KR102479229B1 - 자외선 처리 장치 및 그를 위한 차광 부품 - Google Patents

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Abstract

램프 보호관(21)의 외주에 밀접하여 씰링 부재(O링(23))를 배치한 구성으로이루어지는 자외선 처리 장치에 있어서, 해당 씰링 부재의 자외선 열화를 막기 위해서 차광판(30)을 사용한다. 자외선 차폐 소재로 이루어지는 탄성판 모양의 차광판(30)은, 적어도 램프 보호관(21)의 내면의 원주 길이(C)에 따른 길이를 가지는 주차광부(31)와, 상기 주차광부(31)의 상기 길이 방향의 양단에서 비평행적인 수렴 형상을 이루어 연장된 제1 및 제2 오버랩부(32a, 32b)로 이루어진다. 차광판(30)을 상기 길이 방향으로 감은 상태에서 램프 보호관(21)의 내주에 밀접하도록 상기 램프 보호관(21) 내에 배치하고, 또한, 씰링 부재(23)에 대향하도록 위치시킨다. 오버랩부의 비평행적인 수렴 형상에 의해, 차광판의 단부에서의 휨에 대한 반발력을 분산시킬 수 있어, 단부 근방에서의 들뜸을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 차광판(30)이, 보호관 내에 수납된 자외선 램프의 출입이 방해되지 않는다.

Description

자외선 처리 장치 및 그를 위한 차광 부품
본 발명은, 자외선 처리 장치에 관한 것이며, 특히, 용기를 밀봉하기 위한 O링 등의 씰링 부재가 자외선에 의해서 열화되는 것을 방지하기 위한 차광 수단을 개량한 것에 관한 것이고, 또한, 그것을 위한 차광 부품에 관한 것이다.
반도체나 FPD(플랫 패널 디스플레이)의 공장에서는, 제품의 제조 공정에서 초순수(招純水)를 이용하고 있다. 그 초순수의 수질 항목에 생균수(生菌數)와 TOC(전(全)유기체 탄소) 농도가 있다. 미생물을 비활성화하기 위한 설비로서 자외선 살균 장치가 사용되고 있고, TOC 농도를 저감하기 위한 설비 중 하나로서 압(壓)UV 산화 장치가 사용되고 있다. 이들 장치는 원통형의 반응 용기 내에 254nm 광 혹은 185nm 광의 자외선을 발(發)하는 저압 수은 램프가 1개 혹은 복수개 충전되어 있다. 이 램프는 용기 내의 피처리수에 직접 접촉되지 않도록 석영제의 램프 보호관 내에 1개씩 삽입하여 끼워져 있다. 피처리수는 이 램프 보호관의 외측과 반응 용기의 내측과의 사이를 자외선에 폭로(曝露)되면서 압송(壓送)되고 있다. 처리수 중의 미생물은, 254nm 광의 자외선에 폭로되어 불활화(不活化)된다. 이 불활화는 일반적으로 살균이라고도 표현되고 있다. 또 185nm 광의 자외선에 폭로된 처리수로부터 OH라디칼(radical)이 생성되어, OH라디칼이 산화제가 되어 TOC를 산화 분해하고 있다. 동시에, 저압 수은 램프로부터의 185nm 광과 254nm 광에 의해, 유기물을 직접 분해하고 있다. 동일한 반응은 파장 300nm 이하를 발(發)하는 광원(자외선 램프)이면 저압 수은 램프에 한정하지 않고, 중압(中壓) 수은 램프, 고압 수은 램프, 엑시머 램프 등에서도 일어난다. 램프 보호관의 소재로서는, 석영, 사파이어, 불소 수지 등이 이용되고 있다.
램프 보호관의 적어도 일단은, 용기의 벽면에서 지지되어 해당 용기의 외부로 노출되고, 해당 외부로 노출된 일단으로부터 램프 보호관 내부의 램프를 빼고 꽂을 수 있도록 되어 있다. 그리고, 해당 용기에서의 해당 램프 보호관을 유지하는 부위에서, 해당 램프 보호관의 외주에 밀접하여 해당 용기 내를 밀봉하기 위해서 탄력성이 풍부한 씰링 부재가 마련된다. 전형적으로는, 씰링 부재는 고무제의 O링으로 이루어진다. 그러나, 자외선은, 피(被)처리수 뿐만 아니라, 이 씰링 부재(O링)에도 적잖이 조사되고 있고, 그 축적이 O링의 자외선 열화를 초래하여, 누수라고 하는 문제점의 발생 원인이 되는 경우가 있다. 특히, 저압 수은 램프의 출력이 올라, 램프와 램프 보호관에 사용하는 석영에 대해 254nm 광 혹은 185nm 광의 투과율이 높은 것을 사용하는 것에 의해, 보다 단시간에 O링이 자외선 열화되는 경향이 있다.
그런데, 광원과 일체가 된 장치 혹은 광원에 대해서, 그 일부에 차광을 실시하는 것에 의해, 주변 부품의 열화를 막는 종래 기술로서, 하기 특허 문헌에 나타내어지는 것이 알려져 있다. 특허 문헌 1 및 2는, 자외선을 방사하는 아크 튜브의 전원 접속 단부의 측으로부터 누설된 자외선이 합성 수지제 절연 플러그를 열화시키지 않도록 하기 위해서, 링 모양의 UV 차광 부재를 마련하는 것을 개시하고 있다. 특허 문헌 3은, 병렬적으로 배치된 복수의 자외선 램프로부터 자외선을 공간 내로 방사하여 처리 대상물에 조사하는 구성으로 이루어지는 자외선 처리 장치에서, 인접하는 램프로부터 방사되는 자외선의 영향을 감소시키기 위해서, 각 램프의 인접 측면에 UV차광막을 마련하는 것을 개시하고 있다.
특허 문헌 4는, 엑시머 레이저용 윈도우에서, 레이저 매질(媒質) 가스를 씰링하기 위한 O링이 레이저광에 의해 열화되는 것을 방지하기 위해서, 상기 윈도우와 O링과의 밀접면(密接面)에 자외선을 투과하지 않는 막을 증착하고, 그 막 위에 산화 보호막을 피착시키는 것을 개시하고 있다. 특허 문헌 5는, 고체 레이저 발진기(發振器)에서, 필터통의 단부를 액밀(液密, liquid fitting)하게 씰링하는 O링이 여기광(勵起光)에 의해 열화되지 않도록, 여기 램프의 단부로부터 누설되는 광을 차단하기 위한 차광 링을 마련하는 것을 개시하고 있다. 특허 문헌 6은, 플라즈마 처리실의 기밀성을 유지하기 위한 O링이 열화되는 것을 방지하기 위해서, 금속의 얇은 띠모양 강판을 스파이럴 모양으로 감은 것, 혹은 도선을 솔레노이드 코일 모양으로 감은 것 혹은 통 모양으로 엮은 것으로 이루어지는 플라즈마 차단 수단을, O링이 끼워넣어진 고리 모양 홈 보다도 처리실측에 형성한 다른 고리 모양 홈 내에 끼워넣는 것을 개시하고 있다.
그러나, 모든 특허 문헌에 기재된 것도, 전술한 바와 같은 램프 보호관의 외주에 밀접하게 O링을 배치한 구성에 적절한 것은 아니다. 그러한 구성에서는, UV차광 수단을 램프 보호관 내에 배치할 필요가 있다. 상기 특허 문헌의 지견에 의해, 원통 링 모양의 UV차광 수단을 램프 보호관 내에 배치하는 것이 고려되어지지만, 원통 모양의 차광 링을 이용하는 경우는 램프 보호관의 내경보다 약간 작은 외경의 차광 링을 사용하는 것에 의해, 램프 보호관 내에의 삽입을 용이하게 하는 구성이 채용되는 것이 일반적이다. 그러나, 그렇게 하면, 해당 차광 링은, 램프 보호관 내에서 어느 정도 루즈(loose)한 상태가 되어, 램프 보호관 내에 수납된 자외선 램프를 교환할 때에, 상기 램프의 브라켓에 차광링이 걸림으로써, 차광 링이 이동하기 쉬워져, 귀찮은 위치 수정이 필요하다고 하는 문제가 생기고, 또, 램프의 출입 방해가 된다. 따라서, 고정 지름으로 이루어지는 원통 링 모양의 UV차광 수단을 램프 보호관 내에 배치하는 것은 바람직하지 않다.
특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2002-270010호 특허 문헌 2 : 일본특허공개 제2003-123630호 특허 문헌 3 : 일본특허공개 제2014-159029호 특허 문헌 4 : 일본실용신안공개 평6-29160호 특허 문헌 5 : 일본특허공개 평11-274612호 특허 문헌 6 : 일본특허공개 제2005-63986호
이것에 대해서, 탄력성이 있는 금속제 판재를 권회(卷回)하여 램프 보호관 내에 배치하는 것에 의해, 링 모양의 UV 차광 수단을 구성하는 것이 고려되어진다. 이것에 의해, 판재 그 자체의 탄력성에 의해서, 해당 권회된 링 모양의 판재가 램프 보호관의 내주에 밀착하기 쉬워져, 램프 보호관 내에서 루즈하게 이동될 우려가 없어지게 될 것이다. 그러나, 발명자들의 분석에 의하면, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같은 장방형(長方形)의 UV차광판재(1)를 사용한 경우, 해당 차광판재(1)를 길이 방향으로 감은 상태에서 램프 보호관(2)의 내주에 밀접하도록 상기 램프 보호관(2) 내에 배치했을 때, 도 5의 (b)에 단면도로 나타내는 바와 같이, 감김의 외측이 된 일단부(1a)는 램프 보호관(2)의 내주에 밀접하지만, 감김의 내측이 된 타단부(1b)의 근방이 조금 들뜬다고 하는 현상이 일어나는 것을 알았다. 그러면, 상기 고정 지름으로 이루어지는 원통 링 모양의 UV차광 수단의 경우와 마찬가지로, 램프 보호관 내에 수납된 자외선 램프를 교환할 때에, 상기 램프의 브라켓에 상기 타단부(1b)의 근방의 들뜸 부분(1c)이 걸림으로써, 차광 링이 이동하기 쉬워져, 귀찮은 위치 수정이 필요하다고 하는 문제가 생기고, 또, 램프의 출입이 방해가 된다.
본 발명은, 상술의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 램프 보호관의 외주에 밀접하여 씰링 부재를 배치한 구성으로 이루어지는 자외선 처리 장치에서, 램프 보호관 내에 수납된 자외선 램프의 출입이 방해가 되지 않는 구성으로 이루어지는, 해당 씰링 부재의 자외선 열화를 막기 위한 차광 수단(차광 부품)을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 자외선 처리 장치는, 자외선 램프와, 상기 자외선 램프를 내삽(內揷)하는 램프 보호관과, 상기 램프 보호관의 적어도 일단이 외부로 노출되도록 상기 램프 보호관을 유지하여 수납하고, 또한, 처리 대상물을 수납하는 용기와, 상기 용기에서의 상기 램프 보호관을 유지하는 부위에서, 상기 램프 보호관의 외주에 밀접하여 상기 용기를 밀봉하는 씰링 부재를 구비하는 자외선 처리 장치에 있어서, 자외선 차폐 소재로 이루어지는 탄성의 차광판으로, 적어도 상기 램프 보호관의 내면의 원주 길이에 따른 길이를 가지는 주(主)차광부와, 상기 주차광부의 상기 길이 방향의 양단에서 비평행적인 수렴 형상을 이루어 연장된 제1 및 제2 오버랩부로 이루어지는 상기 차광판을 구비하고, 상기 차광판을 상기 길이 방향으로 감은 상태에서 상기 램프 보호관의 내주(內周) 에 밀접하도록 상기 램프 보호관 내에 배치하고, 또한, 상기 씰링 부재에 대향하도록 위치시키는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 차광 부품은, 자외선 램프와, 상기 자외선 램프를 내삽하는 램프 보호관과, 상기 램프 보호관의 적어도 일단이 외부로 노출되도록 상기 램프 보호관을 유지하여 수납하고, 또한, 처리 대상물을 수납하는 용기와, 상기 용기에서의 상기 램프 보호관을 유지하는 부위에서, 상기 램프 보호관의 외주에 밀접하여 상기 용기를 밀봉하는 씰링 부재를 구비하는 자외선 처리 장치에서 사용되는 차광 부품으로서, 자외선 차폐 소재로 이루어지는 탄성의 차광판으로, 적어도 상기 램프 보호관의 내면의 원주 길이에 따른 길이를 가지는 주차광부와, 상기 주차광부의 상기 길이 방향의 양단에서 비평행적인 수렴 형상을 이루어 연장된 제1 및 제2 오버랩부로 이루어지는 상기 차광판으로 구성되어 있으며, 사용시에서, 상기 차광판을 상기 길이 방향으로 감은 상태에서 상기 램프 보호관의 내주(內周)에 밀접하도록 상기 램프 보호관 내에 배치하고, 또한, 상기 씰링 부재에 대향하도록 위치시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 차광 부품은 상기 주차광부와 상기 제1 및 제2 오버랩부로 이루어지는 탄성의 차광판에 의해서 구성되며, 상기 차광판을 권회하여 램프 보호관 내에 배치한 상태에서, 상기 제1 및 제2 오버랩부가 상기 주차광부에 오버랩 한 상태로 권회되게 된다. 이와 같이, 탄성의 차광판을 권회하여 램프 보호관 내에 배치하는 것에 의해, 차광판 그 자체의 탄성에 의해서, 상기 권회되어져 링 모양이 된 차광판이 램프 보호관의 내주에 밀착하기 쉬워져, 램프 보호관 내에서 루즈하게 이동할 우려가 없다. 또, 상기 차광판이, 상기 주차광부와, 그 양단으로부터 연장된 상기 제1 및 제2 오버랩부에 의해서 구성되어 있으며, 상기 주차광부는, 적어도 상기 램프 보호관의 내면의 원주 길이를 따른 길이를 가지므로, 권회되어 링 모양을 이루었을 때, 상기 주차광부에 의해서 씰링 부재에 대향하는 램프 보호관의 내주를 적절히 커버할 수 있어, 상기 씰링 부재에 대한 차광 성능이 확보된다. 또, 상기 제1 및 제2 오버랩부는, 상기 주차광부의 상기 길이 방향의 양단에서 비평행적인 수렴 형상을 이루어 연장되어 있으므로, 상기 비평행적인 수렴 형상에 의해, 상기 차광판의 단부에서의 굽힘에 대한 반발력을 분산시킬 수 있고, 이로 인해, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같은 들뜸(1c)을 억제할 수 있다. 즉, 도 5의 (a)와 같은 단순한 장방형의 차광판재(1)에서는, 단부(1b)가 화살표(L) 방향으로 일직선을 이루고 있기 때문에, 화살표(L)의 위치에서의 직각 방향(B)으로의 굽힘력에 대해서, 일직선모양의 단부(1b) 전체의 반발력이 작용하기 때문에, 굽힘에 대한 반발력이 최대가 되고, 그 때문에, 그 근방에서 들뜸(1c)이 생긴다고 생각된다. 이것에 대해서, 본 발명에서는, 차광판의 양단부를 이루는 제1 및 제2 오버랩부가 비평행적인 수렴 형상을 이루고 있으므로, 상기 차광판의 단부에서의 휨에 대한 반발력을 분산시킬 수 있어, 단부 근방에서의 들뜸을 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 램프 보호관 내에 수납된 자외선 램프의 출입이 방해가 되지 않는 구성으로 이루어지는 차광 수단을 제공할 수 있고, 또, 램프 보호관 내에 수납된 자외선 램프를 교환할 때에, 상기 램프의 브라켓 등에 상기 차광 수단이 걸려 그 배치가 어긋난다고 하는 문제도 일어나지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 자외선 처리 장치의 외관을 대략 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에서의 1개의 자외선 램프 유닛의 일단 부분을 확대하여 나타내는 종단면 대략도이다.
도 3의 (a)는, 권회(卷回)하기 전의, 평판 모양으로 전개된, 차광판의 일례를 나타내는 평면도, (b)는, 차광판을 길이 방향으로 권회(卷回)하여 램프 보호관의 내주에 밀접하도록 상기 램프 보호관 내에 배치한 상태를 나타내는 횡단면도이다.
도 4는 차광판의 몇 개의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 5는 장방형의 차광판재의 문제점을 설명하는 도면이다.
도 1은, 일 실시예에 관한 자외선 처리 장치(10)의 외관을 대략 나타내는 사시도이며, 일례로서 액체를 자외선 처리하는 것이고, 예를 들면 본 명세서의 서두에서 서술한 바와 같은 초순수처리를 행하는 것이다. 용기(11)는, 처리 대상물로서의 액체를 받아들이는 받아들임구(口)(11a)와, 처리 완료된 액체를 배출하는 배출구(11b)를 가진다. 용기(11)에는, 복수의 자외선 램프 유닛(20)이 설치된다. 각 자외선 램프 유닛(20)은 동일 구성의 것이라도 좋기 때문에, 이하, 1개의 자외선 램프 유닛(20)에 대해서만 상세하게 설명한다.
도 2는, 1개의 자외선 램프 유닛(20)의 일단 부분을 확대하여 나타내는 종단면 대략도이다. 자외선 램프 유닛(20)은, 자외선 투과성의 투명한 램프 보호관(21)과, 상기 램프 보호관(21)에 내삽(內揷)되는 자외선 램프(22)를 포함한다. 반응 용기(11)의 단부 벽면(11c)의 소정 개소에, 상기 램프 보호관(21)의 용기(11) 내부로의 삽입을 허용하는 구멍이 뚫어져 있고, 상기 램프 보호관(21)은, 해당 구멍으로부터 용기(11)의 내부에 삽입되고, 해당 용기(11)의 단부 벽면(11c)에서, 일단이 외부로 노출되도록 하여, 지지된다. 용기(11)에서의 램프 보호관(21)을 유지하는 부위에서, 상기 램프 보호관(21)의 외주에 밀접하여 고무제의 O링(23)(용기(11)을 밀봉하기 위한 씰링 부재)이 마련된다. 용기(11)의 단부 벽면(11c)의 상기 구멍에는, 외측 근처의 소정 개소에 암나사가 마련되어 있고, 램프 보호관(21)의 단부를 고정하기 위한 캡(24)에 마련된 수나사와 나사 결합한다. 램프 보호관(21)의 단부 근처의 적절한 위치의 외주에 O링(23)을 감착(嵌着, 끼움장착)한 상태로, 램프 보호관(21)의 단부에서 캡(24)을 조이는 방향으로 나사 돌리는 것에 의해, 캡(24)에 마련된 수나사가 용기(11)의 단부 벽면(11c)의 상기 구멍에 마련된 상기 암나사에 나사 결합하고, 도면에서 왼쪽 방향으로 캡(24)이 진행된다. 자외선 램프(22)는, 파장 300nm 이하의 자외선(예를 들면 185nm 광과 254nm 광)을 방사(放射)할 수 있는 것이다.
용기(11)의 단부 벽면(11c)의 상기 구멍의 내측 근처는, 램프 보호관(21)의 외주에 밀접할 수 있는 사이즈의 소경부(小徑部)(11d)로 되어 있어, 램프 보호관(21)의 외주를 지지하기 위한 부위로서 기능을 함과 아울러, O링(23)을 그 위치에서 고정하기 위한 스토퍼로서도 기능을 한다. 조이는 방향으로 나사를 돌리는 것에 의해서 도면에서 왼쪽 방향으로 진행하는 캡(24)의 선단이 O링(23)을 누르고, 해당 O링(23)이 소경부(11d)의 개소에서 압접하여 고정되는 것에 의해, 용기(11)의 내부가 액밀(液密, liquid fitting)하게 밀봉된다. 이 밀봉 상태에서, 램프 보호관(21)의 일단이 캡(24)의 내향 플랜지(24a)에 맞닿거나, 적절한(예를 들면 수mm 정도의) 간극이 설정되어도 괜찮다. 램프 보호관(21)의 일단은 개방단(開放端)으로 되어 있고, 캡(24)의 내향 플랜지(24a)의 내측도 개구(24b)로 되어 있다. 이 개구(24b)를 통하여, 램프 보호관(21)의 내부가 용기(11)의 외부로 통하고 있고, 램프 보호관(21) 밖으로 또는 안으로의 램프(22)의 출입이 가능하게 되어 있다. 게다가, 캡(24)의 주위에 커버(25)가 설치되고, 램프(22)의 커넥터 등이 수납되지만, 공지의 구성이기 때문에, 상세한 것은 생략한다.
본 발명에 관한 차광 부품의 일 실시예인 차광판(30)은, 1매의 자외선 차폐 소재로 이루어지는 탄성 판재를 권회하여, 램프 보호관(21) 내에 배치한 것이며, O링(23)에 대향하도록 배치하는 것에 의해, 보호관(21)에 내삽된 광원 램프(22)로부터 해당 O링(23)을 향하는 자외선을 차폐한다. 도 3의 (a)는, 권회하기 전의, 평판 모양으로 전개(展開)된, 차광판(30)의 일례를 나타내는 평면도이다. 이 차광판(30)은, 2개의 기능적 부위로 이루어져 있고, 그 하나는, 적어도 램프 보호관(21)의 내면의 원주 길이(C)에 대략 대응하는 길이를 가지는 주(主)차광부(31)이며, 또 하나는, 상기 주차광부(31)의 상기 길이 방향의 양단에서 비평행적인 수렴 형상을 이루어 연장된 제1 및 제2 오버랩부(32a, 32b)이다. 도시예에서는, 주차광부(31)는 평행한 2변을 가지는 장방형이고, 그 양단으로부터 연장된 각 오버랩부(32a, 32b)는, 각각, 상기 주차광부(31)의 2변 사이의 폭을 넘지 않는 가로폭을 가지는 1개의 비평행적인 수렴 형상(즉 삼각형)을 이루고 있다. 물론, 주차광부(31)와 제1 및 제2 오버랩부(32a, 32b)는, 동일 소재로 이루어지는 일체물이다. 도 3의 (a)에서는, 각 오버랩부(32a, 32b)는, 주차광부(31)에 접하는 부위를 저변으로 하는 대략 이등변 삼각형으로 이루어져 있다. 일례로서, 차광판(30)은, 스테인리스로 이루어지며, 판두께는 0.1mm 정도이다.
또, 주차광부(31)의 폭(W)은, 램프 보호관(21)으로부터 O링(23)을 향하는 자외선을 차폐하는데 충분한 길이로 하는 것으로 하며, 예를 들면, 5cm 전후이면 충분하다. 이 주차광부(31)의 폭(W)은, 차광판(30)을 길이 방향으로 권회하여 램프 보호관(21)에 배치한 상태에서, 관축(管軸) 방향(장척(長尺)의 램프(22)의 길이 방향)에 관해서 차광판(30)이 이루는 길이가 된다. 즉, 링 모양으로 감겨진 차광판(30)이 폭(W)의 범위에서 O링(23)의 주변을 차광하게 된다. 또, 주차광부(31)의 길이(램프 보호관(21)의 내주 방향의 길이)로서 허용되는 최소치는, 반드시 램프 보호관(21)의 내면의 원주 길이(C)와 정확히 동일 길이일 필요는 없고, 그 양단의 오버랩부(32a, 32b)의 형상에 의해서는, 그것 보다도(C 보다도) 적절히 짧아도 좋다. 즉, 램프 보호관(21)의 내면의 원주 길이(C)의 전체를 주차광부(31)가 완전히 커버하고 있지 않아도, 주차광부(31)의 양단의 오버랩부(32a, 32b)의 밑부근의 부분에 의해서 부족 개소를 커버할 수 있는 경우가 있다. 예를 들면, 주차광부(31)의 장변(長邊)과 오버랩부(32a)의 한 변이 이루는 각도(α)(도 3의 (a) 참조)가 비교적 크고, 또, 주차광부(31)의 폭(W)이 비교적 길면, 오버랩부(32a, 32b)의 밑부근의 부분에서도, O링(23)을 향하는 자외선을 충분히 차폐 할 수 있다. 물론, 주차광부(31)의 길이(램프 보호관(21)의 내주 방향의 길이)는, 램프 보호관(21)의 내면의 원주 길이(C)보다 긴 정도로는 지장이 없지만, 불필요하게 길게 할 필요는 없다. 이상을 정리하면, 주차광부(31)의 길이(램프 보호관(21)의 내주 방향의 길이)는, 적어도 램프 보호관(21)의 내면의 원주 길이(C)에 따른 길이(C 보다도 적절히 짧은 경우도 포함함)를 가지고 있으면 좋다.
도 3의 (b)는, 차광판(30)을 길이 방향으로 권회하여 램프 보호관(21)의 내주에 밀접하도록 상기 램프 보호관(21) 내에 배치한 상태를 나타내는 횡단면도이다. 또, 보기 쉽게 하기 위해서, 램프 보호관(21)의 내주는 점선으로 그리고, 차광판(30)의 단면은 굵은 실선으로 그리고 있다. 차광판(30)의 상기 주차광부(31)는, 적어도 램프 보호관(21)의 내면의 원주 길이(C)에 따른 길이를 가지므로, 권회되어 링 모양을 이루었을 때, 각 오버랩부(32a, 32b)가 주차광부(31)와 겹쳐지고, 주로 상기 주차광부(31)에 의해서(혹은 추가로 오버랩부(32a, 32b)의 밑부근의 부분에 의해서) O링(23)에 대향하는 램프 보호관(21)의 내주 전체를 적절히 커버할 수 있어, 해당 O링(23)에 대한 차광 성능이 확보된다. 또, 제1 및 제2 오버랩부(32a, 32b)는, 상기 주차광부(31)의 상기 길이 방향의 양단에서 비평행적인 수렴 형상(도 3의 예에서는 대략 이등변 삼각형)을 이루어 연장되어 있으므로, 해당 비평행적인 수렴 형상에 의해, 해당 차광판(30)의 단부에서의 굽힘에 대한 반발력을 분산시킬 수 있다. 즉, 오버랩부(32a, 32b)의 선단(이등변 삼각형의 정점(頂点))은, 굽힘의 시작이기 때문에 비교적 큰 반발력을 발생할 것이지만, 굽힘 부위가 점 혹은 미소(微小) 폭이기 때문에, 굽힘에 대한 반발력은 그다지 커지지 않는다. 오버랩부(32a, 32b)의 밑부분에 가까워짐에 따라 굽힘 부위의 폭이 늘어나지만, 이미 다른 부분이 구부러져 있기 때문에 굽힘에 대한 반발력은 그다지 커지지 않는다. 이와 같이 하여, 차광판(30)의 단부에서의 굽힘에 대한 반발력을 분산시킬 수 있으므로, 링 모양으로 권회된 차광판(30) 전체가 램프 보호관(21)의 내주에 밀접하고, 상기 도 5의 (b)에 나타낸 같은 단부 근방 부분에서의 들뜸이 생기지 않거나, 혹은 눈에 띄지 않게 억제할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 차광판(30)을 길이 방향으로 권회하여 램프 보호관(21)의 내주에 밀접하도록 상기 램프 보호관(21) 내에 배치한 상태에서, 단부 근방 부분에서의 들뜸이 생기지 않으므로, 상기 램프 보호관(21) 밖으로 또는 램프 보호관(21) 안으로부터 자외선 램프(22)를 출입시킬 때에, 램프의 브라켓이 차광판(30)에 걸린다고 하는 문제가 생기지 않는다.
차광판(30)에서의 오버랩부(32a, 32b)의 형상은, 상술한 대략 이등변 삼각형에 한정하지 않고, 여러 가지로 변경 가능하다. 또, 대략 이등변 삼각형의 경우도, 그 꼭지각을 예각으로 하거나, 혹은 둔각으로 하는 등, 여러 가지의 변경이 가능하다. 도 4는, 차광판(30)의 몇 개의 변형예를 나타낸다. 도 4의 (a)는, 오버랩부(32a, 32b)를 대략 이등변 삼각형의 꼭지각(β)을 예각으로 한 예를 나타낸다. 꼭지각(β)의 예각도가 커질수록, 주차광부(31)의 장변과 오버랩부(32a)의 한 변이 이루는 각도(α)가 커지고, 차광판(30)의 단부에서의 굽힘에 대한 반발력의 분산도가 증가하여, 단부 근방 부분에서의 들뜸을 보다 억제할 수 있다. 물론, 오버랩부(32a, 32b)가 너무 길어 지지 않도록 하기 위해서, 꼭지각(β)의 예각도를 더하려면 한도가 있다. 일례로서, 경험적으로, 꼭지각(β)의 최소치를 대략 20도 정도로 하면 좋다. 그 경우, 상기 각도(α)는 대략 170도 정도가 된다. 한편, 오버랩부(32a, 32b)의 대략 이등변 삼각형의 꼭지각(β)을 둔각으로 해도 좋고, 그 경우, 둔각도가 커질수록, 주차광부(31)의 장변과 오버랩부(32a)의 한 변이 이루는 각도(α)가 줄어, 차광판(30)의 단부에서의 굽힘에 대한 반발력의 분산도가 줄어, 단부 근방 부분에서의 들뜸의 억제 정도가 감소한다. 필요한 들뜸의 억제를 얻기 위해서는, 꼭지각(β)의 둔각도에도 한도가 있다. 일례로서, 경험적으로, 꼭지각(β)의 최대치를 대략 140도 정도로 하면 좋다. 그 경우, 상기 각도(α)는 대략 110도 정도가 된다. 그렇게 하면, 1개의 지침으로서, 주차광부(31)의 장변과 오버랩부(32a, 32b)의 한 변이 이루는 각도(α)가, 대략 110도 내지 대략 170도 정도의 범위에 들어가도록, 오버랩부(32a, 32b)의 형상을 결정하는 것이 좋다고 생각된다.
도 4의 (b)는, 오버랩부(32a, 32b)를 대략 직각 삼각형으로 하고, 차광판(30) 전체를 대략 평행 사변형으로 형성한 예를 나타낸다. 도 4의 (c)는, 오버랩부(32a, 32b)를 대략 직각 삼각형으로 하고, 차광판(30) 전체를 대략 사다리꼴로 형성한 예를 나타낸다. 도 4의 (d)는, 오버랩부(32a, 32b)를 부등변(不等邊) 삼각형으로 한 예를 나타낸다. 이들 형상에서도, 오버랩부(32a, 32b)의 비평행적인 수렴 형상이기 때문에, 차광판(30)을 길이 방향으로 권회하여 램프 보호관(21)의 내주에 밀접하도록 상기 램프 보호관(21) 내에 배치한 상태에서, 차광판(30)의 단부에서의 굽힘에 대한 반발력이 분산되고, 이로 인해, 단부 근방 부분에서의 들뜸이 생기지 않거나, 혹은 억제할 수 있다. 또, 이 경우도, 주차광부(31)의 장변과 오버랩부(32a, 32b)의 한 변이 이루는 각도(α)가, 대략 110도 내지 대략 170도 정도의 범위에 들어가도록, 오버랩부(32a, 32b)의 형상을 결정하는 것이 좋다.
오버랩부(32a, 32b)가 이루는 비평행적인 수렴 형상은 1개에 한정하지 않고, 도 4의 (e)에 나타내는 바와 같이, 다수라도 괜찮다. 도 4의 (e)에 나타내는 복수의 수렴 형상을 가지는 차광판(30)에서, 각 수렴 형상의 선단의 위치는, 서로 어긋나 있으며, 일점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 부등변 삼각형상 혹은 다각형상의 전체적인 윤곽을 제시한다. 이와 같이 복수의 수렴 형상을 가지는 경우도, 오버랩부(32a, 32b)의 비평행적인 수렴 형상이기 때문에, 차광판(30)을 길이 방향으로 권회하여 램프 보호관(21)의 내주에 밀접하도록 상기 램프 보호관(21) 내에 배치한 상태에서, 차광판(30)의 단부에서의 굽힘에 대한 반발력이 분산되고, 이로 인해, 단부 근방 부분에서의 들뜸이 생기지 않거나, 혹은 억제할 수 있다.
차광판(30)은, 금형 프레스 가공에 의해서 형성해도 좋지만, 에칭 가공 혹은 포토레지스트 에칭 가공에 의해서 형성하는 것이 경제적이다. 에칭에 적절하고, 또한, 자외선 차폐 성능을 가지는 재질로서는, 스테인리스계, 동계, 니켈계, 철, 알루미늄, 알루미늄 합금, 금, 은, 몰리브덴, 티탄, 아모퍼스 금속, 코바르(Kovar)(Co-Ni-Fe 합금), 규소등이 있고, 이들 어느 하나를 차광판(30)의 소재로서 사용할 수 있다. 또, 금 이외의 소재(스테인리스계, 동계, 니켈계, 철, 알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 몰리브덴, 티탄, 아모퍼스 금속, 코바르(Co-Ni-Fe 합금), 규소)에 대해서는 표면에 금 도금을 실시해도 좋다. 또, 차광판(30)의 판 두께는, 0.005mm 내지 1mm 정도의 범위이면 좋다. 또, 차광판(30)에서 모서리를 이루고 있는 각 개소에 라운딩(rounding)을 갖게 하도록 가공하면 되며, 그렇게 하면, 모서리에 무엇인가 걸리기 어려워지고, 또, 작업시에 손가락 등이 손상될 우려도 없다.
상기 실시예에서는, 주차광부(31)의 2개의 장변이 직선 모양으로 연장되어 서로 평행하게 되어 있지만, 이것에 한정하지 않고, 예를 들면, 주차광부(31)의 2개의 장변이 직선은 아니고 느슨하게 만곡하는 곡선을 이루고 있어도 괜찮다.
또, 자외선 램프(22)는, 일단에만 접속용 브라켓을 가지는 타입, 혹은 양단에 접속용 브라켓을 가지는 타입 중 어느 하나를 사용해도 괜찮다. 전자의 타입의 경우, 해당 자외선 램프(22)를 내삽하는 램프 보호관(21)은, 용기의 일단측의 벽면(11c)에서만 지지되고, 또한, 해당 지지단측에서만 개구하고 있다. 후자의 타입의 경우, 해당 자외선 램프(22)를 내삽하는 램프 보호관(21)은, 용기의 양단측의 벽면(11c)에서 각각 지지되고, 또한, 해당 양단에서 개구하고 있으며, 상기 O링(23) 및 상기 차광판(30)도, 램프 보호관(21)의 양단측에 각각 마련된다. 또, 본 발명은, 씰링 부재로서 O링(23)을 이용하는 것에 한정하지 않고, 그 외의 고무제 패킹 등, 임의의 액밀 또는 기밀용 씰링 부재를 이용하는 것에서 적용할 수 있다.
상술한 차광판(30)은, 자외선 처리 장치(10)에 부속하여 유통·판매되어도 괜찮은 것은 물론, 개개의 자외선 램프 유닛(20) 혹은 보호관(21)에 부속하여 유통·판매되어도 좋고, 또, 자외선 처리 장치(10) 혹은 자외선 램프 유닛(20)에서 사용되기 위해서, 독립한 차광 부품으로서 단독으로 유통·판매되어도 괜찮다. 또, 본 발명에 관한 자외선 처리 장치는, 상술한 바와 같은 액체 처리용 자외선 처리 장치(10)에 한정하지 않고, 공기 공간 내에 놓여진 처리 대상 물체를 살균·소독하기 위한 자외선 살균 장치도 그 범주에 포함한다.

Claims (16)

  1. 자외선 램프와,
    상기 자외선 램프를 내삽(內揷)하는 램프 보호관과,
    상기 램프 보호관의 적어도 일단이 외부로 노출되도록 상기 램프 보호관을 유지하여 수납하고, 또한, 처리 대상물을 수납하는 용기와,
    상기 용기에서의 상기 램프 보호관을 유지하는 부위에서, 상기 램프 보호관의 외주에 밀접하여 상기 용기를 밀봉하는 씰링 부재를 구비하는 자외선 처리 장치에 있어서,
    자외선 차폐 소재로 이루어지는 탄성의 차광판으로, 적어도 상기 램프 보호관의 내면의 원주 길이를 따른 길이를 가지는 주(主)차광부와, 상기 주차광부의 상기 길이 방향의 양단에서 비평행적인 수렴 형상을 이루어 연장된 제1 및 제2 오버랩부로 이루어지는 상기 차광판을 구비하고,
    상기 차광판을 상기 길이 방향으로 감은 상태에서 상기 램프 보호관의 내주에 밀접하도록 상기 램프 보호관 내에 배치하고, 또한, 상기 씰링 부재에 대향하도록 위치시키는 것을 특징으로 하는 자외선 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 주차광부는 평행한 2변을 가지며, 상기 각 오버랩부는, 상기 주차광부의 2변 사이의 폭을 넘지 않는 가로폭을 가지는 적어도 1개의 비평행적인 수렴 형상으로 이루어지는 자외선 처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 각 오버랩부는, 상기 주차광부에 접하는 부위를 저변으로 하는 이등변 삼각형 모양을 이루는 자외선 처리 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 차광판에서의 각 모서리를 둥글게 한 자외선 처리 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 차광판의 판두께가 0.005mm 내지 1mm의 범위인 자외선 처리 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 차광판의 재질은, 스테인리스계, 동계, 니켈계, 철, 알루미늄, 알루미늄 합금, 금, 은, 몰리브덴, 티탄, 아모퍼스 금속, 코바르(kovar)(Co-Ni-Fe 합금), 규소 중 어느 하나로 이루어지는 자외선 처리 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 차광판의 재질이 스테인리스계, 동계, 니켈계, 철, 알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 몰리브덴, 티탄, 아모퍼스 금속, 코바르(Co-Ni-Fe 합금), 규소 중 어느 하나로 이루어지고, 또한, 표면에 금 도금을 실시하여 이루어지는 자외선 처리 장치.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 씰링 부재는 O링인 자외선 처리 장치.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 처리 대상물은 액체인 자외선 처리 장치.
  10. 자외선 램프와, 상기 자외선 램프를 내삽하는 램프 보호관과, 상기 램프 보호관의 적어도 일단이 외부로 노출되도록 상기 램프 보호관을 유지하여 수납하고, 또한, 처리 대상물을 수납하는 용기와, 상기 용기에서의 상기 램프 보호관을 유지하는 부위에서, 상기 램프 보호관의 외주에 밀접하여 상기 용기를 밀봉하는 씰링 부재를 구비하는 자외선 처리 장치에서 사용되는 차광 부품으로서,
    자외선 차폐 소재로 이루어지는 탄성의 차광판으로, 적어도 상기 램프 보호관의 내면의 원주 길이를 따른 길이를 가지는 주차광부와, 상기 주차광부의 상기 길이 방향의 양단에서 비평행적인 수렴 형상을 이루어 연장된 제1 및 제2 오버랩부로 이루어지는 상기 차광판으로 구성되어 있으며,
    사용시에서, 상기 차광판을 상기 길이 방향으로 감은 상태에서 상기 램프 보호관의 내주에 밀접하도록 상기 램프 보호관 내에 배치하고, 또한, 상기 씰링 부재에 대향하도록 위치시키는 것을 특징으로 하는 차광 부품.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 주차광부는 평행한 2변을 가지며, 상기 각 오버랩부는, 상기 주차광부의 2변 사이의 폭을 넘지 않는 가로폭을 가지는 적어도 1개의 비평행적인 수렴 형상으로 이루어지는 차광 부품.
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 각 오버랩부는, 상기 주차광부에 접하는 부위를 저변으로 하는 이등변 삼각형상을 이루는 차광 부품.
  13. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 차광판에서의 각 모서리를 둥글게 한 차광 부품.
  14. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 차광판의 판두께가 0.005mm 내지 1mm의 범위인 차광 부품.
  15. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 차광판의 재질은, 스테인리스계, 동계, 니켈계, 철, 알루미늄, 알루미늄 합금, 금, 은, 몰리브덴, 티탄, 아모퍼스 금속, 코바르(Co-Ni-Fe 합금), 규소 중 어느 하나로 이루어지는 차광 부품.
  16. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 차광판의 재질이 스테인리스계, 동계, 니켈계, 철, 알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 몰리브덴, 티탄, 아모퍼스 금속, 코바르(Co-Ni-Fe 합금), 규소 중 어느 하나로 이루어지고, 또한, 표면에 금 도금을 실시하여 이루어지는 차광 부품.
KR1020177027264A 2015-03-11 2016-03-09 자외선 처리 장치 및 그를 위한 차광 부품 KR102479229B1 (ko)

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