JP2016095908A - Uv radiation lamp fitting and uv radiation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、UV照射用灯具およびそのUV照射用灯具を備えたUV照射装置に関する。 The present invention relates to a UV irradiation lamp and a UV irradiation apparatus including the UV irradiation lamp.
従来から、樹脂や接着剤の硬化処理、インキや塗料の乾燥、被処理対象物の表面改質、または半導体基板や液晶基板を露光するための光源として、UV(紫外線)を放射する光源が使われている。 Conventionally, a light source that emits UV (ultraviolet rays) has been used as a light source for curing a resin or adhesive, drying ink or paint, modifying the surface of an object to be processed, or exposing a semiconductor substrate or a liquid crystal substrate. It has been broken.
このような光源を使うUV照射装置として、特許文献1には、放電灯の光照射量に対応させて使用する空冷流路制御機構を構成することで大容量の放電ランプを使用しても的確に冷却できる乾燥装置が記載されている。 As a UV irradiation apparatus using such a light source, Patent Document 1 discloses that even if a large-capacity discharge lamp is used by configuring an air cooling flow path control mechanism that is used corresponding to the light irradiation amount of the discharge lamp. Describes a drying device that can be cooled.
しかしながら、特許文献1では、光照射量の大きな放電ランプを使用しており、また、煩雑な空冷流路制御機構を備えていることから装置が大型化する。このような大型のUV照射装置の場合、被処理対象物の特定の箇所のみを照射することができず、UVの照射を必要としない箇所まで照射してしまい、不要な紫外線劣化が進行してしまう。 However, in Patent Document 1, a discharge lamp with a large amount of light irradiation is used, and since the complicated air-cooling flow path control mechanism is provided, the apparatus becomes large. In the case of such a large UV irradiation apparatus, it is impossible to irradiate only a specific part of the object to be processed, and it irradiates a part that does not require UV irradiation, and unnecessary ultraviolet ray deterioration proceeds. End up.
このような問題を解決するために、特許文献2のような小型で軽量なハンディタイプのUV照射装置が開発されている。 In order to solve such a problem, a small and lightweight handy-type UV irradiation apparatus as in Patent Document 2 has been developed.
しかしながら、従来の小型のUV照射装置は、ケースの上面に小型の冷却用のファンが設けられているため、ミラーが冷却風を遮ってしまう。そのため冷却効率が悪く、放電ランプを適切に冷却することができない。放電ランプを点灯中に適切な温度となるように冷却しなければ、放電ランプの破損や立ち上がり不良の原因となるだけでなく、装置全体が熱くなってしまい、電気回路部品などの劣化の原因にもなってしまう。また、ミラーも同様に適切な温度となるように冷却しなければ、形状変形や破損の可能性がある。 However, since the conventional small UV irradiation apparatus is provided with a small cooling fan on the upper surface of the case, the mirror blocks the cooling air. Therefore, the cooling efficiency is poor and the discharge lamp cannot be cooled appropriately. If the discharge lamp is not cooled to an appropriate temperature during lighting, it will not only cause damage to the discharge lamp and start-up failure, but it will also heat up the entire device and cause deterioration of electrical circuit components. It will also become. Similarly, if the mirror is not cooled to an appropriate temperature, the shape may be deformed or broken.
さらに、ファンがあることでケースの上面に把手を設けることができず、作業効率が悪い。 Furthermore, the presence of a fan makes it impossible to provide a handle on the upper surface of the case, resulting in poor working efficiency.
そこで本発明は、作業性がよく、小型でありながらも効率良くミラー及びランプを同時に冷却することができるUV照射用灯具およびUV照射装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a UV irradiation lamp and a UV irradiation apparatus capable of simultaneously cooling a mirror and a lamp efficiently while having good workability and a small size.
本発明のUV照射用灯具は、一対の電極を有する直管型の放電ランプと、放電ランプの軸方向に沿って設けられ、放電ランプから放射されるUVを照射面側に反射するミラーと、放電ランプとミラーを冷却する冷却ファンとを備える。その冷却ファンは、冷却風がミラーの背面側を放電ランプの軸に沿って流れるようにUV照射用灯具内に配置されている。 The UV irradiation lamp of the present invention includes a straight tube type discharge lamp having a pair of electrodes, a mirror provided along the axial direction of the discharge lamp, and reflecting UV emitted from the discharge lamp to the irradiation surface side, A discharge fan and a cooling fan for cooling the mirror are provided. The cooling fan is disposed in the UV irradiation lamp so that the cooling air flows along the axis of the discharge lamp on the back side of the mirror.
上記のように構成することで、冷却風がミラーと放電ランプの軸に沿って流れるため、複雑な冷却機構を必要とせず、ミラーと放電ランプを同時に冷却することができる。そのため、装置の小型化を維持することができる。 With the configuration described above, the cooling air flows along the axis of the mirror and the discharge lamp, so that a complicated cooling mechanism is not required and the mirror and the discharge lamp can be cooled at the same time. Therefore, the downsizing of the apparatus can be maintained.
以下、図1、図2を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態のUV照射装置10は、電源20、UV照射用灯具30、給電ケーブル40、放電ランプ50を具備している。
The
図1に示す電源20には、スイッチ26、アワーメータ28、通気口24が設けられている。また、上面には把手22が備えられており、持ち運びが可能である。電源20は、電力を給電ケーブル40によってUV照射用灯具30に供給している。
The
図2に、UV照射用灯具30の断面図を示す。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the
UV照射用灯具30は、6つの外面から成る直方体形状である。上面には給電ケーブル40を接続する端子33、把手34を備えている。また、底面には放電ランプ50から放射されるUVを照射する照射口31を設け、端面には排気口39を設けている。一方内部には、冷却ファン32、ミラー36、放電ランプ50を内蔵している。内蔵する冷却ファン32、ミラー36、放電ランプ50は、UV照射用灯具30の底面から着脱が可能である。
The
冷却ファン32は、ここでは吸気型の冷却ファンであり、UV照射用灯具30の内部に冷却風を供給し、ミラー36、放電ランプ50を冷却する。吸気型の冷却ファンとすることで、冷却ファン32の動作中はUV照射用灯具30の内部が陽圧となり、放電ランプ50やミラー36への空気中のゴミや埃の付着防止が期待できる。
Here, the
冷却ファン32は、直方体形状であるUV照射用灯具30の長手方向に冷却風を供給できるように、UV照射用灯具30の短辺で構成された端面に備えられている。つまり、冷却ファン32の吸気側面が、UV照射用灯具30の上流側(図2の左手側)の外面の一部を構成するように備えられる。
The
放電ランプ50は、石英ガラスで形成した、直管型の発光管52と、発光管52の両端部に接続する第一の封止管53及び第二の封止管54と、第一の封止管53及び第二の封止管54の端部に固定した口金57及び口金58と、を一体的に備えている。第一の封止管53と第二の封止管54は互いに同軸上である。放電ランプ50内にはXeガス、Krガス、Arガスなどの希ガス、水銀が封入してある。
The
発光管52の内部にはタングステンなどの高融点金属で構成された一対の電極(図示せず)が互いに対向する状態で配設してある。第一の封止管53及び第二の封止管54の発光管52と反対側の端部には金属製の口金57、58がそれぞれ装着してある。電極(図示せず)は、第一の封止管53及び第二の封止管54と発光管52の内部に配設した導電部材(図示せず)により、口金57、58と電気的に導通可能に接続されている。口金57、58に外部の電源20と接続して、放電ランプ50に電力を供給すると、電極間で放電が発生し、UV(紫外光)を放射する。
Inside the
放電ランプ50は、直方体形状であるUV照射用灯具30の長手方向と放電ランプ50の軸Lの方向とが平行となるように配置される。このとき、放電ランプ50は、放電ランプ50の軸L方向の中心が、UV照射用灯具30の長手方向(軸方向)中心よりも下流側(図2の右手側)に配置するとよい。
The
ミラー36は、ここではアルミ製のミラーであり、軽量性に優れている。このミラー36は、放電ランプ50の軸L方向に沿うようにUV照射用灯具30内に設置される。さらに好ましくは、ミラー36の背面が、UV照射用灯具30の高さ方向中央よりも上側に配置するとよい。
Here, the
放電ランプ50の放射光(UV)を効率よく照射するため、ミラー36のUV照射用灯具30の長辺方向の長さは、放電ランプ50の発光管52の長さよりも長い。また、ミラー36のUV照射用灯具30の高さ方向(鉛直方向)の長さは、放電ランプ50の中心軸Lより照射口31側まで延在する。すなわち、放電ランプ50のUV照射用灯具30における照射口31側以外の五面をミラー36で囲えればよい。
In order to efficiently irradiate the emitted light (UV) of the
第一の封止管53及び第二の封止管54の下側半周方向を囲むようにアルミ製の反射板38が設けられる。これにより、放電ランプ50は、照射口31側以外をミラー36と反射板38で囲まれる。この反射板38を設けることで、放電ランプ50から放射される放射光(UV)をミラー36と共に反射して、有効に照射口31から取り出すことができる。これにより、放射光を最大限利用することができ、照射口31以外からの照射(光漏れ)を低減することができる。
An
ミラー36には、ミラー36の背面側から照射面側、つまり放電ランプ50に向かって冷却風が流れるように開口した通気口361が設けられている。
The
なお、ミラーは、いわゆるコールドミラーであってもよい。また、ミラー形状は効率よく照射口31に反射する形状であれば楕円や平面状でよく、限定されるものではない。
The mirror may be a so-called cold mirror. Further, the mirror shape may be an ellipse or a plane as long as it is a shape that efficiently reflects to the
本実施形態では、ミラー36と反射板38を高さ方向(鉛直方向)に沿った同一平面上に配置しているが、ミラー36と反射板38は軸方向に対して重なっていてもよい。これにより、光漏れをさらに低減することができる。また、ミラー36と反射板38は一体物として構成されていてもよい。
In the present embodiment, the
次に、UV照射装置10の動作を説明する。
Next, the operation of the
電源20の主スイッチ(図示せず)をONにすると、冷却ファン32が作動し、冷却風が排出される。次に電源20のスイッチ26をONにすると、電源20から給電ケーブル40で接続されたUV照射用灯具30に電力が供給され、放電ランプ50が点灯する。冷却風の多くはミラー36の背面側を軸方向に沿って流れるが、冷却風の一部は第一の封止管53と反射板38との隙間を通って放電ランプ50を冷却する。
When a main switch (not shown) of the
また、ミラー36に設けられた通気口361によって、ミラー36の背面側に流れた冷却風の一部が照射口31側に流れ、点灯中に高温となる放電ランプ50を冷却することができる。
In addition, the
このように、冷却ファン32は、冷却風がUV照射用灯具30の長手方向、つまり、ミラー36の背面側に向かって流れるように配置されているため、放電ランプ50とミラー36を同時に冷却できる。一つの冷却ファン32で効率よく冷却が可能となるため、大型の冷却機構を必要とせず、UV照射用灯具30を小型に維持することができる。
In this way, the cooling
さらに、冷却ファン32は、冷却ファン32の吸気側面がUV照射用灯具30の端面の一部を構成するように設けている。したがって、UV照射用灯具30の高さを冷却ファン32の高さとすることができ、UV照射用灯具30の低背化を実現できる。
Further, the cooling
このとき、ミラー36は、ミラー36の背面がUV照射用灯具30の高さ方向中央よりも上側になるように配置されているため、低背化したUV照射用灯具30においては、ミラー36とUV照射用灯具30の上面との間隔は狭くなる。したがって、ミラー36の背面側を流れる冷却風の流速が速くなり、放電ランプ50よりも低い使用温度が好ましいミラー36を効率よく冷却することができる。
At this time, the
UV照射用灯具30内の放電ランプ50を、放電ランプ50の軸L方向における中心が、UV照射用灯具30の長手方向(軸方向)中心よりも下流側に位置するように配置するとよい。点灯中の放電ランプ50は高温(約700℃)になるため、放電ランプ50を冷却した冷却風は熱を帯びてしまう。したがって、放電ランプ50をUV照射用灯具30の下流側に配置することで、熱を帯びた冷却風を速やかに排気口39から排気することができる。これにより、UV照射用灯具30の温度上昇を低減できる。
The
また、放電ランプ50の配置に合わせて照射口31もUV照射用灯具30の下流側に位置する。これにより、被照射対象物の置かれた場所が取り回し環境に制限がある場所でも、照射し易くなる。つまり、照射可能範囲がUV照射用灯具30の端側になるため、UV照射装置10の作業者から離れた場所(奥側)に位置する被照射対象物に放射光(UV)を照射しやすくなる。
Further, the
なお、UV照射用灯具30の上面には把手34が設けられており、作業性を高めているが、把手34の設置位置を、把手34のUV照射用灯具30の長手方向における中心が、放電ランプ50の軸L方向における中心よりも上流側にするとよい。放電ランプ50をUV照射用灯具30の下流側に設置しているため、把手34が上流側に位置しているとUV照射用灯具30を扱ううえでバランスがよく、作業性に優れる。さらに、冷却風が排出される排出口39からも離れるため、安全性もよい。
Note that a
なお、ミラー36の通気口361や排気口39から放電ランプ50の放射光が漏れないように、遮光板35、37を設けるとよい。光漏れを防ぎ、安全性が高い。
The
また、放電ランプ50への過剰な冷却を避けるために、冷却ファン32と放電ランプ50の間に防風板(図示せず)を設けても良い。簡単な構成でありながら、放電ランプ50を適切な温度に調整可能である。
In order to avoid excessive cooling to the
10 UV照射装置
20 電源
30 UV照射用灯具
32 冷却ファン
36 ミラー
40 給電ケーブル
50 放電ランプ
L 放電ランプの軸線
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記放電ランプの軸方向に沿って設けられ、前記放電ランプから放射されるUVを照射面側に反射するミラーと、
前記放電ランプと前記ミラーを冷却する冷却ファンとを備え、
前記冷却ファンは、前記ミラーの背面側を前記放電ランプの軸に沿って冷却風が流れるように配置されていることを特徴とするUV照射用灯具。 A straight tube type discharge lamp having a pair of electrodes;
A mirror that is provided along the axial direction of the discharge lamp and reflects UV emitted from the discharge lamp toward the irradiation surface;
A cooling fan for cooling the discharge lamp and the mirror;
The UV irradiation lamp, wherein the cooling fan is disposed so that cooling air flows along the axis of the discharge lamp on the back side of the mirror.
前記放電ランプは、前記放電ランプの軸方向中心が、前記UV照射用灯具の軸方向中心よりも下流側となるように配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のUV照射用灯具。 The downstream end face of the UV irradiation lamp is provided with an exhaust port for exhausting cooling air,
5. The discharge lamp according to claim 1, wherein the discharge lamp is disposed such that an axial center of the discharge lamp is located downstream of an axial center of the UV irradiation lamp. Lamp for UV irradiation described in 1.
前記把手は、前記把手の軸方向中心が前記放電ランプの軸方向中心よりも上流側となるように配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のUV照射用灯具。 A handle is provided on the upper surface of the UV irradiation lamp,
5. The UV irradiation according to claim 1, wherein the handle is arranged so that an axial center of the handle is upstream of an axial center of the discharge lamp. 6. Lamps.
前記UV照射用灯具と給電ケーブルを介して接続された電源とを備えることを特徴とするUV照射装置。 A UV irradiation lamp according to any one of claims 1 to 4,
A UV irradiation apparatus comprising the UV irradiation lamp and a power source connected via a power supply cable.
前記放電ランプの軸方向に沿って設けられ、前記放電ランプ側に向けて開口した通気口が備えられたミラーと、
前記放電ランプと前記ミラーを冷却する冷却ファンとを備え、
前記冷却ファンによって排出された冷却風は、前記ミラーの背面側を前記放電ランプの軸方向に沿って流れ、少なくとも一部が前記通気口を通って前記放電ランプ側に流れることを特徴とするUV照射用灯具。 A discharge lamp having a pair of electrodes;
A mirror provided along the axial direction of the discharge lamp and provided with a vent opening toward the discharge lamp side;
A cooling fan for cooling the discharge lamp and the mirror;
The cooling air discharged by the cooling fan flows on the back side of the mirror along the axial direction of the discharge lamp, and at least a part thereof flows to the discharge lamp side through the vent. Irradiation lamp.
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