. Further, the cooling air is effectively applied to the electrodeless lamp 12 by making the shape near the outlet of the cooling air, that is, the shape below the cooling members 25a and 25b so as to guide the cooling air toward the electrodeless lamp 12. Can be supplied automatically. As described above, the shapes of the upper and lower sides of the reflecting plates 211 and 212 may be changed stepwise or gradually.
なお、中間部材23は、光学設計上の理由から反射板211,212との間の空隙を狭くして冷却風の速度を上げることに寄与しているが、冷却制御部材25a,25b間に十分な冷却風の得られる空隙を得られる場合は、必須ではない。反射板211,212との間に中間部材23を設ける場合でも、その形状や個数に限定はない。例えば、中間部材23を下方に向かうほど反射板211,212の方向に傾斜する形状とすることで、空隙24a、24bの幅をα2<α1とするものであってもよいし、複数配置して隣接する中間部材の間にも空隙を形成するものであってもよい。 The intermediate member 23 contributes to increasing the cooling air speed by narrowing the gap between the reflectors 211 and 212 for optical design reasons. However, the intermediate member 23 is sufficient between the cooling control members 25a and 25b. It is not essential to obtain a space from which a cooling air can be obtained. Even when the intermediate member 23 is provided between the reflecting plates 211 and 212, the shape and the number thereof are not limited. For example, the width of the gaps 24a and 24b may be set to α2 <α1 by arranging the intermediate member 23 to be inclined in the direction of the reflectors 211 and 212 toward the lower side, or a plurality of the intermediate members 23 may be arranged. A space may also be formed between adjacent intermediate members.
図6は、この発明と比較例の反射板によるランプ温度について説明するための説明図である。なお、図6は色が白くなるほど冷却風の速度が速くなる状態を示している。 FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the lamp temperature by the reflector of the invention and the comparative example. FIG. 6 shows a state where the speed of the cooling air increases as the color becomes white.
図6(a)は比較例の湾曲状の反射板を、図6(b)は比較例の平板状の反射板を、図6(c)はこの発明の平板状に冷却制御部材を有した反射板におけるランプ温度をそれぞれ測定した結果を示している。測定の条件としては、マグネトロン投入電力を7.5kW、ランプ電力を6kW、冷却風流量を10m3/分、冷却風温度を25℃とした。 6 (a) shows a curved reflector of the comparative example, FIG. 6 (b) shows a flat reflector of the comparative example, and FIG. 6 (c) has a cooling control member in the flat form of the present invention. The result of having measured the lamp temperature in a reflecting plate is shown. The measurement conditions were magnetron input power of 7.5 kW, lamp power of 6 kW, cooling air flow rate of 10 m 3 / min, and cooling air temperature of 25 ° C.
すなわち、図6(a)の湾曲状の反射板を用いた場合のランプ温度は、797℃となり、ランプ寿命上の特段の問題はないが、課題の説明部分で説明したように、反射板とランプとのシビアな位置管理を必要とする問題がある。 That is, the lamp temperature when the curved reflector of FIG. 6A is used is 797 ° C., and there is no particular problem with the lamp life, but as described in the explanation of the problem, There is a problem that requires severe position management with the lamp.
図6(b)のただ単に平板状の反射板を用いた場合は、反射板とランプとの位置を湾曲形状の反射板に比してシビアな管理は必要ない。しかし光学設計上は、中間部材と反射板との空隙を狭くできないことから、冷却風の流速を速めることができない。このためランプ温度は、879℃となり、ランプ寿命上多大な影響のある温度となる問題がある。 In the case of using only a flat reflector as shown in FIG. 6B, the management of the position of the reflector and the lamp is not necessary as compared with the curved reflector. However, from the viewpoint of optical design, since the gap between the intermediate member and the reflector cannot be narrowed, the flow velocity of the cooling air cannot be increased. For this reason, the lamp temperature becomes 879 ° C., and there is a problem that the temperature has a great influence on the lamp life.
図6(c)の平板状の反射板を用いて、冷却風を取り込む中間部材と冷却制御部材とに形成される空隙の流出口を、流入口に比して狭くした場合のランプ温度は、815℃となる。これは、湾曲形状の反射板を用いた場合に比してやや高い温度ではあるものの、信頼性上の適温であるされる850℃以下を十分満足する値を得ることが確認できた。 The lamp temperature when the outlet of the air gap formed in the intermediate member that takes in the cooling air and the cooling control member is narrower than the inlet using the flat reflector of FIG. 815 ° C. Although this was a slightly higher temperature than when a curved reflector was used, it was confirmed that a value sufficiently satisfying 850 ° C. or less, which is an appropriate temperature for reliability, was obtained.
このように、反射板形状の差異による温度上昇の要因として検討を重ねた結果、反射板の空隙端部、つまりランプハウスへの冷却風流入口を所望の形状にすることで、反射板形状に係わらずランプ温度を適切な温度に制御できることを見出した。ランプハウス内への冷却風の流入が2枚の反射板の空隙からとなるマイクロ波紫外線照射モジュールにおいて、空隙の中心と2枚の反射板の空隙側端部に部材を配して冷却風を制御することにより、反射板の形状に左右されることなく、ランプ温度を制御できるため、早期劣化を起こすことなく所望の配光を実現できる。 As described above, as a result of repeated investigations as a cause of the temperature rise due to the difference in the reflector shape, the gap end portion of the reflector plate, that is, the cooling air inlet to the lamp house is formed into a desired shape, and thus the shape of the reflector plate is affected. It was found that the lamp temperature can be controlled to an appropriate temperature. In the microwave ultraviolet irradiation module in which the cooling air flows into the lamp house from the gap between the two reflectors, a member is arranged at the center of the gap and the gap-side end of the two reflectors to generate the cooling air. By controlling the lamp temperature, the lamp temperature can be controlled without being influenced by the shape of the reflecting plate, so that a desired light distribution can be realized without causing early deterioration.
この実施形態は、中間部材の端面と対向する平板状の反射板に無電極ランプ側ほど漸次空隙を狭くする冷却制御部材を配置することにより、平板状の反射板を用いながらランプ温度を低下させることが可能となる。これにより、被照射体と反射板の位置管理がややラフでも構わない平板状の反射板の使用しながらランプ温度の制御が可能となり、ランプの早期劣化を起こすことなく、所望の配光を得ることができる。 In this embodiment, a cooling control member that gradually narrows the gap toward the electrodeless lamp side is arranged on a flat reflector facing the end face of the intermediate member, thereby reducing the lamp temperature while using the flat reflector. It becomes possible. This makes it possible to control the lamp temperature while using a flat reflector that allows the position of the irradiated object and the reflector to be somewhat rough, and obtains a desired light distribution without causing early deterioration of the lamp. be able to.
図7は、この発明の紫外線照射装置に関する他の実施形態について説明するための図5に相当する断面図である。上記実施形態と同一機能の部分には同一の部号を付して説明する。 FIG. 7 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5 for explaining another embodiment relating to the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention. Parts having the same functions as those in the above embodiment will be described with the same reference numerals.
この実施形態は、平板状の反射板211,212のそれぞれの一端に、空隙24a,24bに対向する冷却制御部材25a,25bが一体的に形成された保持部材71a,71bを取着したものである。この場合、保持部材71a,71bが無電極ランプ12の冷却機能と反射板211、212の保持機能を兼ねるため、部材を削減することができる。 In this embodiment, holding members 71a and 71b in which cooling control members 25a and 25b opposed to the gaps 24a and 24b are integrally formed are attached to one ends of the flat reflectors 211 and 212, respectively. is there. In this case, since the holding members 71a and 71b have both the cooling function of the electrodeless lamp 12 and the holding function of the reflection plates 211 and 212, the number of members can be reduced.
図8(a)〜(c)は、それぞれこの発明の紫外線照射装置に関する変形例について説明するための要部の断面図である。 8 (a) to 8 (c) are cross-sectional views of the main parts for explaining modifications of the ultraviolet irradiation device of the present invention.
図8(a)の変形例は、無電極ランプ12と対向する中間部材23に反射膜81を設けた。これにより、被照射体とは反対の無電極ランプ12の上方向の光を有効利用することが可能となる。 In the modification of FIG. 8A, the reflective film 81 is provided on the intermediate member 23 facing the electrodeless lamp 12. Thereby, it is possible to effectively use the upward light of the electrodeless lamp 12 opposite to the irradiated object.
図8(b)の変形例は、無電極ランプ12と対向する中間部材23面に、V字状の突起82を形成したものである。この場合は、突起82により無電極ランプ12へ戻ってくる紫外線量を極力抑えることができることから、発生した紫外線をより有効的に利用することができる。また、V字の角度を変更することで、冷却風の風速や空隙24a、24bを通過後の風の向きなどを調整することも可能である。 In the modification of FIG. 8B, a V-shaped projection 82 is formed on the surface of the intermediate member 23 facing the electrodeless lamp 12. In this case, since the amount of ultraviolet rays returning to the electrodeless lamp 12 by the protrusions 82 can be suppressed as much as possible, the generated ultraviolet rays can be used more effectively. Further, by changing the V-shaped angle, it is possible to adjust the wind speed of the cooling air, the direction of the wind after passing through the gaps 24a and 24b, and the like.
図8(c)の変形例は、無電極ランプ12と対向する中間部材23の表面をエンボス形状の反射ミラー83を形成したものである。反射ミラー83は、無電極ランプ12からの紫外線を乱反射させて、反射板211,212でさらに被照射体側に照射させることたことで、照度の向上とともに均斉度の向上を図ることができる。 In the modification of FIG. 8C, an embossed reflection mirror 83 is formed on the surface of the intermediate member 23 facing the electrodeless lamp 12. The reflection mirror 83 diffuses the ultraviolet rays from the electrodeless lamp 12 and further irradiates the irradiated object side with the reflectors 211 and 212, thereby improving the illuminance and the uniformity.
この発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、無電極ランプを低圧紫外線ランプやメタルハライドランプなどの線状光源に置き換えてもよい。また、冷却制御部材25a,25bを、型などを用いることで反射板211、212と一体形成したり、反射板211、212とは別々に形成し、例えば熱硬化性の接着剤を用いて一体化したりするようにしてもよい。また、反射板211,212などの支持を、両端縁をフレーム22の一部に例えば耐熱性の接着剤を用いて取着させるようにしてもよい。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. For example, the electrodeless lamp may be replaced with a linear light source such as a low-pressure ultraviolet lamp or a metal halide lamp. Further, the cooling control members 25a and 25b are formed integrally with the reflection plates 211 and 212 by using a mold or the like, or formed separately from the reflection plates 211 and 212, for example, using a thermosetting adhesive. Or you may make it. Further, the support of the reflecting plates 211 and 212 may be attached to both ends of the frame 22 by using, for example, a heat resistant adhesive. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
11 ランプハウス
12 無電極ランプ
131,132 マグネトロン
14 電源
151,152 導波管
161,162 アンテナ
20 冷却機構
211,212 反射板
22 フレーム
23 中間部材
24a,24b 空隙
25a,25b 冷却制御部材
26 スクリーン
27 マイクロ波空洞部
41a,41b 支持部材
71a,71b 保持部
81 反射膜
82 突起
83 反射ミラー
11 Lamp house 12 Electrodeless lamp 131, 132 Magnetron 14 Power supply 151, 152 Waveguide 161, 162 Antenna 20 Cooling mechanism 211, 212 Reflector 22 Frame 23 Intermediate member 24a, 24b Air gap 25a, 25b Cooling control member 26 Screen 27 Micro Wave cavity portions 41a and 41b Support members 71a and 71b Holding portion 81 Reflecting film 82 Projection 83 Reflecting mirror
Claims (2)
前記無電極ランプの紫外線を被照射体に照射させる平板状の第1および第2の反射板と、
前記第1および第2の反射板の空隙から冷却風を流入させ、前記無電極ランプを空冷する冷却機構と、
前記空隙に対向する前記第1および第2の反射板に設けられ、前記冷却風が流入される流入口から流出される流出口に至る前記空隙の幅を漸次狭く形成する冷却制御部材と、を具備したことを特徴とする紫外線照射装置。 An electrodeless lamp that encloses a discharge medium and emits ultraviolet light by exciting the discharge medium with microwaves;
Flat plate-like first and second reflectors for irradiating the irradiated body with ultraviolet rays of the electrodeless lamp;
A cooling mechanism for flowing cooling air from the gap between the first and second reflectors and cooling the electrodeless lamp;
A cooling control member that is provided on the first and second reflectors facing the gap and that gradually reduces the width of the gap from the inlet through which the cooling air flows to the outlet through which the cooling air flows. An ultraviolet irradiation device characterized by comprising.
前記第1および第2の反射板により形成される空間に配置された線状光源と、
前記狭開口側から前記空間に冷却風を流入させ、前記無電極ランプを空冷する冷却機構と、
前記狭開口付近に配置され、前記第1および第2の反射板の端部との間に2つの空隙を形成する中間部材と、
前記狭開口側の前記第1および第2の反射板の端部に設けられ、前記空隙の幅を前記広開口に向かって狭くする前記冷却制御部材と、を具備したことを特徴とする紫外線照射装置。 A flat plate-like first and second reflectors arranged in a U-shape so as to form a narrow opening on one end side and a wide opening on the other end side;
A linear light source disposed in a space formed by the first and second reflectors;
A cooling mechanism for flowing cooling air into the space from the narrow opening side and cooling the electrodeless lamp,
An intermediate member disposed in the vicinity of the narrow opening and forming two gaps between the end portions of the first and second reflectors;
UV irradiation, comprising: the cooling control member provided at the end of the first and second reflectors on the narrow opening side and narrowing the width of the gap toward the wide opening. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010275546A JP2012124094A (en) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | Ultraviolet light radiation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010275546A JP2012124094A (en) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | Ultraviolet light radiation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012124094A true JP2012124094A (en) | 2012-06-28 |
Family
ID=46505312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010275546A Pending JP2012124094A (en) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | Ultraviolet light radiation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012124094A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6940033B1 (en) * | 2019-10-07 | 2021-09-22 | ウシオ電機株式会社 | Ultraviolet irradiation device |
-
2010
- 2010-12-10 JP JP2010275546A patent/JP2012124094A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6940033B1 (en) * | 2019-10-07 | 2021-09-22 | ウシオ電機株式会社 | Ultraviolet irradiation device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6323601B1 (en) | Reflector for an ultraviolet lamp system | |
| KR101432349B1 (en) | Laser drive light source | |
| JP4777582B2 (en) | Microwave-excited UV lamp system with improved lamp cooling. | |
| JP2002260595A (en) | Ultraviolet ray lamp system and method therefor | |
| JP2017522688A (en) | Laser-driven shield beam lamp | |
| KR20130007547A (en) | Uv led based lamp for compact uv curing lamp assemblies | |
| KR20110030455A (en) | Compact uv irradiation module | |
| GB2336240A (en) | Apparatus for emitting light | |
| JP2014064996A (en) | Light irradiation device | |
| CN108698078B (en) | Ultraviolet curing device with split ultraviolet deflection mirror | |
| JP2012124094A (en) | Ultraviolet light radiation device | |
| JP2017012988A (en) | Light irradiation apparatus and light curing system | |
| JP2012130831A (en) | Ultraviolet irradiation module and ultraviolet irradiation device | |
| JP2011204435A (en) | Ultraviolet radiation device | |
| JP2012221621A (en) | Light irradiation device | |
| JP2011045835A (en) | Ultraviolet lay irradiation apparatus | |
| JP5110707B2 (en) | UV irradiation equipment | |
| JP2008235678A (en) | Ultraviolet irradiator, ultraviolet irradiator and film quality modification method | |
| WO2011080852A1 (en) | Method and apparatus for manufacturing liquid crystal display panel | |
| US20120168648A1 (en) | Elliptical light source for ultraviolet (uv) curing lamp assemblies | |
| JP5910020B2 (en) | Blue phase liquid crystal panel manufacturing apparatus and blue phase liquid crystal panel manufacturing method | |
| JP2013034978A (en) | Light irradiation device and system thereof | |
| JP5597951B2 (en) | UV irradiation equipment | |
| JP2010199045A (en) | Ultraviolet irradiation device | |
| JP4965488B2 (en) | UV irradiation equipment |