WO2010066297A1 - Uv light having a reflector - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an ultraviolet (hereinafter UV) lamp.
- UV lamps in particular designed for the emission of UV light discharge lamps, and designated lights are known and widely used. You will find u. a. in industrial production for surface modification use, for example for cleaning surfaces, for supporting chemical processes, for matting of lacquers or for lacquer exposure, but also for sterilizing, for example, drinking water.
- VUV light with wavelengths below 200 nm, for example in the range from 170 nm to 175 nm, can be produced with excimer discharge lamps, which are also already documented to a greater extent.
- the UV light is needed substantially on one side of the lamp and are accordingly arranged on the opposite side of the lamp reflectors.
- an inert gas is often used to protect light parts from corrosion and / or to the To minimize absorption of the UV radiation emitted by the lamp.
- This invention is based on the technical problem of specifying a reflector luminaire designed for UV lamps, in particular also VUV lamps, with improved performance properties.
- the invention is directed to a UV lamp with a tubular UV lamp and a UV reflector along a longitudinal direction of the lamp on a side facing away from a main light exit side of the lamp, characterized by a cross-sectional profile of the reflective surface of the reflector transverse to the longitudinal direction which on the opposite side is concave on the lamp side and in this case partly inclined slightly outwards in such a way that light radiated centrally from the lamp on the cross section through the lamp transversely to the longitudinal direction passes through this inclined part of the reflector past the lamp is reflected.
- the radiation through the walls of the discharge vessel by the UV light is initially unavoidable.
- reflector lights a significant portion of the generated UV light is reflected by the reflector back through the lamp to the desired light exit side, thereby significantly increasing the UV load.
- This also applies in particular to fluorescent-free lamps, that is to say substantially clear lamps in which no shading and absorption problems are to be expected.
- VUV lamps in particular by cracks and / or other signs of aging, such as a reduced transmission of the discharge vessel walls, is limited or, in any case, the performance of the lamp is adversely affected after a longer service life.
- the invention proposes a reflector design in which reflected light directed by conventional reflectors through the lamp is at least partially directed to the desired light exit side without passing the lamp a second time.
- the invention is based on a tubular lamp, so an elongated discharge vessel.
- the discharge vessel does not necessarily have to be straight or have a circular cross-section.
- elongated cylinder shapes of the lamp are common and advantageous.
- the UV reflector is therefore also elongated, along the lamp.
- the UV reflector according to the invention should be arranged at least on the side of the lamp opposite the desired light emission side, ie detect light emitted thereon, and preferably closer to this side than the lamp side oriented to the light emission side.
- the invention is concave and, at least in the region in which a reflection into the lamp would occur in the case of straight reflector geometries which are perpendicular to the main light emission direction, is tilted slightly towards the outside, that is, as it were, tilted with respect to the prior art.
- the tilt relates to a part of the reflector surface located behind the lamp, as seen from the light emission side.
- the UV lamps emit diffuse radiation. This applies both to fluorescent-coated lamps in which the discharge vessel wall radiates, as well as for fluorescent-free lamps that radiate from the volume in a variety of directions, so to speak.
- the central propagation direction is in the sense of an average value for a considerable part of the radiated light. If the reflector geometry already passes this part of the lamp itself, so also applies to a significant other part of the light, namely, so to speak, the part with a stronger "outer tendency". Another part, so to speak with a stronger inner tendency, can certainly, at least partially, be reflected back into the lamp. Overall, however, the proportion of UV light, which is reflected back into the lamp, significantly reduced.
- the problem of lamp damage caused by one's own UV light is particularly relevant in the case of very short-wave UV light, ie in particular in the case of VUV lamps.
- the invention preferably relates to excimer discharge lamps.
- a preferred geometry of the reflector is a cylinder jacket surface. This initially only affects the reflector surface. In many cases, however, the supporting wall of the reflector will also have a geometry corresponding to the reflecting surface.
- the cylinder axis is of course not on the center axis of the lamp, but to the respective side further outward; the cylinder jacket surface part is thus tilted outwards, as illustrated by an exemplary embodiment.
- polygonal reflectors with concave corners.
- concave does not only refer to rounded surfaces.
- Polygonal reflectors can be one-piece or multi-part.
- a suitably equipped luminaire can be used, in particular, in industrial production processes for surface modification, for example for cleaning substrates, for example in display production.
- Preferred aspects of the invention relate to a UV lamp having a plurality of UV lamps in a common housing.
- the irradiated area and the UV output can be significantly increased.
- relatively high UV powers are often desired.
- UV radiation of products under a gas atmosphere is considered, which is corrosive or becomes corrosive by the UV irradiation.
- the invention is also directed to a
- UV lamp with a housing that holds a
- UV lamps and a protective atmosphere is designed, wherein the housing in such a way in each case one Part of the UV lamps containing chambers is divided and can be opened in such a way that each of the UV lamps is interchangeable with the deterioration of the protective atmosphere only the respective chamber.
- the lamp specifically the lamp housing, is divided into a plurality of chambers. Each chamber contains only a part of the lamps, preferably exactly one lamp.
- the protective atmosphere may be an inert gas atmosphere, as known in the art, such as with nitrogen. But it can also be, for example, a vacuum. In any case, the subdivision into chambers only requires the protective atmosphere in the affected chamber to be restored, which necessitates flushing operations and / or pumping operations, at least in terms of time. However, this time is less than if an entire Leuchtengephinuseinneres affected.
- the luminaire according to the invention is preferably designed such that a UV-permeable separating disk arranged between the chamber to be opened or the entire luminaire housing interior and the irradiated area, ie the emission area of the luminaire housing, remains unmoved and in the previous position during lamp replacement.
- a housing part is to serve for opening the housing, wherein the cutting disc remains stationary relative to the rest of the lamp.
- the invention has advantageous applications outside the treatment of actual products.
- UV lights and in particular VUV lights can be used for water sterilization.
- the cutting disc can be directly adjacent to the water and a lamp replacement without dismantling of the cutting disc is possible. Otherwise, for the purpose of the lamp replacement, a separating disk separate from the actual boundary of the water to be irradiated must be provided, the addition of the absorption losses being disadvantageous.
- the stationary with the blade remaining remaining part should be designed to be mounted on site, so that it forms the lamp base with the blade or belongs to.
- the housing part to be moved to open may be the same for the plurality of lamps or may also be different for different lamps, in particular for each of the lamps a respectively associated housing part.
- the opening takes place by movement of the respective housing part under positive guidance, that is, for example, by rotation about a device, ie by a pivot bearing, given axis of rotation by displacement along a sliding guide, by a combination thereof or the like.
- the housing part should not be completely free be mobile and not completely detached from the rest of the luminaire structure.
- the positive guide also provides a holder when the lamp or other lighting part, such as a reflector, is replaced.
- a particularly preferred variant is a Hubburnmechanismus, wherein the lifting movement takes place away from the cutting disc and connects to the lifting movement a rotational movement when the housing is opened (and vice versa when closing).
- the exemplary embodiment For the sake of illustration, reference is made to the exemplary embodiment.
- the cutting disk is preferably subdivided into a plurality of individual cutting disks, in particular in each case one cutting disk for each lamp. This allows a thinner version of the individual cutting discs and thus lower absorption losses and lower lamp weight, because the disc has to bridge smaller distances.
- the disc can be exchanged, so to speak, modularly for each lamp, if need be.
- the materials used are affected by various degradation processes, including the cutting discs.
- the modular design already described with regard to the lamp replacement, the protective gas atmosphere and the separating disk preferably also applies (though not necessarily in combination with these features) to electronic ballasts for supplying the lamps and / or respective lamp cooling devices with cooling gas blowers for cooling the lamps. Also, these components are preferably provided individually for each lamp and thus replace individually.
- a largely modular design has next to the maintenance and repair friendliness also the advantage that different sized UV lights with different numbers of lamps can be designed and manufactured by combinations of different numbers of largely identical basic modules.
- the UV lamp is already a structurally unified and coherent overall construction, for example in the form of a frame that holds the modules together, as the exemplary embodiment shows.
- the invention is particularly suitable for VUV discharge lamps, especially for tubular lamps, which are typically used in a plurality of parallel arranged as a lamp array.
- Fig. 1 shows a section transverse to the longitudinal direction through a portion of a UV lamp according to the invention.
- Fig. 2 shows a detail of Figure 1 with typical beam paths for illustration.
- FIG. 3 shows a variant of the exemplary embodiment from FIGS. 1 and 2 with beam paths for comparison with FIG. 2.
- Fig. 4 shows a figure 1 corresponding section with the housing open.
- Fig. 5 shows a representation corresponding to Figure 4, but with rotated housing cover.
- Fig. 6 shows an overall perspective view of a lamp according to the invention with a plurality of units according to the figures 1-5, wherein in one of them the housing is opened according to Figure 4.
- FIG. 7 shows a representation corresponding to FIG. 6, but with an opening state analogous to FIG. 5.
- Figure 1 shows a part of a UV lamp according to the invention in cross section.
- 1 indicates a circular section through a Xerexx cylindrical VUV lamp, which is elongated perpendicular to the plane of the drawing and generates VUV light of wavelength 172 nm by means of a noble gas excimer discharge. Details of this lamp 1 will not be discussed because it is known per se.
- the cylindrical discharge vessel wall made of synthetic quartz glass which can be seen in the figure allows VUV radiation generated inside the lamp 1 to pass outwards, the radiation being generated in principle in the entire volume of the lamp 1.
- the quartz glass walls react to very large VUV cans with cracks or degraded transmission behavior.
- it is endeavored to maximize the performance of the lamp 1 as far as possible.
- the necessary residence times of irradiated surfaces can be reduced, for example for cleaning substrates for producing TFT displays. Short times reduce lead times and production costs.
- a two-part reflector 2 consisting of two cylinder-jacket-shaped glass panes, each of which forms slightly more than a quarter-circle ring in the illustrated cross-section.
- the glass sheets of the reflectors 2 are metal-coated on the concave inner side and thus show good reflectivity even at the wavelength of 172 nm.
- a narrow gap is left as a passage opening for cooling gas, which is designated here by 3.
- the reflector parts 2 each extend downwards around the lamp 1, whereby the distance to the lamp increases constantly and the respective lower ends of the reflector parts 2 are approximately at the same height as the lower edge of the lamp 1 to a designated 4 quartz glass, which separates the lights inside of a turn below production line.
- ozone is generated in a relatively high concentration by the VUV irradiation, while the luminaire housing interior, in contrast, sealed contains a protective gas atmosphere, namely pure nitrogen. This avoids corrosive attacks of ozone on internal luminaire components and reduces the absorption of VUV radiation between the lamp 1 and the quartz glass pane 4.
- the nitrogen atmosphere also serves as a cooling gas.
- the luminaire housing essentially consists of a lower frame 5, on which a lower flange surrounds the quartz glass Disk 4 carries, wherein the transition between the flange and the quartz glass plate 4 is sealed inwardly via a seal 6, and also from an upper hood 7, which is also connected via a seal 8 tightly connected to the frame 5.
- the lamp housing shown in Figures 1 to 5 thus encloses a chamber 14, wherein the reference numeral 14 is entered in Figure 1 at different points to illustrate that the chamber means the internal volume of the lamp housing.
- This chamber 14 is, as will be shown below with reference to Figures 6 and 7, only a modular chamber of the total light, which consists of several, here a total of four such chambers 14.
- a blower 9 is mounted, the gas sucks from above and blown through a designated 10 heat exchanger to the above-mentioned passage opening 3 and through this to the lamp 1.
- the heat exchanger 10 thus forms centrally a vertical shaft for cooling the cooling gas nitrogen.
- the air movement is marked with arrows and leads under the lower edges of the reflector parts 2 by the outside of the frame 5 and the hood 7 over past.
- this cooling according to the invention combines the effectiveness of liquid cooling with the advantages of omitting contact cooling of the lamp itself (by contact with a cooling block). This creates space behind the lamp for the arrangement of inventive reflectors. Effective cooling is essential to the efficiency of VUV production.
- cool- ing-cooled lamps are easier to replace as liquid-cooled lamps. There is also a greater tolerance to geometric variations in the case of significant lengths (for example, up to 2 m) having lamps.
- FIG. 2 shows the lower third of the cross section from FIG. 1 enlarged and with illustrative beam paths.
- Radial sections of the cylindrical reflector part 2 are denoted by IIa, b, c, 12a, b, c respectively tangent pieces and 13a, b, c each radially emitted from the lamp 1 (thus apparently from the cylinder axis of the lamp 1 originating ) Ray paths.
- the radial sections IIa-c show that the cylinder axis of the reflector part 2 lies approximately in the lower right edge region of the lamp 1.
- the cylinder axis is located in the lower left edge region of the lamp 1. Accordingly, the upper ends in the vicinity of the passage opening 3 and the adjoining portion are tilted slightly outwards.
- the beam 13a which meets the left most reflective part (directly following the unspecified mounting bracket) of the right reflector part 2, far as reflected away to the right that it passes the lamp 1.
- FIG. 3 A variant is shown in FIG. 3.
- the lamp and the beam paths are no longer numbered, but the reflector parts 2 'and 2 ", which are of polygonal design here.
- the left reflector part 2 ' consists of four planar facets, the right reflector part 2''of five facets.
- the beam paths drawn on the right illustrate the same basic principle as in FIG. 2, which also applies to the left-hand reflector part 2 ".
- no passage opening for cooling gas is provided here, which could, however, easily be inserted by omitting or shortening the respectively innermost facets centrally.
- involute reflectors are known from lighting technology, but there serve the purpose of a uniform distribution of the luminance as possible in classical fluorescent lamps. In the present context, homogeneity is not essential.
- the cylinder jacket surfaces are therefore preferable because of their ease of manufacture.
- FIG. 4 not only all individual parts are designated as in FIG. 1 for the sake of simplicity.
- the difference between the two figures is that in Figure 4, the upper hood 7 is moved as a movable housing part along a sliding guide shown in Figures 6 and 7 and explained later.
- the seal 8 remains on the frame 5, which in turn has remained stationary as a solid housing test with the quartz glass plate 4 and the seal 6 and the other associated parts.
- the hood 7, the parts mounted therein, in particular the lamp 1 and the reflector 2 are shifted upward.
- FIG. 6 illustrates this process using perspective views of the overall light.
- This lamp consists of a frame 5 according to Figures 1 to 5, which is provided for the respective quartz glass panes 4 of the four parallel juxtaposed respective lamps 1 together.
- FIG. 7 one of the lamps 1 can be seen inside the raised and turned-over hood 7 (see FIG. 5).
- the remaining lamps 1 are arranged within the three further hoods 7. There are therefore three closed and one open chamber 14.
- each guide rods 15 are held, which are encompassed by guide sleeves 16.
- These sleeves 16 are each fastened via a rotary joint 17 above the upper horizontal wall of the hood 7 and on their end faces. About these hinges 17, the hoods 7 can be rotated when they have been driven by a displacement of the sleeves 16 along the guide rods 15 upwards, as the figures 6 and 7 show.
- FIGS. 6 and 7 show, for each of these models. dule each own electronic ballast 18. This is outside the hood 7 and easily accessible mounted on the top.
- the structure of the overall light is recognizable largely modular design and is held together by the common frame structure 5.
- the VUV light is attached to an ozone cleaning device for the treatment of TFT displays and is thus located above a production line, not shown, for the displays.
- this cleaning section of the production line there is an oxygen atmosphere, which is converted by VUV radiation to a considerable extent in ozone, as known per se.
- one of the lamps 1 has to be replaced, due to the modular design, only the chamber 14 directly affected by it must be opened and the nitrogen atmosphere contained therein disturbed. The remaining modules are not affected.
- the cleaning operation can even continue.
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Abstract
The invention relates to a UV light for a tube-shaped UV lamp (1) having a UV reflector (2) designed for substantially diverting reflected light past the lamp (1).
Description
Beschreibung description
UV-Leuchte mit ReflektorUV lamp with reflector
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ultraviolett- (im Folgenden kurz UV-) Leuchte.The present invention relates to an ultraviolet (hereinafter UV) lamp.
Stand der TechnikState of the art
UV-Lampen, insbesondere für die Abstrahlung von UV-Licht ausgelegte Entladungslampen, und dafür vorgesehene Leuchten sind bekannt und werden umfangreich benutzt. Sie finden u. a. in der Industrieproduktion zur Oberflächenmodifikation Verwendung, etwa zur Reinigung von Oberflächen, zur Unterstützung chemischer Prozesse, zur Mattierung von Lacken oder zur Lackbelichtung, aber auch zur Entkeimung beispielsweise von Trinkwasser.UV lamps, in particular designed for the emission of UV light discharge lamps, and designated lights are known and widely used. You will find u. a. in industrial production for surface modification use, for example for cleaning surfaces, for supporting chemical processes, for matting of lacquers or for lacquer exposure, but also for sterilizing, for example, drinking water.
Dabei existieren sowohl Leuchtstofflampen mit UV- Leuchtstoffen als auch Entladungslampen, bei denen das durch die Gasentladung erzeugte Licht direkt genutzt wird. Besonders kurzwelliges sog. VUV-Licht mit Wellenlängen unter 200 nm, etwa im Bereich von 170 nm - 175 nm, kann mit Excimerentladungslampen erzeugt werden, die ebenfalls bereits in größerem Umfang dokumentiert sind.There are both fluorescent lamps with UV phosphors and discharge lamps, in which the light generated by the gas discharge is used directly. Particularly short-wave so-called VUV light with wavelengths below 200 nm, for example in the range from 170 nm to 175 nm, can be produced with excimer discharge lamps, which are also already documented to a greater extent.
In vielen Fällen wird das UV-Licht im Wesentlichen auf einer Seite der Lampe benötigt und sind dementsprechend auf der entgegengesetzten Lampenseite Reflektoren angeordnet .In many cases, the UV light is needed substantially on one side of the lamp and are accordingly arranged on the opposite side of the lamp reflectors.
In den Leuchten wird oft ein Inertgas eingesetzt, um Leuchtenteile vor Korrosion zu schützen und/oder um die
Absorption der von der Lampe abgegebenen UV-Strahlung zu minimieren .In the lights, an inert gas is often used to protect light parts from corrosion and / or to the To minimize absorption of the UV radiation emitted by the lamp.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Dieser Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine für UV-Lampen, insbesondere auch VUV-Lampen, ausgelegte Reflektorleuchte mit verbesserten Gebrauchseigenschaften anzugeben.This invention is based on the technical problem of specifying a reflector luminaire designed for UV lamps, in particular also VUV lamps, with improved performance properties.
Hierzu richtet sich die Erfindung auf eine UV-Leuchte mit einer röhrenförmigen UV-Lampe und einem UV-Reflektor entlang einer Längsrichtung der Lampe auf einer einer Hauptlichtaustrittsseite abgewandten Seite der Lampe, gekennzeichnet durch ein Querschnittsprofil der reflektierenden Oberfläche des Reflektors quer zu der Längsrich- tung, das auf der abgewandten Seite lampenseitig konkav und dabei in solcher Weise teilweise etwas nach außen geneigt ist, dass von der Lampe auf den Querschnitt durch die Lampe quer zu der Längsrichtung bezogen mittig abgestrahltes Licht durch diesen geneigten Teil des Reflek- tors an der Lampe vorbei reflektiert wird.To this end, the invention is directed to a UV lamp with a tubular UV lamp and a UV reflector along a longitudinal direction of the lamp on a side facing away from a main light exit side of the lamp, characterized by a cross-sectional profile of the reflective surface of the reflector transverse to the longitudinal direction which on the opposite side is concave on the lamp side and in this case partly inclined slightly outwards in such a way that light radiated centrally from the lamp on the cross section through the lamp transversely to the longitudinal direction passes through this inclined part of the reflector past the lamp is reflected.
Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden im Folgenden genauso wie die allgemeine Darstellung der Erfindung im Einzelnen ausgeführt. Dabei können die einzelnen Merkmale grundsätzlich für alle Anspruchskategorien von Bedeutung sein, insbesondere für eine UV-Leuchte, die Verwendung einer UV- Leuchte und ein Verfahren zum Betreiben einer UV-Leuchte. Die Grundidee der Erfindung liegt darin, die UV-Belastung der Lampe selbst zu begrenzen. So wie das erzeugte UV-
Licht für verschiedenen Anwendungen erwünschte materialverändernde Eigenschaften hat, können auch Lampenteile selbst angegriffen werden. Dies gilt besonders für VUV- Lampen und speziell für das transparente Material des Lampen-Entladungsgefäßes, etwa für synthetisches Quarzglas. Im Prinzip können aber auch andere Lampenteile von solchen Effekten betroffen sein, etwa Leuchtstoffschichten .Preferred embodiments are given in the dependent claims and are detailed below as well as the general description of the invention. In principle, the individual features may be of importance for all categories of requirements, in particular for a UV lamp, the use of a UV lamp and a method for operating a UV lamp. The basic idea of the invention is to limit the UV exposure of the lamp itself. As the generated UV Light for different applications has desirable material-changing properties, even lamp parts can be attacked themselves. This is especially true for VUV lamps and especially for the transparent material of the lamp discharge vessel, such as for synthetic quartz glass. In principle, however, other lamp parts may be affected by such effects, such as phosphor layers.
Die Durchstrahlung der Wände des Entladungsgefäßes durch das UV-Licht ist zunächst unvermeidlich. Allerdings wird bei Reflektorleuchten ein erheblicher Teil des erzeugten UV-Lichts von dem Reflektor wieder durch die Lampe hindurch zu der gewünschten Lichtaustrittsseite reflektiert, wodurch sich die UV-Belastung erheblich erhöht. Dies gilt insbesondere auch für leuchtstofffreie Lampen, also im Wesentlichen klare Lampen, bei denen keine Abschattungsund Absorptionsprobleme zu erwarten sind.The radiation through the walls of the discharge vessel by the UV light is initially unavoidable. However, in reflector lights, a significant portion of the generated UV light is reflected by the reflector back through the lamp to the desired light exit side, thereby significantly increasing the UV load. This also applies in particular to fluorescent-free lamps, that is to say substantially clear lamps in which no shading and absorption problems are to be expected.
Die Erfinder haben allerdings festgestellt, dass die Lebensdauer insbesondere von VUV-Lampen durch Risse und/oder andere Alterserscheinungen, etwa eine verringerte Transmission der Entladungsgefäßwände, begrenzt wird bzw. jedenfalls das Leistungsvermögen der Lampe nach längerer Lebensdauer in nachteiliger Weise eingeschränkt wird.However, the inventors have found that the lifetime of VUV lamps in particular by cracks and / or other signs of aging, such as a reduced transmission of the discharge vessel walls, is limited or, in any case, the performance of the lamp is adversely affected after a longer service life.
Daher schlägt die Erfindung eine Reflektorausführung vor, bei der reflektiertes Licht, das von konventionellen Reflektoren durch die Lampe gerichtet würde, zumindest teilweise zu der gewünschten Lichtaustrittsseite gelenkt wird, ohne die Lampe ein zweites Mal zu passieren.
Dabei geht die Erfindung von einer röhrenförmigen Lampe aus, also einem langgestreckten Entladungsgefäß. Das Entladungsgefäß muss dabei weder zwingend gerade langgestreckt sein noch zwingend einen kreisrunden Querschnitt haben. Allerdings sind langgestreckte Zylinderformen der Lampe üblich und vorteilhaft.Therefore, the invention proposes a reflector design in which reflected light directed by conventional reflectors through the lamp is at least partially directed to the desired light exit side without passing the lamp a second time. The invention is based on a tubular lamp, so an elongated discharge vessel. The discharge vessel does not necessarily have to be straight or have a circular cross-section. However, elongated cylinder shapes of the lamp are common and advantageous.
Der UV-Reflektor ist dementsprechend ebenfalls langgestreckt, und zwar entlang der Lampe.The UV reflector is therefore also elongated, along the lamp.
Wenn hier von einer Längsrichtung die Rede ist, so be- zieht sich das bei der Zylindergeometrie und anderen gerade langgestreckten Geometrien natürlich auf die Richtung der längsten Ausdehnung der Lampe. Bei gekrümmten Geometrien ist dann gewissermaßen eine lokale Längserstreckung und Längsrichtung gemeint.Of course, if we talk about a longitudinal direction, the geometry of the cylinder and other straight elongated geometries naturally refers to the direction of the longest extension of the lamp. In the case of curved geometries, it is to some extent meant a local longitudinal extension and longitudinal direction.
Der erfindungsgemäße UV-Reflektor soll zumindest auf der der gewünschten Lichtabstrahlungsseite entgegengesetzten Seite der Lampe angeordnet sein, also auf dieser abgestrahltes Licht erfassen, und dieser Seite dabei vorzugsweise näher als der zur Lichtabstrahlungsseite orientier- ten Lampenseite.The UV reflector according to the invention should be arranged at least on the side of the lamp opposite the desired light emission side, ie detect light emitted thereon, and preferably closer to this side than the lamp side oriented to the light emission side.
Er ist erfindungsgemäß konkav und zumindest in dem Bereich, in dem bei geraden und zur Hauptlichtabstrahlungs- richtung senkrechten Reflektorgeometrien eine Reflexion in die Lampe hinein auftreten würde, etwas nach außen ge- neigt, also gewissermaßen gegenüber dem Stand der Technik verkippt. Die Verkippung betrifft in anderen Worten einen Teil der von der Lichtabstrahlungsseite aus gesehen hinter der Lampe befindlichen Reflektoroberfläche.
Diese Aussagen gelten erfindungsgemäß (gewissermaßen modellhaft und im Sinne einer Abgrenzung) für von der Lampe mittig emittiertes Licht, also Licht, das hinsichtlich seiner Ausbreitungsrichtung von einer Mittenlängsachse der Lampe herzukommen scheint, bei zylindrischen Lampen also radial emittiertes Licht.According to the invention, it is concave and, at least in the region in which a reflection into the lamp would occur in the case of straight reflector geometries which are perpendicular to the main light emission direction, is tilted slightly towards the outside, that is, as it were, tilted with respect to the prior art. In other words, the tilt relates to a part of the reflector surface located behind the lamp, as seen from the light emission side. According to the invention, these statements apply (to a certain extent as a model and in the sense of a delimitation) for light emitted centrally by the lamp, ie light which appears to come from a central longitudinal axis of the lamp with respect to its propagation direction, ie light emitted radially in the case of cylindrical lamps.
Zwar ist dies nicht die einzige auftretende Ausbreitungsrichtung, sondern strahlen die UV-Lampen diffus ab. Dies gilt sowohl für leuchtstoffbeschichtete Lampen, bei denen die Entladungsgefäßwand abstrahlt, als auch für leuchtstofffreie Lampen, die gewissermaßen aus dem Volumen mit verschiedensten Richtungen strahlen. Die mittige Ausbreitungsrichtung steht aber gewissermaßen im Sinn eines Mittelwerts für einen erheblichen Teil des abgestrahlten Lichts. Wenn die Reflektorgeometrie schon diesen Teil an der Lampe selbst vorbeilenkt, so gilt dies auch für einen erheblichen weiteren Teil des Lichts, nämlich sozusagen den Teil mit stärkerer "Außentendenz". Ein anderer Teil, sozusagen mit stärkerer Innentendenz, kann durchaus, je- denfalls teilweise, wieder in die Lampe hineinreflektiert werden. Insgesamt wird jedoch der Anteil des UV-Lichts, der wieder in die Lampe reflektiert wird, ganz deutlich verringert .Although this is not the only propagation direction that occurs, the UV lamps emit diffuse radiation. This applies both to fluorescent-coated lamps in which the discharge vessel wall radiates, as well as for fluorescent-free lamps that radiate from the volume in a variety of directions, so to speak. The central propagation direction, however, is in the sense of an average value for a considerable part of the radiated light. If the reflector geometry already passes this part of the lamp itself, so also applies to a significant other part of the light, namely, so to speak, the part with a stronger "outer tendency". Another part, so to speak with a stronger inner tendency, can certainly, at least partially, be reflected back into the lamp. Overall, however, the proportion of UV light, which is reflected back into the lamp, significantly reduced.
Vorzugsweise gilt übrigens die Aussage, dass mittige Strahlen nicht mehr in die Lampe, sondern an der Lampe vorbeireflektiert werden, für die gesamte Reflektoroberfläche und nicht nur für den Bereich "hinter" der Lampe.Incidentally, by the way, the statement that central rays are no longer reflected past the lamp but rather past the lamp is valid for the entire reflector surface and not only for the region "behind" the lamp.
Die Problematik der Lampenschädigung durch das eigene UV- Licht ist besonders relevant bei sehr kurzwelligem UV- Licht, also insbesondere bei VUV-Lampen. Im gleichen Sinn
bezieht sich die Erfindung vorzugsweise auf Excimerentla- dungslampen .The problem of lamp damage caused by one's own UV light is particularly relevant in the case of very short-wave UV light, ie in particular in the case of VUV lamps. In the same sense The invention preferably relates to excimer discharge lamps.
Eine bevorzugte Geometrie des Reflektors ist eine Zylindermantelfläche. Dies betrifft zunächst nur die Reflek- toroberflache . In vielen Fällen wird aber die tragende Wand des Reflektors ebenfalls eine der reflektierenden Oberfläche entsprechende Geometrie haben. Die Zylinderachse liegt dabei natürlich nicht auf der Mittenachse der Lampe, sondern zu der jeweiligen Seite weiter außen; das Zylindermantelflächenteil ist also nach außen verkippt, wie ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht.A preferred geometry of the reflector is a cylinder jacket surface. This initially only affects the reflector surface. In many cases, however, the supporting wall of the reflector will also have a geometry corresponding to the reflecting surface. The cylinder axis is of course not on the center axis of the lamp, but to the respective side further outward; the cylinder jacket surface part is thus tilted outwards, as illustrated by an exemplary embodiment.
Eine weitere bevorzugte Geometrie sind polygonale Reflektoren mit konkaven Ecken. Der Begriff "konkav" bezieht sich also nicht nur auf rundgewölbte Flächen. Polygonale Reflektoren können dabei einteilig oder auch mehrteilig sein .Another preferred geometry is polygonal reflectors with concave corners. The term "concave" does not only refer to rounded surfaces. Polygonal reflectors can be one-piece or multi-part.
Von Interesse ist ferner eine effiziente Lampenkühlung. Dies gilt besonders im Zusammenwirken mit der Erfindung. Durch die geringere UV-Belastung des Lampengefäßes können die Lampenleistungen nämlich weiter erhöht werden, sodass die Kühlproblematik verschärft wird. In diesem Zusammenhang sind in der bereits erwähnten Längsrichtung durchgehende Durchtrittsöffnungen in dem Reflektor bevorzugt, also auf der der Hauptlichtabstrahlungsseite entgegenge- setzten Lampenseite. Diese Durchtrittsöffnungen können von Kühlgas durchströmt werden, das von einem Gebläse bewegt wird. Das Kühlgas kann bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform durch einen Wärmetauscher gekühlt werden, der seinerseits flüssigkeitsgekühlt, insbesondere wassergekühlt, ist. Dabei ist eine Kühlgasrückführung be-
vorzugt. Dies betrifft insbesondere eine Kühlgaszirkulation in einem geschlossenen Leuchtengehäuse, das mit einem Schutzgas gefüllt ist, das als Kühlgas dient. Das Schutzgas ist Sauerstofffrei und schützt das Leuchtenin- nere vor zu hohen durch Wechselwirkung von VUV-Strahlung mit Luftsauerstoff entstehenden Ozonkonzentrationen.Also of interest is efficient lamp cooling. This is especially true in cooperation with the invention. Due to the lower UV load of the lamp vessel, the lamp power can be further increased, so that the cooling problem is exacerbated. In this connection, continuous passage openings in the reflector are preferred in the already mentioned longitudinal direction, that is to say on the side of the lamp opposite the main light emission side. These passages can be traversed by cooling gas, which is moved by a fan. In a further preferred embodiment, the cooling gas can be cooled by a heat exchanger, which in turn is liquid-cooled, in particular water-cooled. A cooling gas recirculation is vorzugt. This relates in particular to a cooling gas circulation in a closed luminaire housing, which is filled with an inert gas, which serves as a cooling gas. The shielding gas is oxygen-free and protects the interior of the luminaire from excessive ozone concentrations resulting from the interaction of VUV radiation with atmospheric oxygen.
Eine entsprechend ausgestattete Leuchte lässt sich insbesondere in industriellen Produktionsprozessen zur Oberflächenmodifikation einsetzen, beispielsweise zur Reini- gung von Substraten, etwa bei der Displayherstellung.A suitably equipped luminaire can be used, in particular, in industrial production processes for surface modification, for example for cleaning substrates, for example in display production.
Bevorzugte Aspekte der Erfindung beziehen sich auf eine UV-Leuchte mit einer Mehrzahl UV-Lampen in einem gemeinsamen Gehäuse. Durch die Verwendung mehrerer Lampen lässt sich die bestrahlte Fläche und die UV-Leistung signifi- kant erhöhen. Zur Sicherstellung einer möglichst weitreichenden Reinigung, zur Gewährleistung kurzer Prozesszeiten und/oder aus anderen Gründen sind nämlich häufig relativ hohe UV-Leistungen gewünscht. Bei der Reinigung von Oberflächen etwa kommt die UV-Bestrahlung von Produkten unter einer Gasatmosphäre in Betracht, die korrosiv ist oder durch die UV-Bestrahlung korrosiv wird. Dies betrifft besonders die VUV-Bestrahlung unter Sauerstoffat- mosphäre, bei der Ozon gebildet wird und Verunreinigungen auf der Produktoberfläche oxidiert und damit in gasförmi- ge Substanzen umwandelt. Dies gilt besonders für Substrate zur Herstellung von TFT-Displays .Preferred aspects of the invention relate to a UV lamp having a plurality of UV lamps in a common housing. By using several lamps, the irradiated area and the UV output can be significantly increased. To ensure the widest possible cleaning, to ensure short processing times and / or other reasons, namely, relatively high UV powers are often desired. When cleaning surfaces, for example, UV radiation of products under a gas atmosphere is considered, which is corrosive or becomes corrosive by the UV irradiation. This applies in particular to VUV irradiation under an oxygen atmosphere, in which ozone is formed and oxidizes impurities on the product surface and thus converts it into gaseous substances. This is especially true for substrates for the production of TFT displays.
Dementsprechend richtet sich die Erfindung auch auf eineAccordingly, the invention is also directed to a
UV-Leuchte mit einem Gehäuse, das zur Aufnahme einerUV lamp with a housing that holds a
Mehrzahl UV-Lampen und einer Schutzatmosphäre ausgelegt ist, wobei das Gehäuse in solcher Weise in jeweils einen
Teil der UV-Lampen enthaltende Kammern unterteilt ist und in solcher Weise geöffnet werden kann, dass jede der UV- Lampen unter Beeinträchtigung der Schutzatmosphäre nur der jeweiligen Kammer austauschbar ist.Multiple UV lamps and a protective atmosphere is designed, wherein the housing in such a way in each case one Part of the UV lamps containing chambers is divided and can be opened in such a way that each of the UV lamps is interchangeable with the deterioration of the protective atmosphere only the respective chamber.
Der Grundgedanke besteht darin, den in regelmäßigen Intervallen notwendigen Lampentausch in der Leuchte mit verringertem Aufwand durchführen zu können. Dazu soll das Leuchteninnere nur insoweit vom Lampentausch betroffen sein, wie tatsächlich Lampen getauscht werden. Die Schutzatmosphäre, die die nicht vom Tausch betroffenen Lampen umgibt, soll nicht tangiert werden. Daher ist die Leuchte, konkret das Leuchtengehäuse, in eine Mehrzahl Kammern unterteilt. Jede Kammer enthält nur ein Teil der Lampen, vorzugsweise genau eine Lampe.The basic idea is to be able to carry out the necessary lamp replacement in the luminaire at regular intervals with reduced effort. For this purpose, the interior of the lamp should be affected only to the extent of lamp replacement, as actually lamps are exchanged. The protective atmosphere surrounding the lamps not affected by the exchange should not be affected. Therefore, the lamp, specifically the lamp housing, is divided into a plurality of chambers. Each chamber contains only a part of the lamps, preferably exactly one lamp.
Die Schutzatmosphäre kann dabei eine Inertgasatmosphäre sein, wie im Stand der Technik bekannt, etwa mit Stickstoff. Es kann sich aber beispielsweise auch um ein Vakuum handeln. In jedem Fall muss durch die Unterteilung in Kammern nur die Schutzatmosphäre in der betroffenen Kam- mer wieder hergestellt werden, was Spülvorgänge und/oder Pumpvorgänge, jedenfalls Zeitaufwand, bedingt. Dieser Zeitaufwand ist allerdings geringer als wenn ein gesamtes Leuchtengehäuseinneres betroffen wäre.The protective atmosphere may be an inert gas atmosphere, as known in the art, such as with nitrogen. But it can also be, for example, a vacuum. In any case, the subdivision into chambers only requires the protective atmosphere in the affected chamber to be restored, which necessitates flushing operations and / or pumping operations, at least in terms of time. However, this time is less than if an entire Leuchtengehäuseinneres affected.
Darüberhinaus ist es möglich, wenn auch im Rahmen der Er- findung nicht zwingend, dass in der oder den anderen Kammer (n) untergebrachte Lampen weiterbetrieben werden. Sie befinden sich ja weiterhin unter Schutzatmosphäre, sodass dem nichts im Wege steht.In addition, it is possible, although not necessarily within the scope of the invention, for the lamps housed in the other chamber (s) to continue to operate. You are still under protective atmosphere, so that nothing stands in the way.
Im Übrigen reduziert sich das Risiko von Beschädigungen oder Kontaminationen beim Lampentausch auf die betroffene
Kammer. Sollten hier also Schwierigkeiten auftreten, ist die Gesamtleuchte mit den übrigen Kammern und den darin enthaltenen Lampen weiter einsatzfähig.Incidentally, reduces the risk of damage or contamination when replacing the lamp to the affected Chamber. Should difficulties arise here, the overall light with the other chambers and the lamps contained therein is still operational.
Ferner ist die erfindungsgemäße Leuchte vorzugsweise so ausgestaltet, dass eine zwischen der zu öffnenden Kammer oder dem gesamten Leuchtengehäuseinneren und dem bestrahlten Bereich angeordnete UV-durchlässige Trennscheibe, also der Abstrahlungsbereich des Leuchtengehäuses, während des Lampentauschs unbewegt und in der vorhe- rigen Position montiert bleibt. Damit kann der Lampentausch erfolgen ohne die Trennscheibe abbauen zu müssen. Stattdessen soll ein Gehäuseteil zur Öffnung des Gehäuses dienen, wobei die Trennscheibe relativ zu dem Rest der Leuchte ortsfest bleibt.Furthermore, the luminaire according to the invention is preferably designed such that a UV-permeable separating disk arranged between the chamber to be opened or the entire luminaire housing interior and the irradiated area, ie the emission area of the luminaire housing, remains unmoved and in the previous position during lamp replacement. Thus, the lamp replacement can be done without having to dismantle the blade. Instead, a housing part is to serve for opening the housing, wherein the cutting disc remains stationary relative to the rest of the lamp.
Im Fall der Prozessvorrichtung bedeutet das, dass die Leuchte an der Vorrichtung montiert bleiben kann, wobei die Trennscheibe ebenfalls unverändert bleibt und damit die Möglichkeit besteht, den Bereich der zu behandelnden Produkte nicht zu tangieren. Damit können Kontaminations- risiken für die zu behandelnden Produkte reduziert oder ausgeschlossen werden, etwaige Dichtungen oder anderweitige bauliche Vorkehrungen unangetastet bleiben und/oder Gefährdung der Umgebung durch problematische Stoffe, insbesondere korrosive Gase, vermieden werden. Bei der er- wähnten Ozonreinigung beispielsweise bestünde die Möglichkeit, die Atmosphäre im eigentlichen Produktbereich bestehen zu lassen, also nicht aus Sicherheitsgründen zu spülen, wie dies im Stand der Technik notwendig ist. Bei Inertgasatmosphären in beispielsweise Druckmaschinen kann eine Kontamination im Produktbereich vermieden werden.
Aber auch unabhängig davon können rein handhabungsmäßige Vorteile beim Lampentausch oder die Vermeidung von Kontaminationen des Produktbereichs Gründe für die vorteilhafte Verwendung der Erfindung sein.In the case of the process device, this means that the luminaire can remain mounted on the device, whereby the cutting disc also remains unchanged and thus there is the possibility not to affect the area of the products to be treated. Thus, contamination risks for the products to be treated can be reduced or eliminated, any seals or other constructional precautions remain untouched and / or endangerment of the environment by problematic substances, especially corrosive gases, avoided. In the case of the ozone purification mentioned, for example, it would be possible to leave the atmosphere in the actual product area, ie not to purge for safety reasons, as is necessary in the prior art. In the case of inert gas atmospheres in, for example, printing presses, contamination in the product area can be avoided. But regardless of this, purely handling advantages in lamp replacement or the avoidance of contamination of the product area can be reasons for the advantageous use of the invention.
Die Erfindung hat auch außerhalb der Behandlung eigentlicher Produkte vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten. Beispielsweise können UV-Leuchten und insbesondere auch VUV- Leuchten zur Wasserentkeimung dienen. Hier ist es natürlich von Vorteil, wenn die Trennscheibe direkt an das Wasser angrenzen kann und ein Lampentausch ohne Abbau der Trennscheibe möglich ist. Ansonsten muss nämlich zum Zweck des Lampentauschs eine von der eigentlichen Umgrenzung des zu bestrahlenden Wassers separate Trennscheibe vorgesehen werden, wobei die Addition der Absorptionsver- luste nachteilig ist.The invention has advantageous applications outside the treatment of actual products. For example, UV lights and in particular VUV lights can be used for water sterilization. Here it is of course advantageous if the cutting disc can be directly adjacent to the water and a lamp replacement without dismantling of the cutting disc is possible. Otherwise, for the purpose of the lamp replacement, a separating disk separate from the actual boundary of the water to be irradiated must be provided, the addition of the absorption losses being disadvantageous.
In anderen Fällen soll jedenfalls der mit der Trennscheibe ortsfest verbleibende Teil dazu ausgelegt sein, am Einsatzort montiert zu sein, sodass er mit der Trennscheibe die Leuchtenbasis bildet oder dazu gehört.In other cases, in any case the stationary with the blade remaining remaining part should be designed to be mounted on site, so that it forms the lamp base with the blade or belongs to.
Das zum Öffnen zu bewegende Gehäuseteil kann übrigens für die Mehrzahl Lampen das Gleiche sein oder auch für verschiedene Lampen verschieden, insbesondere für jede der Lampen ein jeweils anderes zugeordnetes Gehäuseteil.Incidentally, the housing part to be moved to open may be the same for the plurality of lamps or may also be different for different lamps, in particular for each of the lamps a respectively associated housing part.
Bevorzugt ist weiterhin, dass das Öffnen durch Bewegung des jeweiligen Gehäuseteils unter einer Zwangsführung erfolgt, also beispielsweise durch Drehung um eine vorrichtungsmäßig, also durch ein Drehlager, vorgegebene Drehachse durch Verschiebung entlang einer Schiebeführung, durch eine Kombination daraus oder dergleichen. Der Ge- häuseteil soll dabei also insbesondere nicht völlig frei
beweglich sein und sich auch nicht völlig von dem restlichen Leuchtenaufbau lösen. Vorzugsweise stellt die Zwangsführung auch eine Halterung zur Verfügung, wenn die Lampe oder ein anderer Leuchtenteil, etwa ein Reflektor, ausgetauscht wird. Eine besonders bevorzugte Variante ist ein Hubdrehmechanismus, wobei die Hubbewegung von der Trennscheibe weg erfolgt und an die Hubbewegung eine Drehbewegung anschließt, wenn das Gehäuse geöffnet wird (und beim Schließen umgekehrt) . Zur Veranschaulichung wird auf das Ausführungsbeispiel verwiesen.It is furthermore preferred that the opening takes place by movement of the respective housing part under positive guidance, that is, for example, by rotation about a device, ie by a pivot bearing, given axis of rotation by displacement along a sliding guide, by a combination thereof or the like. In particular, the housing part should not be completely free be mobile and not completely detached from the rest of the luminaire structure. Preferably, the positive guide also provides a holder when the lamp or other lighting part, such as a reflector, is replaced. A particularly preferred variant is a Hubdrehmechanismus, wherein the lifting movement takes place away from the cutting disc and connects to the lifting movement a rotational movement when the housing is opened (and vice versa when closing). For the sake of illustration, reference is made to the exemplary embodiment.
Die Trennscheibe ist vorzugsweise unterteilt in eine Mehrzahl einzelner Trennscheiben, insbesondere in je eine Trennscheibe für jede Lampe. Dies ermöglicht eine dünnere Ausführung der einzelnen Trennscheiben und damit geringe- re Absorptionsverluste und geringeres Leuchtengewicht, weil die Scheibe kleinere Distanzen überbrücken muss. Zudem kann die Scheibe sozusagen modular für jede Lampe einzeln getauscht werden, wenn Bedarf daran besteht. Insbesondere bei VUV-Leuchten sind die verwendeten Materia- lien von verschiedenen Degradationsprozessen betroffen, auch die Trennscheiben.The cutting disk is preferably subdivided into a plurality of individual cutting disks, in particular in each case one cutting disk for each lamp. This allows a thinner version of the individual cutting discs and thus lower absorption losses and lower lamp weight, because the disc has to bridge smaller distances. In addition, the disc can be exchanged, so to speak, modularly for each lamp, if need be. Particularly with VUV luminaires, the materials used are affected by various degradation processes, including the cutting discs.
Der bereits hinsichtlich des Lampentauschs, der Schutzgasatmosphäre und der Trennscheibe beschriebene modulare Aufbau gilt vorzugsweise auch (wenn auch nicht zwingend in Kombination mit diesen Merkmalen) für elektronische Vorschaltgeräte zur Versorgung der Lampen und/oder jeweilige Lampenkühlvorrichtungen mit Kühlgasgebläsen zum Kühlen der Lampen. Auch diese Bestandteile sind vorzugsweise jeweils für jede Lampe einzeln vorgesehen und damit auch einzeln auszutauschen. Ein weitgehend modularer Aufbau hat neben der Wartungs- und Reparaturfreundlichkeit auch
den Vorteil, dass sich verschieden große UV-Leuchten mit unterschiedlicher Lampenzahl durch Kombinationen unterschiedlicher Zahlen an sich weitgehend identischer Grundmodule entwerfen und herstellen lassen. Allerdings ist die UV-Leuchte im Sinn dieser Erfindung schon eine baulich vereinheitlichte und zusammenhängende Gesamtkonstruktion, etwa in Form eines die Module zusammenhaltenden Rahmens, wie das Ausführungsbeispiel zeigt.The modular design already described with regard to the lamp replacement, the protective gas atmosphere and the separating disk preferably also applies (though not necessarily in combination with these features) to electronic ballasts for supplying the lamps and / or respective lamp cooling devices with cooling gas blowers for cooling the lamps. Also, these components are preferably provided individually for each lamp and thus replace individually. A largely modular design has next to the maintenance and repair friendliness also the advantage that different sized UV lights with different numbers of lamps can be designed and manufactured by combinations of different numbers of largely identical basic modules. However, in the context of this invention, the UV lamp is already a structurally unified and coherent overall construction, for example in the form of a frame that holds the modules together, as the exemplary embodiment shows.
Die Erfindung kommt besonders für VUV-Entladungslampen in Betracht, und zwar vor allem für röhrenförmige Lampen, die typischerweise in einer Mehrzahl parallel als Lampenfeld angeordnet verwendet werden.The invention is particularly suitable for VUV discharge lamps, especially for tubular lamps, which are typically used in a plurality of parallel arranged as a lamp array.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren und des darin dargestellten Ausführungsbeispiels näher be- schrieben. Dabei können einzelne Merkmale auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein und haben, wie bereits zuvor festgestellt, für alle Anspruchskategorien Bedeutung.The invention will be described in more detail below with reference to the figures and the exemplary embodiment illustrated therein. In this case, individual features can also be essential to the invention in other combinations and, as stated above, meaning for all categories of claims.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt quer zur Längsrichtung durch einen Teil einer erfindungsgemäßen UV-Leuchte.Fig. 1 shows a section transverse to the longitudinal direction through a portion of a UV lamp according to the invention.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus Figur 1 mit typischen Strahlengängen zur Veranschaulichung.Fig. 2 shows a detail of Figure 1 with typical beam paths for illustration.
Fig. 3 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels aus den Figuren 1 und 2 mit Strahlengängen zum Ver- gleich mit Figur 2.FIG. 3 shows a variant of the exemplary embodiment from FIGS. 1 and 2 with beam paths for comparison with FIG. 2.
Fig. 4 zeigt einen Figur 1 entsprechenden Schnitt bei geöffnetem Gehäuse.
Fig. 5 zeigt eine Darstellung entsprechend Figur 4, jedoch mit gedrehter Gehäusehaube.Fig. 4 shows a figure 1 corresponding section with the housing open. Fig. 5 shows a representation corresponding to Figure 4, but with rotated housing cover.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Gesamtdarstellung einer erfindungsgemäßen Leuchte mit mehreren Einheiten entsprechend den Figuren 1-5, wobei bei einer davon das Gehäuse entsprechend Figur 4 geöffnet ist.Fig. 6 shows an overall perspective view of a lamp according to the invention with a plurality of units according to the figures 1-5, wherein in one of them the housing is opened according to Figure 4.
Fig. 7 zeigt eine Darstellung entsprechend Figur 6, jedoch mit einem Öffnungszustand analog zu Figur 5.FIG. 7 shows a representation corresponding to FIG. 6, but with an opening state analogous to FIG. 5.
Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Figur 1 zeigt einen Teil einer erfindungsgemäßen UV- Leuchte im Querschnitt. Im unteren Bereich ist mit 1 ein kreisförmiger Schnitt durch eine senkrecht zur Zeichenebene langgestreckte zylindrische VUV-Lampe des Typs Xe- radex eingezeichnet, die durch eine Edelgasexcimerentla- dung VUV-Licht der Wellenlänge 172 nm erzeugt. Auf De- tails dieser Lampe 1 wird nicht eingegangen, weil sie an sich bekannt ist.Figure 1 shows a part of a UV lamp according to the invention in cross section. In the lower area, 1 indicates a circular section through a Xerexx cylindrical VUV lamp, which is elongated perpendicular to the plane of the drawing and generates VUV light of wavelength 172 nm by means of a noble gas excimer discharge. Details of this lamp 1 will not be discussed because it is known per se.
Die in der Figur erkennbare zylindrische Entladungsgefäßwand aus synthetischem Quarzglas lässt im Inneren der Lampe 1 erzeugte VUV-Strahlung nach außen durch, wobei die Strahlung im Prinzip im gesamten Volumen der Lampe 1 erzeugt wird. Die Quarzglaswände reagieren auf sehr große VUV-Dosen mit Rissen oder verschlechtertem Transmissionsverhalten. Andererseits ist man bestrebt, die Leistung der Lampe 1 nach Möglichkeit zu maximieren. Damit können insbesondere die notwendigen Verweilzeiten von bestrahlten Oberflächen verringert werden, etwa zum Reinigen von Substraten zur Herstellung von TFT-Displays . Kurze Ver-
weilzeiten verringern die Durchlaufzeiten und die Produktionskosten .The cylindrical discharge vessel wall made of synthetic quartz glass which can be seen in the figure allows VUV radiation generated inside the lamp 1 to pass outwards, the radiation being generated in principle in the entire volume of the lamp 1. The quartz glass walls react to very large VUV cans with cracks or degraded transmission behavior. On the other hand, it is endeavored to maximize the performance of the lamp 1 as far as possible. In particular, the necessary residence times of irradiated surfaces can be reduced, for example for cleaning substrates for producing TFT displays. Short times reduce lead times and production costs.
In Figur 1 über der Lampe 1 ist ein zweiteiliger Reflektor 2 aus zwei zylindermantelförmigen Glasscheiben vorge- sehen, die im dargestellten Querschnitt jeweils etwas mehr als einen Viertelkreisring ausmachen. Die Glasscheiben der Reflektoren 2 sind auf der konkaven Innenseite metallbeschichtet und zeigen damit auch bei der Wellenlänge von 172 nm eine gute Reflektivität .In FIG. 1, above the lamp 1, a two-part reflector 2 consisting of two cylinder-jacket-shaped glass panes is provided, each of which forms slightly more than a quarter-circle ring in the illustrated cross-section. The glass sheets of the reflectors 2 are metal-coated on the concave inner side and thus show good reflectivity even at the wavelength of 172 nm.
Zwischen den jeweils oberen Enden der Reflektorteile 2 ist ein schmaler Spalt als Durchtrittsöffnung für Kühlgas gelassen, der hier mit 3 bezeichnet ist. Von dort aus erstrecken sich die Reflektorteile 2 um die Lampe 1 herum jeweils nach unten, wobei sich der Abstand zur Lampe be- ständig vergrößert und die jeweils unteren Enden der Reflektorteile 2 etwa auf derselben Höhe liegen wie der untere Rand der Lampe 1. Darunter schließt sich eine mit 4 bezeichnete Quarzglasscheibe an, die das Leuchteninnere von einer wiederum darunterliegenden Produktionsstraße trennt. In der Produktionsstraße wird durch die VUV- Bestrahlung Ozon in relativ hoher Konzentration erzeugt, während das Leuchtengehäuseinnere demgegenüber abgedichtet eine Schutzgasatmosphäre, nämlich reinen Stickstoff, enthält. Damit werden korrosive Angriffe von Ozon auf in- nere Leuchtenbestandteile vermieden und wird die Absorption von VUV-Strahlung zwischen der Lampe 1 und der Quarzglasscheibe 4 verringert. Die Stickstoffatmosphäre dient darüber hinaus als Kühlgas.Between the respective upper ends of the reflector parts 2, a narrow gap is left as a passage opening for cooling gas, which is designated here by 3. From there, the reflector parts 2 each extend downwards around the lamp 1, whereby the distance to the lamp increases constantly and the respective lower ends of the reflector parts 2 are approximately at the same height as the lower edge of the lamp 1 to a designated 4 quartz glass, which separates the lights inside of a turn below production line. In the production line, ozone is generated in a relatively high concentration by the VUV irradiation, while the luminaire housing interior, in contrast, sealed contains a protective gas atmosphere, namely pure nitrogen. This avoids corrosive attacks of ozone on internal luminaire components and reduces the absorption of VUV radiation between the lamp 1 and the quartz glass pane 4. The nitrogen atmosphere also serves as a cooling gas.
Das Leuchtengehäuse besteht im Wesentlichen aus einem un- teren Rahmen 5, an dem ein unteren Flansch die Quarzglas-
Scheibe 4 trägt, wobei der Übergang zwischen dem Flansch und der Quarzglasscheibe 4 nach innen über eine Dichtung 6 abgedichtet ist, und ferner aus einer oberen Haube 7, die ebenfalls über eine Dichtung 8 dicht mit dem Rahmen 5 verbunden ist.The luminaire housing essentially consists of a lower frame 5, on which a lower flange surrounds the quartz glass Disk 4 carries, wherein the transition between the flange and the quartz glass plate 4 is sealed inwardly via a seal 6, and also from an upper hood 7, which is also connected via a seal 8 tightly connected to the frame 5.
Das in den Figuren 1 bis 5 dargestellte Leuchtengehäuse umschließt damit eine Kammer 14, wobei das Bezugszeichen 14 in Figur 1 an verschiedenen Stellen eingetragen ist, um darzustellen, dass die Kammer das Innengasvolumen des Leuchtengehäuses meint. Diese Kammer 14 ist, wie sich weiter unten anhand der Figuren 6 und 7 ergeben wird, nur eine modulare Kammer der Gesamtleuchte, die aus mehreren, hier insgesamt vier solchen Kammern 14 besteht.The lamp housing shown in Figures 1 to 5 thus encloses a chamber 14, wherein the reference numeral 14 is entered in Figure 1 at different points to illustrate that the chamber means the internal volume of the lamp housing. This chamber 14 is, as will be shown below with reference to Figures 6 and 7, only a modular chamber of the total light, which consists of several, here a total of four such chambers 14.
In dem Leuchtengehäuse ist ein Gebläse 9 angebracht, das Gas von oben ansaugt und durch einen mit 10 bezeichneten Wärmetauscher zu der bereits erwähnten Durchtrittsöffnung 3 und durch diese auf die Lampe 1 bläst. Der Wärmetauscher 10 bildet also mittig einen vertikalen Schacht zum Kühlen des Kühlgases Stickstoff. Die Luftbewegung ist mit Pfeilen gekennzeichnet und führt unter den unteren Kanten der Reflektorteile 2 durch außen an dem Rahmen 5 und der Haube 7 vorbei nach oben.In the luminaire housing, a blower 9 is mounted, the gas sucks from above and blown through a designated 10 heat exchanger to the above-mentioned passage opening 3 and through this to the lamp 1. The heat exchanger 10 thus forms centrally a vertical shaft for cooling the cooling gas nitrogen. The air movement is marked with arrows and leads under the lower edges of the reflector parts 2 by the outside of the frame 5 and the hood 7 over past.
Diese erfindungsgemäße Kühlung vereinigt einerseits die Effektivität einer Flüssigkeitskühlung mit andererseits den Vorteilen eines Verzichts auf eine Kontaktkühlung der Lampe selbst (durch Berührung mit einem Kühlblock) . Dadurch entsteht Raum hinter der Lampe für die Anordnung erfindungsgemäßer Reflektoren. Eine effektive Kühlung ist für die Effizienz der VUV-Erzeugung wesentlich. Im Übri- gen sind kühlgasgekühlte Lampen leichter auszutauschen
als flüssigkeitsgekühlte Lampen. Auch besteht eine größere Toleranz gegenüber geometrischen Abweichungen der im Einzelfall erhebliche Längen (beispielsweise bis zu 2 m) aufweisenden Lampen.On the one hand, this cooling according to the invention combines the effectiveness of liquid cooling with the advantages of omitting contact cooling of the lamp itself (by contact with a cooling block). This creates space behind the lamp for the arrangement of inventive reflectors. Effective cooling is essential to the efficiency of VUV production. Incidentally, cool- ing-cooled lamps are easier to replace as liquid-cooled lamps. There is also a greater tolerance to geometric variations in the case of significant lengths (for example, up to 2 m) having lamps.
Figur 2 zeigt das untere Drittel des Querschnitts aus Figur 1 vergrößert und mit zur Veranschaulichung dienenden Strahlengängen. Dabei sind mit IIa, b, c jeweils Radienstücke des zylindrischen Reflektorteils 2 bezeichnet, mit 12a, b, c jeweils Tangentenstücke und mit 13a, b, c je- weils radial aus der Lampe 1 emittierte (also scheinbar von der Zylinderachse der Lampe 1 herrührende) Strahlengänge .FIG. 2 shows the lower third of the cross section from FIG. 1 enlarged and with illustrative beam paths. Radial sections of the cylindrical reflector part 2 are denoted by IIa, b, c, 12a, b, c respectively tangent pieces and 13a, b, c each radially emitted from the lamp 1 (thus apparently from the cylinder axis of the lamp 1 originating ) Ray paths.
Die Radienstücke IIa - c zeigen, dass die Zylinderachse des Reflektorteils 2 etwa im unteren rechten Randbereich der Lampe 1 liegt. Spiegelsymmetrisch gilt dasselbe für den nicht mit Strahlengängen versehenen linken Reflektorteil 2, dessen Zylinderachse im unteren linken Randbereich der Lampe 1 liegt. Dementsprechend sind die oberen Enden in der Umgebung der Durchtrittsöffnung 3 und der daran anschließende Bereich etwas nach außen gekippt. Damit wird der Strahl 13a, der den linkesten reflektierenden Teil (direkt anschließend an die nicht näher bezeichnete Befestigungsklammer) des rechten Reflektorteils 2 trifft, soweit nach rechts wegreflektiert, dass er an der Lampe 1 vorbeiläuft. Entsprechendes gilt für die weiter rechts auftreffenden Strahlen IIb und 11c und würde auch für Strahlen im noch weiter rechts und unten verlaufenden Teil der Reflektoroberfläche gelten.The radial sections IIa-c show that the cylinder axis of the reflector part 2 lies approximately in the lower right edge region of the lamp 1. Mirror-symmetrically the same applies to the left not provided with beam paths reflector part 2, the cylinder axis is located in the lower left edge region of the lamp 1. Accordingly, the upper ends in the vicinity of the passage opening 3 and the adjoining portion are tilted slightly outwards. Thus, the beam 13a, which meets the left most reflective part (directly following the unspecified mounting bracket) of the right reflector part 2, far as reflected away to the right that it passes the lamp 1. The same applies to the further right impinging beams IIb and 11c and would also apply to beams in even further right and bottom part of the reflector surface.
Damit wird ein erheblicher Teil auch des von der Lampe 1 nach hinten abgestrahlten Lichts an der Lampe 1 selbst
vorbei nach vorne reflektiert und nutzbar gemacht, ohne die VUV-Dosis des Entladungsgefäßes der Lampe 1 zu erhöhen .Thus, a considerable part of the light emitted by the lamp 1 to the rear of the lamp 1 itself reflected forward and made usable without increasing the VUV dose of the discharge vessel of the lamp 1.
Man erkennt allerdings auch, dass dies nicht zwingend für alle Strahlen aus der Lampe 1 gilt. Stellt man sich den Strahl 13a durch die gesamte Lampe 1 hindurch verlängert vor, so wird deutlich, dass alle aus der links davon liegenden Hälfte des Querschnitts durch die Lampe 1 stammenden Strahlen ebenfalls an der Lampe 1 vorbeireflektiert werden, auch wenn sie die rechte Reflektorhälfte 2 ganz links treffen. Das gilt aber nicht für alle in der rechten Hälfte davon erzeugten Strahlen. Wenn diese den rechten Reflektorteil 2 ganz links oder relativ weit links treffen, kann es auch zu Reflexionen in die Lampe 1 hin- ein kommen. Insgesamt ist dieser Anteil des in die Lampe 1 zurückreflektierten Lichts jedoch gegenüber nicht erfindungsgemäß ausgestalteten Reflektoren deutlich verringert .It can also be seen, however, that this does not necessarily apply to all beams from the lamp 1. If one imagines the beam 13a extended through the entire lamp 1, it is clear that all of the rays from the left half of the cross-section originating from the lamp 1 are also reflected past the lamp 1, even if they are the right-hand reflector half 2 on the far left. This does not apply to all rays produced in the right half of it. If these meet the right-hand reflector part 2 on the far left or relatively far left, reflections can also occur in the lamp 1. Overall, this proportion of the light reflected back into the lamp 1, however, is significantly reduced compared to not inventively designed reflectors.
Eine Variante zeigt Figur 3. Die Lampe und die Strahlen- gänge sind nicht mehr beziffert, allerdings die hier polygonal ausgeführten Reflektorteile 2 ' und 2 ' ' . Die Reflektorteile 2 ' und 2 ' ' sind also Vielflächler, die sich im Querschnitt als Polygonzüge darstellen. Der linke Reflektorteil 2' besteht aus vier jeweils planen Facetten, der rechte Reflektorteil 2' ' aus fünf Facetten. Die rechts eingezeichneten Strahlengänge verdeutlichen dasselbe Grundprinzip wie in Figur 2, das auch für den linken Reflektorteil 2' ' gilt. Hier ist übrigens keine Durchtrittsöffnung für Kühlgas vorgesehen, die aber durch Weglassen oder mittiges Verkürzen der jeweils innersten Facetten leicht eingefügt werden könnte.
Natürlich sind auch kompliziertere als zylindrische gekrümmte Reflektoroberflächen denkbar, insbesondere auch sog. Evolventenreflektoren. Letztere sind aus der Beleuchtungstechnik bekannt, dienen dort aber dem Zweck ei- ner möglichst gleichmäßigen Verteilung der Leuchtdichte bei klassischen Leuchtstofflampen. Im vorliegenden Zusammenhang kommt es auf die Homogenität nicht wesentlich an. Die Zylindermantelflächen sind daher wegen ihrer einfacheren Herstellbarkeit vorzuziehen.A variant is shown in FIG. 3. The lamp and the beam paths are no longer numbered, but the reflector parts 2 'and 2 ", which are of polygonal design here. The reflector parts 2 'and 2''are thus Vielflächler, which represent themselves in cross-section as polygons. The left reflector part 2 'consists of four planar facets, the right reflector part 2''of five facets. The beam paths drawn on the right illustrate the same basic principle as in FIG. 2, which also applies to the left-hand reflector part 2 ". Incidentally, no passage opening for cooling gas is provided here, which could, however, easily be inserted by omitting or shortening the respectively innermost facets centrally. Of course, even more complicated than cylindrical curved reflector surfaces are conceivable, in particular also so-called involute reflectors. The latter are known from lighting technology, but there serve the purpose of a uniform distribution of the luminance as possible in classical fluorescent lamps. In the present context, homogeneity is not essential. The cylinder jacket surfaces are therefore preferable because of their ease of manufacture.
In Figur 4 sind der Einfachheit halber nicht nur alle Einzelteile wie in Figur 1 bezeichnet. Der Unterschied zwischen den beiden Figuren besteht darin, dass in Figur 4 die obere Haube 7 als bewegliches Gehäuseteil entlang einer in den Figuren 6 und 7 dargestellten und später noch erläuterten Schiebeführung nach oben gefahren ist. Dabei ist die Dichtung 8 auf dem Rahmen 5 verblieben, der seinerseits als fester Gehäuserest mit der Quarzglasscheibe 4 und der Dichtung 6 und den übrigen zugehörigen Teilen stationär geblieben ist. Mit der Haube 7 sind die darin montierten Teile, insbesondere die Lampe 1 und der Reflektor 2 nach oben verschoben.In FIG. 4, not only all individual parts are designated as in FIG. 1 for the sake of simplicity. The difference between the two figures is that in Figure 4, the upper hood 7 is moved as a movable housing part along a sliding guide shown in Figures 6 and 7 and explained later. In this case, the seal 8 remains on the frame 5, which in turn has remained stationary as a solid housing test with the quartz glass plate 4 and the seal 6 and the other associated parts. With the hood 7, the parts mounted therein, in particular the lamp 1 and the reflector 2 are shifted upward.
Damit ist also die Kammer 14, das Leuchtengehäuseinnere des dargestellten Moduls, geöffnet.So that is the chamber 14, the lamp housing interior of the module shown, opened.
In Figur 5 ist dieser nach oben verschobene Leuchtenteil um eine Drehachse verdreht, die senkrechte auf der Zeichenebene steht, wobei der Reflektor 2 und die Leuchte 1 im Wesentlichen nach oben freiliegen und damit zum Austausch leicht zugänglich sind. Ein umgekehrter Bewegungsablauf, das heißt eine Rückdrehung in die in Figur 4 dar- gestellte Position und dann ein Hinunterfahren des oberen
Leuchtenteils in die in Figur 1 dargestellte Position, erfolgt nach Wartung oder Teileaustausch.In Figure 5, this upwardly shifted luminaire portion is rotated about an axis of rotation which is perpendicular to the plane, the reflector 2 and the lamp 1 are exposed substantially upwards and thus are easily accessible for exchange. A reverse movement sequence, ie a reverse rotation into the position shown in FIG. 4 and then a lowering of the upper one Luminaire part in the position shown in Figure 1, carried out after maintenance or part replacement.
Die Figuren 6 und 7 verdeutlichen diesen Ablauf anhand perspektivischer Darstellungen der Gesamtleuchte. Diese Leuchte besteht aus einem Rahmen 5 gemäß den Figuren 1 bis 5, der für die jeweiligen Quarzglasscheiben 4 der vier parallel nebeneinander angeordneten jeweiligen Lampen 1 gemeinsam vorgesehen ist. In Figur 7 ist eine der Lampen 1 innerhalb der hochgefahrenen und umgedrehten Haube 7 (vergleiche Figur 5) zu sehen. Die übrigen Lampen 1 sind innerhalb der drei weiteren Hauben 7 angeordnet. Es existieren hier also drei geschlossene und eine geöffnete Kammer 14.Figures 6 and 7 illustrate this process using perspective views of the overall light. This lamp consists of a frame 5 according to Figures 1 to 5, which is provided for the respective quartz glass panes 4 of the four parallel juxtaposed respective lamps 1 together. In FIG. 7, one of the lamps 1 can be seen inside the raised and turned-over hood 7 (see FIG. 5). The remaining lamps 1 are arranged within the three further hoods 7. There are therefore three closed and one open chamber 14.
Auf dem Rahmen 5 sind vertikal nach oben stehende Träger 14 aufgebaut, und zwar vier vorne links und vier rechts hinten. An den Trägern 14 sind jeweils Führungsstangen 15 gehalten, die von Führungsmanschetten 16 umgriffen sind. Diese Manschetten 16 sind jeweils über ein Drehgelenk 17 über der oberen horizontalen Wand der Haube 7 und an de- ren Stirnseiten befestigt. Über diese Drehgelenke 17 können die Hauben 7 verdreht werden, wenn sie durch eine Verschiebung der Manschetten 16 entlang den Führungsstäben 15 nach oben gefahren worden sind, wie die Figuren 6 und 7 zeigen.On the frame 5 vertically upstanding support 14 are constructed, namely four front left and four right rear. On the carriers 14 each guide rods 15 are held, which are encompassed by guide sleeves 16. These sleeves 16 are each fastened via a rotary joint 17 above the upper horizontal wall of the hood 7 and on their end faces. About these hinges 17, the hoods 7 can be rotated when they have been driven by a displacement of the sleeves 16 along the guide rods 15 upwards, as the figures 6 and 7 show.
Aus dem Zusammenhang der Figuren ergibt sich bereits, dass für jede Lampe 1 in modularer Bauweise eine eigene Inertgaskammer 14 (allgemeiner Schutzgaskammer) , eine eigene Quarzglasscheibe 4, ein eigener Reflektor 2 sowie eine eigene Kühleinrichtung 9, 10 vorgesehen ist. Darü- berhinaus zeigen die Figuren 6 und 7 für jedes dieser Mo-
dule je ein eigenes elektronisches Vorschaltgerät 18. Dieses ist außerhalb der Haube 7 und leicht zugänglich auf deren Oberseite montiert.From the context of the figures, it is already apparent that a separate inert gas chamber 14 (general protective gas chamber), a separate quartz glass pane 4, a separate reflector 2 and a separate cooling device 9, 10 are provided for each lamp 1 in a modular design. In addition, FIGS. 6 and 7 show, for each of these models. dule each own electronic ballast 18. This is outside the hood 7 and easily accessible mounted on the top.
Insgesamt ist der Aufbau der Gesamtleuchte erkennbar weitgehend modular gestaltet und wird von der gemeinsamen Rahmenstruktur 5 zusammengehalten. Mit diesem Rahmen 5 ist die VUV-Leuchte an einer Ozonreinigungsvorrichtung zur Behandlung von TFT-Displays angebracht und liegt damit über einer nicht dargestellten Produktionsstraße für die Displays. In diesem Reinigungsabschnitt der Produktionsstraße herrscht eine Sauerstoffatmosphäre, die durch VUV-Strahlung zu einem erheblichen Teil in Ozon umgewandelt wird, wie an sich bekannt. Wenn eine der Lampen 1 getauscht werden muss, muss infolge der modularen Bauwei- se nur die davon direkt davon betroffene Kammer 14 geöffnet und die darin enthaltene Stickstoffatmosphäre gestört werden. Die übrigen Module sind davon nicht betroffen. Je nachdem, ob die erforderliche Lampenleistung auch ohne die gerade hochgefahrene Lampe erreicht werden kann - möglicherweise durch Verlängerung der Aufenthaltszeit - oder auch durch entsprechend redundante Leistungsauslegung - kann der Reinigungsbetrieb sogar weiterlaufen. Selbst wenn er unterbrochen wird, gilt dies nur für die für die eigentlichen Wartungsarbeiten notwendige Zeit und die Spülschritte, die zur Wiederherstellung der erforderlichen Stickstoffreinheit in der Kammer 14 erforderlich sind. Diese Zeiten sind deutlich geringer als bei der Wiederherstellung einer Schutzgasatmosphäre in einem größeren zusammenhängenden Leuchtengehäuse, insbesondere wenn dieses entsprechend komplexer aufgebaut ist.
Insbesondere bleiben die Scheiben 4 mit dem Rahmen 5 fest mit der Reinigungsvorrichtung verbunden, sodass die Sauerstoff- bzw. Ozonatmosphäre während des Entfernens eines oder mehrerer der Module nicht angetastet wird. Gemäß dem Stand der Technik sind jedoch vor und nach den Wartungsarbeiten erhebliche Zeitverluste durch Belüftungs- und Spülvorgänge nötig, weil die Ozonkonzentration innerhalb der Produktionsstraße sehr gefährlich ist oder auch bei Verwendung einer Inertgasatmosphäre innerhalb der Produk- tionsstraße, beispielsweise bei Druckmaschinen, diese in der notwendigen Reinheit wieder hergestellt werden muss.
Overall, the structure of the overall light is recognizable largely modular design and is held together by the common frame structure 5. With this frame 5, the VUV light is attached to an ozone cleaning device for the treatment of TFT displays and is thus located above a production line, not shown, for the displays. In this cleaning section of the production line there is an oxygen atmosphere, which is converted by VUV radiation to a considerable extent in ozone, as known per se. If one of the lamps 1 has to be replaced, due to the modular design, only the chamber 14 directly affected by it must be opened and the nitrogen atmosphere contained therein disturbed. The remaining modules are not affected. Depending on whether the required lamp power can be achieved even without the lamp just started up - possibly by extending the residence time - or by correspondingly redundant power design - the cleaning operation can even continue. Even if it is interrupted, this only applies to the time required for the actual maintenance and the rinsing steps required to restore the required nitrogen purity in the chamber 14. These times are significantly lower than in the restoration of a protective gas atmosphere in a larger coherent light housing, especially if this is constructed correspondingly complex. In particular, the panes 4 with the frame 5 remain firmly connected to the cleaning device, so that the oxygen or ozone atmosphere is not touched during the removal of one or more of the modules. According to the prior art, however, considerable time losses due to ventilation and rinsing operations are necessary before and after the maintenance work, because the ozone concentration within the production line is very dangerous or even when using an inert gas atmosphere within the production line, for example in printing presses, this in the necessary Purity must be restored.
Claims
1 . UV-Leuchte mit einer röhrenförmigen UV-Lampe (1) und einem UV- Reflektor (2, 2', 2' ') entlang einer Längsrichtung der Lampe (1) auf einer einer Hauptlichtaustrittssei- te abgewandten Seite der Lampe (1),1 . UV lamp with a tubular UV lamp (1) and a UV reflector (2, 2 ', 2' ') along a longitudinal direction of the lamp (1) on a side of the lamp (1) facing away from a main light exit side,
gekennzeichnet durch ein Querschnittsprofil der reflektierenden Oberfläche des Reflektors (2, 2', 2' ') quer zu der Längsrichtung, das auf der abgewandten Seite lampenseitig konkav und dabei in solcher Weise teilweise etwas nach außen geneigt ist, dass von der Lampe (1) auf den Querschnitt durch die Lampe (1) quer zu der Längsrichtung bezogen mittig abgestrahltes Licht (13a - c) durch diesen geneigten Teil des Reflektors (2, 2', 2' ') an der Lampe (1) vorbei re- flektiert wird.characterized by a cross-sectional profile of the reflective surface of the reflector (2, 2 ', 2' ') transverse to the longitudinal direction, which is concave on the opposite side of the lamp and in part slightly inclined outwards in such a way that of the lamp (1) centered light (13a-c) is reflected past the lamp (1) by this inclined part of the reflector (2, 2 ', 2' '), transversely to the longitudinal direction of the cross section through the lamp (1).
2. UV-Leuchte nach Anspruch 1, die für eine leuchtstofffreie Lampe (1) ausgelegt ist.2. UV lamp according to claim 1, which is designed for a fluorescent lamp (1).
3. UV-Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, die für eine VUV- Lampe (1) ausgelegt ist.3. UV lamp according to claim 1 or 2, which is designed for a VUV lamp (1).
4. UV-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, die für eine Excimerentladungslampe (1) ausgelegt ist.4. UV lamp according to one of the preceding claims, which is designed for an excimer discharge lamp (1).
5. UV-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die reflektierende Oberfläche des Reflektors (2) einem Teil einer Zylindermantelfläche mit zu der Längsrichtung paralleler Zylinderachse entspricht. 5. UV lamp according to one of the preceding claims, wherein the reflective surface of the reflector (2) corresponds to a part of a cylinder jacket surface with parallel to the longitudinal axis of the cylinder axis.
6. UV-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 - 4, bei der die reflektierende Oberfläche des Reflektors (2', 2 ' ' ) ein polygonales Querschnittsprofil senkrecht zu der Längsrichtung aufweist.6. UV lamp according to one of claims 1 - 4, wherein the reflective surface of the reflector (2 ', 2' ') has a polygonal cross-sectional profile perpendicular to the longitudinal direction.
7. UV-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der Reflektor (2, 2', 2' ') eine in der Längsrichtung langgestreckte Durchtrittsöffnung (3) für Kühlgas aufweist.7. UV lamp according to one of the preceding claims, wherein the reflector (2, 2 ', 2' ') has an elongated passage in the longitudinal direction (3) for cooling gas.
8. UV-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer Gasströmungskühleinrichtung (9, 10), die einen flüssigkeitsgekühlten Wärmetauscher (10) für das Kühlgas aufweist.8. UV lamp according to one of the preceding claims with a gas flow cooling device (9, 10) having a liquid-cooled heat exchanger (10) for the cooling gas.
9. UV-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem schutzgasgefüllten, geschlossenen Leuchtenge- häuse (4 - 8) und einer Gasströmungskühleinrichtung (9, 10) mit Kühlgasrückführung in dem Leuchtengehäuse (4 - 8) .9. UV lamp according to one of the preceding claims with a protective gas-filled, closed Leuchtenge- housing (4-8) and a gas flow cooling device (9, 10) with cooling gas recirculation in the lamp housing (4-8).
10. UV-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem Gehäuse (4-8), das zur Aufnahme einer Mehrzahl UV-Lampen (1) und einer Schutzatmosphäre ausgelegt ist, wobei das Gehäuse (4-8) in solcher Weise in jeweils einen Teil der UV-Lampen (1) enthaltende Kammern (14) unterteilt ist und in solcher Weise geöffnet werden kann, dass jede der UV-Lampen (1) unter Beeinträchtigung der Schutzatmosphäre nur der jeweiligen Kammer (14) austauschbar ist. 10. UV lamp according to one of the preceding claims with a housing (4-8), which is designed to receive a plurality of UV lamps (1) and a protective atmosphere, wherein the housing (4-8) in such a way in each case one Part of the UV lamps (1) containing chambers (14) is divided and can be opened in such a way that each of the UV lamps (1) is interchangeable with impairment of the protective atmosphere only the respective chamber (14).
11. UV-Leuchte nach Anspruch 10, bei der jede Kammer (14) genau eine UV-Lampe (1) enthält.11. UV lamp according to claim 10, wherein each chamber (14) contains exactly one UV lamp (1).
12. UV-Leuchte nach Anspruch 10 oder 11, bei der das Gehäuse (4-8) mindestens eine UV-durchlässige Trenn- Scheibe (4) zur Abgrenzung zwischen Gehäuseäußerem und Gehäuseinnerem aufweist und in solcher Weise geöffnet werden kann, dass jede der UV-Lampen (1) nach Bewegen eines Teils (7) des Gehäuses (4-8) austauschbar ist, wobei die Trennscheibe (4) relativ zu dem Rest der Leuchte (4, 5, 6, 8) unbewegt bleibt.12. UV lamp according to claim 10 or 11, wherein the housing (4-8) has at least one UV-transparent separating disc (4) for delimitation between the housing exterior and Gehäuseinnerem and can be opened in such a way that each of the UV Lamps (1) after moving a part (7) of the housing (4-8) is exchangeable, wherein the cutting disc (4) relative to the rest of the lamp (4, 5, 6, 8) remains unmoved.
13. Vorrichtung zur Durchführung eines technischen Prozesses mit Produkten unter Verwendung von UV-Licht, insbesondere zur Oberflächenmodifikation, welche Vorrichtung eine UV-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche und eine Produkthaltevorrichtung für die mit dem Prozess zu behandelnden Produkte aufweist.13. A device for carrying out a technical process with products using UV light, in particular for surface modification, which device comprises a UV lamp according to one of the preceding claims and a product holding device for the process to be treated with the products.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13 mit einem die Produkthaltevorrichtung beinhaltenden Gasbehälter, die dazu ausgelegt ist, beim Öffnen des Gehäuseteils und Aus- tauschen der UV-Lampen (1) die Gasatmosphäre in dem Gasbehälter nicht zu öffnen.14. Device according to claim 13, comprising a gas container containing the product holding device, which is designed not to open the gas atmosphere in the gas container when opening the housing part and exchanging the UV lamps (1).
15. Verwendung einer UV-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 - 12 oder einer Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14 zur Oberflächenmodifikation bei der Produktion von Industrieprodukten. 15. Use of a UV lamp according to one of the preceding claims 1 - 12 or a device according to claim 13 or 14 for surface modification in the production of industrial products.
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