JPH02117003A - マイクロ波無電極放電管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラズマ放電をする放電管によって紫外線を
放射し、物体に照射して物体と紫外線を反応させる装置
に関する。

〔従来の技術〕

紫外線は色々な分野で利用されており、特種な塗料（Ｕ
Ｖ硬化塗料と呼ばれている）の硬化にも利用されている
。

第８図は従来塗料の硬化に用いられてきた放電管装置の
一例の構成を示す。

図において１は昇圧トランス、２は位相調整用コンデン
サ、３はリアクトル、４は有電極放電管、４−１は電極
、５は反射鏡、６はシャッタ、７は被照射物である。

放電管４に、昇圧トランス１の高圧がコンデンサ２、リ
アクトル３を経て印加され、プラズマ放電を起こす。

そして、プラズマ放電の際に発生する紫外線が被照射物
７に照射される。

反射鏡５は放電管４で発生する紫外線の有効利用効率を
高めるだめのもので、シャッタ６は、放電が安定するま
での間に発生する余分な光線が被照射物７に照射される
のを防止するためのものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような構成の従来の装置は、発光が安定するまで
に数分を要し、その間、有害なオゾンを発生するという
問題、有電極のため、電極４−１からの蒸発成分が放電
管４を劣化させ、放電管４の寿命を縮めるという問題、
また、シャッタ６のような可動機構は故障し易く、シャ
ッタ６の故障による不具合が多発するという問題があっ
た。

本発明は、上記のような問題を解消するためになされた
もので、放電管を無電極にするとともに、瞬時に発生が
安定し、シャッタのような可動機構の不用な装置全提供
することを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕 本発明の装置は、紫外線発生源に、マイクロ波の励起に
よってプラズマ放電を起こすマイクロ波無電極放電管を
用い、この放電管を一方の面を解放した空胴内に配設し
、マイクロ波発生機が発生するマイクロ波を導波管を経
て一端を上記溝数管か空胴の壁に固定し上記無電極放電
管に平行に配設した少くとも１対の導体のマイクロ波結
合部によって供給する構成としたものである。

〔実施例〕

第１図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の一実施例を示す。

図（、）　、　（ｂ）は内部構造をも示す正面図、側面
図で、１０は電源部、１１はアプリケータ部、１２はマ
グネトロン、１３は導波管、１４はマイクロ波管合部、
１５は無電極放電管、１６は金属メツシー、１７は誘電
体ミラー（コールドミラー）、１８は７’ｏア、１９は
ダクト、２０はヒータトランス、２１は励起用バルブで
ある。

マグネトロン１２で発生したマイクロ波は、それぞれ導
波管１３により伝送されて、マイクロ波結合部１４によ
って放電管１５に供給される。

放電管１５のプラズマ放電の際発生する紫外線は、直接
またはコールドミラー１７で反射され、メツシュ１６を
透過して、物体に照射される。

放電管１５及びコールドミラー１７は、ダクト１９を経
てブロア１８から送られてくる冷却風で冷却される。励
起用バルブ２１は、放電管１５の発光が安定するまでの
時間を短縮するのに用いられる。

第２図は第１図に示す実施例の発光部の詳細な構造を示
す。

１３．１・１，１５，１６，１７は第１図の同一符号と
同一部分を示し、１４−１はマイクロ波結合部１４のア
ンテナ部、Ｉ４−２は支持部、２２は箱形状の空胴、２
３は挿入金属板、２４はコールドミラー１７の支持具、
２５はメツシュ１６を固定するだめのタップ板、２６は
マイクロ波結合部１４を通し、このマイクロ波結合部１
４によって導波％”１３内と空胴２２内を結合する結合
孔、２７．２８はそれぞれコールドミラー１７、空胴２
２の壁に設けた冷却風を通す通風孔、２９は光線吸収用
塗料、３０は空胴２２の側壁に設けた通風孔である。

マイクロ波はマイクロ波結合部１４のアンテナ部１４−
１によシ放電管１５に供給され、放電管１５内にプラズ
マが発生する。アンテナ部１４−１を放電管１５にほぼ
平行に配置することにより、第３図に示すように、効率
よくマイクロ波を放電管１５に吸収させることができる
。アンテナ部１４−１を伝わるマイクロ波により磁界３
１が形成され、放電管１５内にプラズマを発生させる。

磁界３１により、プラズマ内に電流３２が生じ、この電
流３２がさらに磁界３１−１を発生させることになる。

アンテナ部の形状は、第４図に示すように、直線形状で
も同様な効果が得られるが、この場合、アンテナ部１４
−１と放電管１５の間隔ｄを極力狭くする必要がある。

しかし、間隔ｄが狭くなると、放電管１５のアンテナ部
１４−１に密接している部品が他の部分より強く加熱さ
れ、放電管１５が破損されることがある。

放電管１５が局部加熱によって破損されることのない程
度に間隔ｄを広げ、かつ、マイクロ波の結合効率の高い
アンテナ部１４−１の形状として、実験の結果、第２図
に示す波状のものや第５図に示すものが得られた。

いずれも、アンテナ部１４−１の放電管１５に対面する
有効面積の広いものである。

第６図に示すように、放電管１５と空胴２２の底板の間
隔りが十分大きい場合、結合孔２６を中心が放電管１５
の長軸に一致する位置に設けてもよい。間隔りが狭い場
合、結合孔２６を第６図に示す位置に設けると、放電管
１５と結合部１４先端間において放電が起こる場合があ
り、第２図のように、結合孔２６を放電管長軸からずら
す必要がある。

マイクロ波結合部１４のアンテナ部１４−１は、第７図
（ａ）に示すように、放電管１５の同じ側面側に、ある
いは、第７図（ｂ）に示すように、放電管１５と空胴２
２底面間に設置してもよく、また、一方を第７図（、）
に示す位置に、他方を第７図（ｂ）に示す位置に設装置
し、互いに直交させてもよい。

第２図に示す光線吸収用塗料２９は、コールドミラー１
７を透過した紫外線以外の光を効率よく吸収して熱に変
換する。発生した熱はブロア１８からの冷却風により空
胴２２の壁に設けられた孔３０を通して外部に放出され
ることにより、余分な熱が被照射物に吹き付けられるこ
とが防止される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、紫外線発生源放
電管を無電極とし、マイクロ波をアンテナ部を放電管に
平行に配設したマイクロ波結合部により放電管に十分吸
収させる構成としたので、放電管の寿命が延びるととも
に、瞬時に発光が安定し、シャッタなど可動機構が必要
でなくなり、故障が減少するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）　、　（ｂ）は本発明の一実施例を示す説
明図、第２図（ａ）　、　（ｂ）　ｔ　（ｃ）は第１図
に示す実施例の発光部の詳細な構造を示す説明図、第３
図、第４図は本す 発明のマイクロ波結合部の動作を示せ説明図、第５図（
ａ）　、　（ｂ）　、ω）　ｅ　（ｄ）　、　（ｅ）は
本発明のマイクロ波結合部のアンテナ部の形状の例を示
す説明図、第６図（ａ）　、　（ｂ）　＃　（Ｃ）は本
発明の実施例の発光部の他の構造を示す説明図、第７図
（ａ）　、　（ｂ）は本発明のマイクロ波結合部のアン
テナ部の配設位置の例を示す説明図、第８図は従来のこ
の種の装置の一例を示す説明図である。 １０・・・電源部、１１・・・アゾリケータ部、１２・
・・マグネトロン、１３・・・導波管、１４・・・マイ
クロ波結合部、１４−１・・・アンテナ部、１４−２・
・・支持部、１５・・・無電極放電管、１６・・・メソ
シュ、１７・・・コールドミラー、１８・・・ブロア、
１９・・・ダクト、２０・・・ヒータトランス、２１・
・・励起用バルブ、２２・・・空胴、２３・・・挿入金
属板、２４・・・支持具、２５・・・タップ板、２６・
・・結合孔、２７　、２８　。 ３０・・・通風孔、２９・・・光線吸収用塗料、３１３
１−１・・・磁界、３２・・・電流 なお図中同一符号は同一または相当する部分を示す。 特許出願人　　新日本無線株式会社 第 図 （ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ） 第 図 （ａ） （ｂ） 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方の面を解放した箱形状の空胴内にマイクロ波
   の励起によってプラズマ放電を起こす無電極放電管を配
   設し、上記空胴の解放した面にマイクロ波を遮断し紫外
   線を透過するメッシュを取付け、マイクロ波発生機が発
   生するマイクロ波を導波管を経て少なくとも一端を上記
   導波管が空胴の壁に固定し上記無電極放電管に平行に配
   設した少なくとも一対の導体のマイクロ波結合部によっ
   て上記無電極放電管に供給し、上記空胴の解放した面か
   ら紫外線を上記メッシュを透過して放射するマイクロ波
   無電極放電管装置。
2. （２）空胴内に無電極放電管から該空胴の壁方向に向か
   う紫外線を反射して該空胴の解放した面から放射させる
   誘電体ミラーを備えたことを特徴とする請求項第１項記
   載のマイクロ波無電極放電管装置。