JPH0728697Y2 - マイクロ波無電極発光装置 - Google Patents
マイクロ波無電極発光装置Info
- Publication number
- JPH0728697Y2 JPH0728697Y2 JP1990093231U JP9323190U JPH0728697Y2 JP H0728697 Y2 JPH0728697 Y2 JP H0728697Y2 JP 1990093231 U JP1990093231 U JP 1990093231U JP 9323190 U JP9323190 U JP 9323190U JP H0728697 Y2 JPH0728697 Y2 JP H0728697Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodeless
- microwave
- arc tube
- emitting device
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Description
本考案は、水銀等の発光材料が封入された無電極発光管
をマイクロ波で励起させて紫外線を発光させるマイクロ
波無電極発光装置に関する。
をマイクロ波で励起させて紫外線を発光させるマイクロ
波無電極発光装置に関する。
紫外線は、近年では紫外線硬化接着剤やインキ類の硬
化、乾燥、特殊塗料の硬化、その他塗面処理プロセス、
および化学物質の光化学反応等に広く利用されている。 紫外線発生装置として、従来より水銀等の発光材料が封
入された発光管にマイクロ波を照射して、発光材料を励
起させ発光させるマイクロ波無電極発光装置が利用され
ている（例えば、特開昭50−54172号公報等）。 この種のマイクロ波無電極発光装置の概略を第２図、第
３図に示す。第２図は長手方向に切断した横断面図、第
３図は第２図のIII−III線に沿った断面図である。 １は無電極発光管であり、棒状のガラス管とその内部に
封入した水銀等からなる。２はマイクロ波空胴、３は金
属材料で形成されたマイクロ波空胴壁として働く反射壁
であり、無電極放電管１の放射光を照射方向（矢印Ａ方
向）に集光させるよう内面が楕円又は放物線の凹面形状
となっている。４はマイクロ波空胴２にマイクロ波を供
給するための結合手段としてのスロットで、マイクロ波
発生手段としてのマグネトロン５で発生され導波管６で
供給されたマイクロ波電力を通過させるものである。７
はマイクロ波空胴２の一壁を形成すると共に発生した紫
外線を透過させるメッシュである。すなわち、このメッ
シュ７は紫外線は透過させるがマイクロ波に対しては短
絡板として働く。８は無電極発光管１の発光により発生
する熱を冷却するための送風装置であり、反射壁３に設
けた複数の通孔９を通してエアーを送り、無電極発光管
１および反射壁３を冷却する。 この装置では、マグネトロン５を動作させて、マイクロ
波電力をマイクロ波空胴２にスロット４を介して結合さ
せると、そのマイクロ波電力が無電極発光管１に封入し
た水銀等の蒸気を励起し、そこで放電が開始して紫外線
が発生する。 このとき、発生した紫外線は四方に放射されるが、無電
極発光管１を楕円の凹面形状の反射壁３の焦点に予め位
置させておけば、反射壁３の方向に放射した紫外線はそ
こで反射されて、メッシュ７の方向に集光される。当然
ながら、メッシュ７方向に放射した紫外線はそのまま進
行する。 この結果、メッシュ７の前方に被処理物を配置しておけ
ば、乾燥、硬化等の処理が即座に行われる。特に、メッ
シュ７の前面において被処理物をベルトコンベア等で順
次移動させれば、連続的に大量の処理が可能となる。 ところが、上記した無電極発光管１からは、紫外線のみ
ではなく、他の可視光線や赤外線も発生する。このた
め、被処理物が樹脂やプラスチック等のように耐熱性の
低いものにコートされている場合には、無電極放電管１
から出射される光の内の長波長側の可視光線や赤外線
が、空胴壁３で反射して被処理物を照射するので、その
被処理物に変形等の熱的損傷を与えるという問題があっ
た。 そこで、紫外線は反射させるが、赤外線や長波長側の可
視光線は透過させる誘電体ミラー（コールドミラー）が
使用されるようになった。 また、無電極発光管１にはマイクロ波エネルギーを効率
良く印加する必要があり、このため導波管のマイクロ波
を無電極発光管１に結合するためのアンテナを使用し、
同時に無電極発光管１の近傍の電界を高めその無電極発
光管１を励起し易くするためにその空胴壁に突起を設け
ることが行われるようになった。 このようにしたマイクロ波無電極発光装置を第４図と第
５図に示す。前記した第２図、第３図におけるものと同
一機能のものには同一の符号を付している。 10が誘電体ミラーであり、例えば厚さ2mm程度のパイレ
ックス（商品名）または石英ガラス等の透光基材に金属
酸化物等の誘電物質の蒸着膜を数層乃至数十層にわたり
形成したもので、凹面形状に形成している。誘電層は該
基材の内面に形成される。 ここでは、この誘電体ミラー10が紫外線の反射ミラーと
して機能するので、その外側にマイクロ波空胴２を形成
するための空胴壁11、12が設けられる。 そして、空胴２内の無電極発光管１の上面（奥面）と導
波管６をアンテナ13で結合し、かつ無電極発光管１の近
傍の電界を高めるための突起14を空胴壁12に形成してい
る。 15は導波管６に形成したエアー通過用の通孔、16は筐体
17に形成した同様にエアー通過用の通孔、18は空胴壁12
に形成した同様にエアー通過用の通孔、19は誘電体ミラ
ー10に形成した同様にエアー通過用の通孔である。ま
た、20は筐体17に形成したアンテナ貫通用の通孔、21は
誘電体ミラー10に形成したアンテナ貫通用の通孔であ
る。
化、乾燥、特殊塗料の硬化、その他塗面処理プロセス、
および化学物質の光化学反応等に広く利用されている。 紫外線発生装置として、従来より水銀等の発光材料が封
入された発光管にマイクロ波を照射して、発光材料を励
起させ発光させるマイクロ波無電極発光装置が利用され
ている（例えば、特開昭50−54172号公報等）。 この種のマイクロ波無電極発光装置の概略を第２図、第
３図に示す。第２図は長手方向に切断した横断面図、第
３図は第２図のIII−III線に沿った断面図である。 １は無電極発光管であり、棒状のガラス管とその内部に
封入した水銀等からなる。２はマイクロ波空胴、３は金
属材料で形成されたマイクロ波空胴壁として働く反射壁
であり、無電極放電管１の放射光を照射方向（矢印Ａ方
向）に集光させるよう内面が楕円又は放物線の凹面形状
となっている。４はマイクロ波空胴２にマイクロ波を供
給するための結合手段としてのスロットで、マイクロ波
発生手段としてのマグネトロン５で発生され導波管６で
供給されたマイクロ波電力を通過させるものである。７
はマイクロ波空胴２の一壁を形成すると共に発生した紫
外線を透過させるメッシュである。すなわち、このメッ
シュ７は紫外線は透過させるがマイクロ波に対しては短
絡板として働く。８は無電極発光管１の発光により発生
する熱を冷却するための送風装置であり、反射壁３に設
けた複数の通孔９を通してエアーを送り、無電極発光管
１および反射壁３を冷却する。 この装置では、マグネトロン５を動作させて、マイクロ
波電力をマイクロ波空胴２にスロット４を介して結合さ
せると、そのマイクロ波電力が無電極発光管１に封入し
た水銀等の蒸気を励起し、そこで放電が開始して紫外線
が発生する。 このとき、発生した紫外線は四方に放射されるが、無電
極発光管１を楕円の凹面形状の反射壁３の焦点に予め位
置させておけば、反射壁３の方向に放射した紫外線はそ
こで反射されて、メッシュ７の方向に集光される。当然
ながら、メッシュ７方向に放射した紫外線はそのまま進
行する。 この結果、メッシュ７の前方に被処理物を配置しておけ
ば、乾燥、硬化等の処理が即座に行われる。特に、メッ
シュ７の前面において被処理物をベルトコンベア等で順
次移動させれば、連続的に大量の処理が可能となる。 ところが、上記した無電極発光管１からは、紫外線のみ
ではなく、他の可視光線や赤外線も発生する。このた
め、被処理物が樹脂やプラスチック等のように耐熱性の
低いものにコートされている場合には、無電極放電管１
から出射される光の内の長波長側の可視光線や赤外線
が、空胴壁３で反射して被処理物を照射するので、その
被処理物に変形等の熱的損傷を与えるという問題があっ
た。 そこで、紫外線は反射させるが、赤外線や長波長側の可
視光線は透過させる誘電体ミラー（コールドミラー）が
使用されるようになった。 また、無電極発光管１にはマイクロ波エネルギーを効率
良く印加する必要があり、このため導波管のマイクロ波
を無電極発光管１に結合するためのアンテナを使用し、
同時に無電極発光管１の近傍の電界を高めその無電極発
光管１を励起し易くするためにその空胴壁に突起を設け
ることが行われるようになった。 このようにしたマイクロ波無電極発光装置を第４図と第
５図に示す。前記した第２図、第３図におけるものと同
一機能のものには同一の符号を付している。 10が誘電体ミラーであり、例えば厚さ2mm程度のパイレ
ックス（商品名）または石英ガラス等の透光基材に金属
酸化物等の誘電物質の蒸着膜を数層乃至数十層にわたり
形成したもので、凹面形状に形成している。誘電層は該
基材の内面に形成される。 ここでは、この誘電体ミラー10が紫外線の反射ミラーと
して機能するので、その外側にマイクロ波空胴２を形成
するための空胴壁11、12が設けられる。 そして、空胴２内の無電極発光管１の上面（奥面）と導
波管６をアンテナ13で結合し、かつ無電極発光管１の近
傍の電界を高めるための突起14を空胴壁12に形成してい
る。 15は導波管６に形成したエアー通過用の通孔、16は筐体
17に形成した同様にエアー通過用の通孔、18は空胴壁12
に形成した同様にエアー通過用の通孔、19は誘電体ミラ
ー10に形成した同様にエアー通過用の通孔である。ま
た、20は筐体17に形成したアンテナ貫通用の通孔、21は
誘電体ミラー10に形成したアンテナ貫通用の通孔であ
る。
ところで、無電極発光管１にそこにプラズマが発生し高
温となるので、その冷却を効果的に行う必要があり、こ
のために上記したように各部分に冷却用の通孔を形成
し、送風装置８から吐き出されるエアーを当てるように
している。 しかし、このエアーは複数の必ずしも見通しよくは並ば
ない通孔を通過した後に無電極発光管１に到達するの
で、無電極発光管１に当たるエアーの風速は弱くなりが
ちで、その冷却効果が充分ではないという問題があっ
た。 そこで本考案は、エアーが無電極発光管に対して指向性
をもって吹き付けられるようにして、その無電極発光管
の発光と冷却が効果的に行われるようにしたマイクロ波
無電極発光装置を提供せんとするものである。
温となるので、その冷却を効果的に行う必要があり、こ
のために上記したように各部分に冷却用の通孔を形成
し、送風装置８から吐き出されるエアーを当てるように
している。 しかし、このエアーは複数の必ずしも見通しよくは並ば
ない通孔を通過した後に無電極発光管１に到達するの
で、無電極発光管１に当たるエアーの風速は弱くなりが
ちで、その冷却効果が充分ではないという問題があっ
た。 そこで本考案は、エアーが無電極発光管に対して指向性
をもって吹き付けられるようにして、その無電極発光管
の発光と冷却が効果的に行われるようにしたマイクロ波
無電極発光装置を提供せんとするものである。
このために本考案は、正面の開放面が金属メッシュで覆
われたマイクロ波空胴の該正面と反対側の奥部に棒状の
無電極発光管を配置するとともに、該マイクロ波空胴の
奥側から上記無電極発光管に対して励起用マイクロ波お
よび冷却用エアーを供給するようにしたマイクロ波無電
極発光装置において、上記マイクロ波空胴の奥部に、上
記冷却用エアーを取り込んで上記無電極発光管のほぼ正
面に異なる方向から吹き付ける指向性をもつ複数の通孔
を形成した金属ブロックを設けたものである。
われたマイクロ波空胴の該正面と反対側の奥部に棒状の
無電極発光管を配置するとともに、該マイクロ波空胴の
奥側から上記無電極発光管に対して励起用マイクロ波お
よび冷却用エアーを供給するようにしたマイクロ波無電
極発光装置において、上記マイクロ波空胴の奥部に、上
記冷却用エアーを取り込んで上記無電極発光管のほぼ正
面に異なる方向から吹き付ける指向性をもつ複数の通孔
を形成した金属ブロックを設けたものである。
本考案では、金属ブロックに形成した通孔がノズルとし
て働き、そこからエアーが無電極発光管に吹き付けら
れ、無電極発光管が効果的に冷却される。
て働き、そこからエアーが無電極発光管に吹き付けら
れ、無電極発光管が効果的に冷却される。
以下、本考案の実施例について説明する。第１図はその
一実施例のマイクロ波無電極発光装置のマイクロ波空胴
部分の横断面部である。第４図および第５図におけるも
のと同一機能のものには同一の符号を付した。 本実施例では、第１図に示すように、マイクロ波空胴２
を、空胴壁22、金属ブロック23およびメッシュ７で形成
し、この内に誘導体ミラー10、無電極発光管１を配置し
ている。そして、金属ブロック23は筐体17の上面と誘電
体ミラー10との間に介在し、またそこには無電極発光管
１の部分の電界を高めるための突起24が形成されてい
る。 またこの金属ブロックック23には、筐体17の通孔16に合
致して連通する通孔25が複数、つまり第１図の左右方向
（凹形状方向）に複数のみならず紙面に垂直な方向（長
手方向）にも複数規則的に形成されている。この通孔25
は内部で90度以下に曲折して各々の出口は無電極発光管
１の下面（被照射物側の面、つまり無電極発光管１の正
面）を指向している。なお、当然ながらこの通孔25の出
口側には誘電体ミラー10が位置するが、この誘電体ミラ
ー10の通孔19はその通孔25の出口に合致するように形成
されている。 以上からこの実施例では、導波管６の側から進入してき
たエアーが通孔16、25、19を経由して無電極発光管１側
に吹き付けられる。このとき、通孔25はノズルとして働
き、この結果、通孔16、25、19を経由するエアーが、通
孔20、21を経由するエアーの当たりにくい無電極発光管
１の正面に複数方面から集中するので、その部分で乱流
が発生し、裏面における冷却と同等にその冷却効果が大
幅に向上する。
一実施例のマイクロ波無電極発光装置のマイクロ波空胴
部分の横断面部である。第４図および第５図におけるも
のと同一機能のものには同一の符号を付した。 本実施例では、第１図に示すように、マイクロ波空胴２
を、空胴壁22、金属ブロック23およびメッシュ７で形成
し、この内に誘導体ミラー10、無電極発光管１を配置し
ている。そして、金属ブロック23は筐体17の上面と誘電
体ミラー10との間に介在し、またそこには無電極発光管
１の部分の電界を高めるための突起24が形成されてい
る。 またこの金属ブロックック23には、筐体17の通孔16に合
致して連通する通孔25が複数、つまり第１図の左右方向
（凹形状方向）に複数のみならず紙面に垂直な方向（長
手方向）にも複数規則的に形成されている。この通孔25
は内部で90度以下に曲折して各々の出口は無電極発光管
１の下面（被照射物側の面、つまり無電極発光管１の正
面）を指向している。なお、当然ながらこの通孔25の出
口側には誘電体ミラー10が位置するが、この誘電体ミラ
ー10の通孔19はその通孔25の出口に合致するように形成
されている。 以上からこの実施例では、導波管６の側から進入してき
たエアーが通孔16、25、19を経由して無電極発光管１側
に吹き付けられる。このとき、通孔25はノズルとして働
き、この結果、通孔16、25、19を経由するエアーが、通
孔20、21を経由するエアーの当たりにくい無電極発光管
１の正面に複数方面から集中するので、その部分で乱流
が発生し、裏面における冷却と同等にその冷却効果が大
幅に向上する。
以上のように本考案によれば、金属ブロックに形成した
通孔によって無電極発光管が効率的に冷却され、高効
率、長寿命のマイクロ波無電極発光装置を実現できると
いう利点がある。また、この金属ブロックはマイクロ波
空胴の奥部に設け、マイクロ波供給路と同じ経路を通っ
て送られてくるエアーを無電極放電管の正面にガイドす
るものであるので、特別なエアー供給路を新たに形成す
る場合に比べて装置の拡大化や大きなコスト増加を招く
こともないという利点もある。
通孔によって無電極発光管が効率的に冷却され、高効
率、長寿命のマイクロ波無電極発光装置を実現できると
いう利点がある。また、この金属ブロックはマイクロ波
空胴の奥部に設け、マイクロ波供給路と同じ経路を通っ
て送られてくるエアーを無電極放電管の正面にガイドす
るものであるので、特別なエアー供給路を新たに形成す
る場合に比べて装置の拡大化や大きなコスト増加を招く
こともないという利点もある。
第１図は本考案の一実施例のマイクロ波無電極発光装置
のマイクロ波空胴部分の横断面図、第２図は一般的なマ
イクロ波無電極発光装置の概略横断面図、第３図は第２
図のIII−III線に沿った断面図、第４図は誘電体ミラー
およびアンテナを使用したマイクロ波無電極発光装置の
概略横断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖに沿った断面図
である。 １…無電極発光管、２…マイクロ波空胴、３…反射壁、
４…スロット、５…マグネトロン、６…導波管、７…メ
ッシュ、８…送風装置、９…通孔、10…誘電体ミラー、
11、12…空胴壁、13…アンテナ、14…突起部、15、16…
通孔、17…筐体、18〜21…通孔、22…空胴壁、23…金属
ブロック、24…突起、25…通孔。
のマイクロ波空胴部分の横断面図、第２図は一般的なマ
イクロ波無電極発光装置の概略横断面図、第３図は第２
図のIII−III線に沿った断面図、第４図は誘電体ミラー
およびアンテナを使用したマイクロ波無電極発光装置の
概略横断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖに沿った断面図
である。 １…無電極発光管、２…マイクロ波空胴、３…反射壁、
４…スロット、５…マグネトロン、６…導波管、７…メ
ッシュ、８…送風装置、９…通孔、10…誘電体ミラー、
11、12…空胴壁、13…アンテナ、14…突起部、15、16…
通孔、17…筐体、18〜21…通孔、22…空胴壁、23…金属
ブロック、24…突起、25…通孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 三塚 薫 埼玉県上福岡市福岡２丁目１番１号 新日 本無線株式会社川越製作所内 (56)参考文献 実開 昭60−88458（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】正面の開放面が金属メッシュで覆われたマ
イクロ波空胴の該正面と反対側の奥部に棒状の無電極発
光管を配置するとともに、該マイクロ波空胴の奥側から
上記無電極発光管に対して励起用マイクロ波および冷却
用エアーを供給するようにしたマイクロ波無電極発光装
置において、 上記マイクロ波空胴の奥部に、上記冷却用エアーを取り
込んで上記無電極発光管のほぼ正面に異なる方向から吹
き付ける指向性をもつ複数の通孔を形成した金属ブロッ
クを設けたことを特徴とするマイクロ波無電極発光装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990093231U JPH0728697Y2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | マイクロ波無電極発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990093231U JPH0728697Y2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | マイクロ波無電極発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0451757U JPH0451757U (ja) | 1992-04-30 |
| JPH0728697Y2 true JPH0728697Y2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=31830272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990093231U Expired - Lifetime JPH0728697Y2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | マイクロ波無電極発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728697Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6088458U (ja) * | 1983-11-25 | 1985-06-18 | 三菱電機株式会社 | マイクロ波放電光源装置 |
-
1990
- 1990-09-05 JP JP1990093231U patent/JPH0728697Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0451757U (ja) | 1992-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |