JP7572870B2 - Ultraviolet irradiation equipment and ozone generator - Google Patents

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Description

本発明は、エキシマランプによって紫外線を照射する紫外線照射装置および紫外線照射装置を備えたオゾン発生装置に関する。 The present invention relates to an ultraviolet irradiation device that irradiates ultraviolet rays using an excimer lamp, and an ozone generator equipped with an ultraviolet irradiation device.

消臭や除菌などのため紫外線を放射する紫外線照射装置、あるいは、酸素を含む原料ガスに対して紫外線(例えば波長172nm)を照射するオゾン発生装置では、光源としてエキシマランプを使用することが可能である。 In ultraviolet irradiation devices that emit ultraviolet light for deodorization or sterilization, or in ozone generators that irradiate raw material gas containing oxygen with ultraviolet light (for example, wavelength 172 nm), it is possible to use excimer lamps as a light source.

例えば、装置底部や側面付近にファンを設けて外気を吸入し、エキシマランプ周囲を流れるガスに対して紫外線を照射することによって、オゾンを含むガスを装置外部へ放出する(特許文献1、2参照)。 For example, a fan is installed near the bottom or side of the device to draw in outside air, and the gas flowing around the excimer lamp is irradiated with ultraviolet light, releasing the ozone-containing gas outside the device (see Patent Documents 1 and 2).

特許第6564663号公報Patent No. 6564663 特開平7-187611号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-187611

エキシマランプでは、高周波高電圧の印加によって絶縁破壊することで放電を発生させるため、昇圧トランスを備えたランプ電源が装備される。このようなランプ電源に対しては、装置内部において筐体壁面などの距離間隔を十分確保し、絶縁破壊を防ぐ必要がある。 Excimer lamps are equipped with a lamp power supply that includes a step-up transformer, because discharge occurs when insulation breaks down due to the application of high-frequency, high-voltage power. For lamp power supplies of this type, it is necessary to ensure sufficient distance between the housing walls and other surfaces inside the device to prevent insulation breakdown.

しかしながら、様々な環境下で使用可能な紫外線照射装置、オゾン発生装置を提供するためには、持ち運びおよび設置を容易にするため、よりコンパクトなサイズの装置が要求される。装置のコンパクト化を図ろうとすると、筐体内において、ランプ電源と筐体壁面や仕切り壁などの距離間隔を十分確保することが難しい。 However, to provide ultraviolet irradiation devices and ozone generators that can be used in a variety of environments, devices with a more compact size are required to make them easier to carry and install. When trying to make devices more compact, it is difficult to ensure a sufficient distance between the lamp power source and the housing walls, partition walls, etc., within the housing.

したがって、コンパクトなサイズの紫外線照射装置やオゾン発生装置において、ランプ電源から印加される高周波高電圧に対する絶縁距離を十分確保することが求められる。 Therefore, in compact-sized ultraviolet irradiation devices and ozone generators, it is necessary to ensure sufficient insulation distance against the high-frequency high voltage applied from the lamp power supply.

本発明の紫外線照射装置は、オゾン発生装置などに適用可能であり、紫外線を放射し、流入口から流出口に向けて流体が流れる流路に配置されるエキシマランプと、エキシマランプと所定間隔をもって配置され、エキシマランプに電力供給するランプ電源を収容する電源収容部とを備える。 The ultraviolet irradiation device of the present invention can be applied to ozone generators and the like, and is equipped with an excimer lamp that emits ultraviolet rays and is arranged in a flow path in which a fluid flows from an inlet to an outlet, and a power supply housing that is arranged at a predetermined distance from the excimer lamp and houses a lamp power supply that supplies power to the excimer lamp.

ここでの流路は、紫外線照射装置の構成や紫外線照射装置が組み入れられるオゾン発生装置の構成などによって定められる。例えば、オゾン発生装置の場合、その筐体内において流路形成可能である。また、紫外線照射装置の場合、管やジャケットなどによって流路を形成可能である。オゾン発生装置や紫外線照射装置の筐体、管内などの空間では、全体的あるいは部分的に流路を形成可能である。また、筐体や管内などの空間に対する電源収容部のサイズなどにより、流路に電源収容部を配置する構成とすること、あるいは、電源収容部の設置に従った流路の形成もあり得る。 The flow path here is determined by the configuration of the ultraviolet irradiation device and the configuration of the ozone generator in which the ultraviolet irradiation device is incorporated. For example, in the case of an ozone generator, a flow path can be formed within the housing. Also, in the case of an ultraviolet irradiation device, a flow path can be formed by a tube or jacket. A flow path can be formed entirely or partially in the space inside the housing or tube of the ozone generator or ultraviolet irradiation device. Also, depending on the size of the power supply housing relative to the space inside the housing or tube, a configuration in which the power supply housing is disposed in the flow path, or a flow path can be formed according to the installation of the power supply housing.

本発明では、電源収容部は、流入口側に設けられた流体供給部と向かい合うように配置されている。ここでの「向かい合う配置」は、電源収容部と流体供給部とが部分的あるいは全面的に向かい合う場合を含む。流体供給部は、例えば軸流ファンなどによって構成可能である。 In the present invention, the power supply housing is arranged to face the fluid supply unit provided on the inlet side. Here, "facing" includes cases where the power supply housing and the fluid supply unit face each other partially or completely. The fluid supply unit can be configured, for example, by an axial fan.

例えば、装置筐体や管内に流路が全体的に形成されている場合、内電源収容部は、エキシマランプよりも装置中央側に配置することが可能である。あるいは、中央側配置でなくても、その流路の流出口側で、流体供給部と向かい合うように配置してもよい。また、流体供給部が例えば軸流ファンで構成され、管や筐体に対して同軸的に配置される場合、装置中央側あるいは装置流出口側において、電源収容部は、流体供給部に対して同軸的に配置することができる。 For example, if the flow path is formed entirely within the device housing or tube, the internal power supply housing can be placed closer to the center of the device than the excimer lamp. Alternatively, even if it is not placed at the center, it may be placed facing the fluid supply unit on the outlet side of the flow path. Also, if the fluid supply unit is composed of, for example, an axial fan and is placed coaxially with the tube or housing, the power supply housing can be placed coaxially with the fluid supply unit on the center side of the device or the outlet side of the device.

昇圧トランスを含むランプ電源のような場合、絶縁性の確保を考慮して、ランプ電源収容部において、ランプ電源の高電圧側の回路構成が、装置中央側および/または流入口側に配置し、ランプ電源の低電圧側の回路構成が、装置外側および/または流出口側に配置することが可能である。 In the case of a lamp power supply that includes a step-up transformer, in consideration of ensuring insulation, the circuit configuration on the high voltage side of the lamp power supply in the lamp power supply housing can be arranged on the center side of the device and/or on the inlet side, and the circuit configuration on the low voltage side of the lamp power supply can be arranged on the outside of the device and/or on the outlet side.

装置において、電源収容部の保持する構成は様々な構成が可能である。エキシマランプに対する流路への配置などを考慮すると、電源収容部は、装置下流側端部において、流出口側から保持されるように構成することができる。この場合、流出口は、装置下流側端部の周囲に形成された開口部によって構成することができる。開口部は、例えば複数の開口部(スリット形状など)にすることができる。 In the device, the power supply housing can be held in a variety of configurations. Taking into consideration the placement in the flow path for the excimer lamp, the power supply housing can be configured to be held from the outlet side at the downstream end of the device. In this case, the outlet can be configured as an opening formed around the downstream end of the device. The opening can be, for example, multiple openings (such as slit shapes).

紫外線照射装置あるいはオゾン発生装置に対しては、エキシマランプまたは流体供給部の少なくとも一方を操作する操作部を設けることが可能である。電源収容部が装置流出口側で保持される場合、例えば、操作部は、流出口に囲まれるように、装置下流側端部の中央部に配置することができる。 For an ultraviolet irradiation device or an ozone generator, it is possible to provide an operating unit that operates at least one of the excimer lamp or the fluid supply unit. When the power supply housing is held on the outlet side of the device, for example, the operating unit can be located in the center of the downstream end of the device so as to be surrounded by the outlet.

電源収容部の構成は、様々な構成を採用することが可能である。例えば、流路を形成する管状部材または装置筐体に対し、管状部材または装置筐体の横断面中心付近を中心にして配置した風防を備えた構成にすることができる。ここでの「風防」は、ランプ電源がオゾンに直接的に暴露されるのを抑制すればよく、単なる「風よけ」として機能する形状であってもよく、また、部分的あるいは完全にランプ電源を覆うケーシングのような形状も含まれる。風防に対して採用可能な形状、材質などは様々である。 The power supply housing can be configured in a variety of ways. For example, the tubular member or device housing that forms the flow path can be provided with a windshield that is centered near the center of the cross section of the tubular member or device housing. The "windshield" here only needs to prevent the lamp power supply from being directly exposed to ozone, and can have a shape that simply functions as a "windbreak," or it can have a casing-like shape that partially or completely covers the lamp power supply. There are a variety of shapes and materials that can be used for the windshield.

風防の形状は、様々な構成を採用することが可能である。軸に対して回転対称や線対称的な形状にすることが可能であり、断面円状、矩形状などに形成することも可能である。また、一部開口部を形成した形状にすることも可能であり、流入口側と流出口側で形状を異なるようにすることも可能である。また、管や装置筐体に対するサイズも様々に構成することが可能である。 The shape of the windshield can be of various configurations. It can be made rotationally symmetrical or linearly symmetrical with respect to the axis, and can be formed with a circular or rectangular cross section. It can also be shaped to have an opening in part, and it can have different shapes on the inlet and outlet sides. It can also be configured in a variety of sizes relative to pipes and device housings.

例えば、流路の下流側から上流側に向けて先細くなるテーパー形状にすることができる。この場合、流出口側端部あるいは、その途中部分において、流体供給部が軸流ファンである場合、軸流ファンのファンモータ部の径よりも大きくし、流入口側に向けて軸流ファンのファンモータ部の径より小さくなるように先細くしてもよい。 For example, the flow path may have a tapered shape that tapers from the downstream side to the upstream side. In this case, if the fluid supply unit is an axial fan, the outlet end or an intermediate portion of the outlet may be made larger in diameter than the fan motor unit of the axial fan, and may taper toward the inlet so as to become smaller in diameter than the fan motor unit of the axial fan.

例えば、風防に対し、エキシマランプを流路内に支持する支持部と、エキシマランプの陽極と電気的に接続するコネクタとが設けることが可能である。この場合、電源収容部、コネクタ、流体供給部が、流入口側に向けて、順に並んで配置することが可能である。あるいは、エキシマランプが、コネクタと流体供給部との間に配置し、電源収容部、コネクタ、エキシマランプ、流体供給部が、流入口側に向けて、順に並んで配置することも可能である。 For example, the windshield can be provided with a support that supports the excimer lamp in the flow path and a connector that electrically connects to the anode of the excimer lamp. In this case, the power supply housing, connector, and fluid supply unit can be arranged in sequence toward the inlet side. Alternatively, the excimer lamp can be arranged between the connector and the fluid supply unit, and the power supply housing, connector, excimer lamp, and fluid supply unit can be arranged in sequence toward the inlet side.

本発明の他の一態様であるオゾン発生装置は、例えば直上および/あるいは横置きに設置可能であり、筐体の底部に設けられる送風機と、筐体内において、送風機よりも下流側に配置されるエキシマランプと、エキシマランプに電力供給するランプ電源を収容し、筐体内において、エキシマランプと所定の距離間隔をもって配置される電源収容部とを備え、電源収容部が、送風機よりも下流側で、送風機と向かい合うように配置されている。 An ozone generator according to another aspect of the present invention can be installed, for example, directly above and/or horizontally, and includes a blower provided at the bottom of the housing, an excimer lamp located downstream of the blower within the housing, and a power supply housing that houses a lamp power supply that supplies power to the excimer lamp and is located within the housing at a predetermined distance from the excimer lamp, with the power supply housing being located downstream of the blower and facing the blower.

本発明によれば、コンパクトなサイズの紫外線照射装置やオゾン発生装置において、ランプ電源から印加される高周波高電圧に対する絶縁距離を十分確保することができる。 The present invention makes it possible to ensure sufficient insulation distance against the high-frequency, high-voltage applied from the lamp power supply in a compact-sized ultraviolet irradiation device or ozone generator.

第1の実施形態であるオゾン発生装置の概略的構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an ozone generator according to a first embodiment. FIG. 第2の実施形態であるオゾン発生装置の概略的構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an ozone generator according to a second embodiment. 第3の実施形態であるオゾン発生装置の概略的構成図である。FIG. 11 is a schematic diagram of an ozone generator according to a third embodiment.

以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、第1の実施形態であるオゾン発生装置の概略的構成図である。 Figure 1 is a schematic diagram of an ozone generator according to a first embodiment.

オゾン発生装置10は、持ち運び容易なコンパクトサイズのオゾン発生装置であり、断面略矩形状の筐体15内に、エキシマランプ20、軸流ファン(流体供給部)30とを備える。筐体15の底部15Dに設けられた軸流ファン30は、ファンモータ部32とファン羽34とを備え、ファン軸Cが筐体15の横断面(上から見て)中心を上下方向に沿って通るラインX付近を通るように配置されている。 The ozone generator 10 is a compact, easily portable ozone generator, and includes an excimer lamp 20 and an axial fan (fluid supply unit) 30 in a housing 15 with a generally rectangular cross section. The axial fan 30, which is provided on the bottom 15D of the housing 15, includes a fan motor unit 32 and fan blades 34, and is positioned so that the fan axis C passes near a line X that passes vertically through the center of the cross section (as viewed from above) of the housing 15.

エキシマランプ20は、発光部の放電空間で生じた放電から紫外線(例えば波長172nm)を放射し、ランプ軸が筐体15の側壁15Cに沿った方向、すなわち装置上下方向に沿うように配置されている。軸流ファン30が回転すると、軸流ファン30の流入部分が筐体15の流入口15Aとなって、周囲のガス(ここでは空気)が筐体15内に流れ込む。 The excimer lamp 20 emits ultraviolet light (e.g., wavelength 172 nm) from the discharge generated in the discharge space of the light-emitting section, and is positioned so that the lamp axis is aligned along the side wall 15C of the housing 15, i.e., along the vertical direction of the device. When the axial fan 30 rotates, the inlet portion of the axial fan 30 becomes the inlet 15A of the housing 15, and the surrounding gas (here, air) flows into the housing 15.

軸流ファン30が回転することによって、筐体15の内部空間Sには、流入口15Aから筐体15の上面15Uに形成された流出口15Bへ向けてガスが流れる流路Fが形成される。エキシマランプ20の周囲を流れるガスに含まれる酸素に紫外線を照射することによってオゾンが発生し、オゾンを含むガスを装置外部へ放出して消臭、除菌などを行う。 When the axial fan 30 rotates, a flow path F is formed in the internal space S of the housing 15, through which gas flows from the inlet 15A toward the outlet 15B formed on the top surface 15U of the housing 15. Ozone is generated by irradiating the oxygen contained in the gas flowing around the excimer lamp 20 with ultraviolet light, and the gas containing the ozone is released outside the device for deodorization, sterilization, etc.

筐体15の上面15Uには、装置ON/OFFなどを実行するための方形状の操作部18が中央部に設けられ、その周囲で周方向に沿って断続的に開口した複数のスリット状の開口部から構成される流出口15Bが形成されている。開口が途切れた部分によって保持される操作部18の下方には、操作部18からの操作信号を受けて装置動作を制御する制御部(図示せず)が設けられている。 A square-shaped operating section 18 for turning the device on and off is provided in the center of the upper surface 15U of the housing 15, and an outlet port 15B consisting of multiple slit-shaped openings that open intermittently around the periphery is formed. Below the operating section 18, which is held by the portion where the openings are interrupted, a control section (not shown) is provided that receives operating signals from the operating section 18 and controls the device operation.

エキシマランプ20に電力供給するランプ電源40は、商用電源周波数をもつ交流電圧から直流電圧へ変換する電圧変換回路と、直流電圧から高周波電圧に変換するスイッチング回路と、昇圧トランス(トランス基板)とを備え、筐体15の上面15U側(流出口15B側)または側壁15C側に低電圧側の回路構成を配置し、筐体15の内部空間Sの中央側または横断面中心ラインX側に高電圧側の回路構成(例えば、昇圧トランスの高電圧側)を配置するように、電源収容部50に収容されている。なお、スイッチング回路を設ける代わりに周波数コンバータなどを設けた他の電源構成も可能である。 The lamp power supply 40 that supplies power to the excimer lamp 20 includes a voltage conversion circuit that converts AC voltage having the commercial power frequency to DC voltage, a switching circuit that converts DC voltage to high frequency voltage, and a step-up transformer (transformer board), and is housed in the power supply housing 50 so that the low-voltage circuit configuration is located on the top surface 15U side (outlet 15B side) or side wall 15C side of the housing 15, and the high-voltage circuit configuration (e.g., the high-voltage side of the step-up transformer) is located on the center side of the internal space S of the housing 15 or on the cross-sectional center line X side. Note that other power supply configurations that use a frequency converter instead of a switching circuit are also possible.

電源収容部50は、ランプ電源40がエキシマランプ20から放射される紫外線および生成したオゾンに直接暴露されることを防ぐように、筐体15内の内部空間Sからランプ電源40を覆う風防52を備える。エキシマランプ20、ランプ電源40、電源収容部50は、紫外線照射装置12を構成し、電源収容部50は、ランプ電源40とともに制御部60を収容する。 The power supply housing 50 is provided with a windshield 52 that covers the lamp power supply 40 from the internal space S within the housing 15 to prevent the lamp power supply 40 from being directly exposed to the ultraviolet rays emitted from the excimer lamp 20 and the ozone generated. The excimer lamp 20, the lamp power supply 40, and the power supply housing 50 constitute the ultraviolet irradiation device 12, and the power supply housing 50 houses the control unit 60 together with the lamp power supply 40.

電源収容部50の風防52は、ここでは横断面矩形状であって、流入口15A側に向けて先細くなるテーパー部53を形成し、筐体15の上面15U側(流出口15B側)の下流側端部で保持されて下方に向けて延びる構造になっている。ただし、横断面円状にしてもよい。また、風防52は、風防52の横断面中心が筐体15の横断面中心付近に位置するように形成され、筐体15の側壁15Cから離れている。 Here, the windshield 52 of the power supply housing 50 has a rectangular cross section, a tapered section 53 that tapers toward the inlet 15A side, and is held at the downstream end on the top surface 15U side (outlet 15B side) of the housing 15 and extends downward. However, it may also have a circular cross section. The windshield 52 is formed so that the center of the cross section of the windshield 52 is located near the center of the cross section of the housing 15, and is spaced apart from the side wall 15C of the housing 15.

筐体15の内部空間Sの中央側に電源収容部50を配置することで、電源収容部50は、筐体15内の内部空間Sで軸流ファン30と対向している。すなわち、電源収容部50は、軸流ファン30が形成するガスの流れの中に配置される。特に、風防52の底部(上流側の端部)52Fは、軸流ファン30の中心部となるファンモータ部32と同軸的に向かい合う位置に設けている。 By arranging the power supply housing 50 at the center of the internal space S of the housing 15, the power supply housing 50 faces the axial fan 30 in the internal space S inside the housing 15. In other words, the power supply housing 50 is arranged in the gas flow formed by the axial fan 30. In particular, the bottom (upstream end) 52F of the windshield 52 is located coaxially opposite the fan motor section 32, which is the center of the axial fan 30.

更に、最も重量のあるランプ電源40(特に、昇圧トランス)が、筐体15内の横断面中心ラインXを跨ぐ位置であって、筐体15の内部空間Sの中央側(上流側)に配置されることによって、装置の重心バランスが安定化する。一方、エキシマランプ20は、軸流ファン30のファン羽根34と対向するように配置され、風防52のテーパー部53と所定間隔をもって向かい合い、筐体15の横断面中心ラインXに対して風防52よりも筐体15の側壁15C側に位置する。 Furthermore, the heaviest part of the lamp power supply 40 (particularly the step-up transformer) is positioned across the cross-sectional center line X inside the housing 15, and is positioned toward the center (upstream) of the internal space S of the housing 15, thereby stabilizing the center of gravity balance of the device. On the other hand, the excimer lamp 20 is positioned so as to face the fan blades 34 of the axial fan 30, faces the tapered portion 53 of the windshield 52 at a predetermined distance, and is positioned closer to the side wall 15C of the housing 15 than the windshield 52 with respect to the cross-sectional center line X of the housing 15.

風防52のテーパー部53には、エキシマランプ20と始動補助光源(LED)57を支持する支持機構54が設けられている。支持機構54は、エキシマランプ20の発光部の外表面に設けた陰極(外側電極)の両端部付近を保持して電気的に接続する一対の保持部55を備え、上側の端部が電源収容部50の風防52に設けた開口部の外側から内側に差し入れられて、給電線(図示せず)を介して、ランプ電源40の低電圧(アース)側と電気的に接続されている。 A support mechanism 54 is provided on the tapered portion 53 of the windshield 52 to support the excimer lamp 20 and the auxiliary starting light source (LED) 57. The support mechanism 54 has a pair of holders 55 that hold and electrically connect both ends of the cathode (outer electrode) provided on the outer surface of the light-emitting portion of the excimer lamp 20, and the upper end is inserted from the outside to the inside of an opening provided in the windshield 52 of the power supply housing 50, and is electrically connected to the low voltage (earth) side of the lamp power supply 40 via a power supply line (not shown).

なお、電源収容部50の風防52に開口部を設け、風防52の内側から保持部55のみが外側(流路F内)に差し出されて、エキシマランプ20を支持するように構成してもよい。また、支持機構54を介することなく、給電線を介して外側電極をランプ電源40の低電圧(アース)側と電気的に接続してもよい。 In addition, an opening may be provided in the windshield 52 of the power supply housing 50, and only the holding part 55 may be extended from the inside of the windshield 52 to the outside (into the flow path F) to support the excimer lamp 20. Also, the outer electrode may be electrically connected to the low voltage (earth) side of the lamp power supply 40 via a power supply line without going through the support mechanism 54.

さらに、支持機構54には、一対の保持部55の上下方向の間であって、エキシマランプ20の表面から所定距離間隔となる位置に、エキシマランプの点灯始動を補助する始動補助光源57の光放出部がエキシマランプ20に向けて露出するように支持する開口部が設けられている。なお、風防52のテーパー部53に開口部を設けてもよい。 Furthermore, the support mechanism 54 is provided with an opening between the pair of holding parts 55 in the vertical direction and at a position spaced a predetermined distance from the surface of the excimer lamp 20, which supports the light emitting part of the startup assist light source 57, which assists in starting the lighting of the excimer lamp, so that the light emitting part is exposed toward the excimer lamp 20. An opening may also be provided in the tapered part 53 of the windshield 52.

風防52の底部52Fには、エキシマランプ20と電気的に接続するコネクタ56が設けられ、風防52の底部52Fと軸流ファン30のファンモータ部32とは、コネクタ56を挟んで向かい合う位置に設けられている。ランプ電源40の高電圧側(下側)はコネクタ56と接続し、コネクタ56は、給電線59を介してエキシマランプ20の発光部内に設けた陽極(内側電極)と電気的に接続している。エキシマランプ20は、陰極側は保持部55によって、陽極側はコネクタ56によって、取り外して交換可能である。 A connector 56 that electrically connects to the excimer lamp 20 is provided on the bottom 52F of the windshield 52, and the bottom 52F of the windshield 52 and the fan motor section 32 of the axial fan 30 are positioned opposite each other with the connector 56 in between. The high voltage side (lower side) of the lamp power supply 40 is connected to the connector 56, which is electrically connected to the anode (inner electrode) provided in the light-emitting section of the excimer lamp 20 via a power supply line 59. The excimer lamp 20 can be removed and replaced by using the holder 55 on the cathode side and the connector 56 on the anode side.

本実施形態では、筐体15の底部15Dに軸流ファン30を同軸的に配置し、上下方向長さを抑えたコンパクト型オゾン発生装置10を構成している。電源収容部50は、エキシマランプ20の配置される内部空間Sと同じ空間に配置され、流出口15Bのスリット状の開口部が周方向に沿って途切れた部分を介して、筐体15の上面15U側で筐体15に対して所定位置となるように保持されている。 In this embodiment, the axial fan 30 is coaxially arranged on the bottom 15D of the housing 15 to form a compact ozone generator 10 with a reduced vertical length. The power supply housing 50 is arranged in the same space as the internal space S in which the excimer lamp 20 is arranged, and is held in a predetermined position relative to the housing 15 on the top surface 15U side of the housing 15 via the portion where the slit-shaped opening of the outlet 15B is interrupted in the circumferential direction.

一方、エキシマランプ20は、電源収容部50を介して、流路Fに対して、電源収容部50外の所定位置となるように支持されている。筐体15を隔壁などによって区画し、エキシマランプ20と電源収容部50とを別々のスペースに配置する構成を採用していない。そして、電源収容部50は、筐体15の内部空間Sの中央側に配置され、軸流ファン30と対向するように配置される。 On the other hand, the excimer lamp 20 is supported via the power supply housing 50 so that it is at a predetermined position outside the power supply housing 50 with respect to the flow path F. The housing 15 is not divided by a partition or the like, and the excimer lamp 20 and the power supply housing 50 are not arranged in separate spaces. The power supply housing 50 is arranged in the center of the internal space S of the housing 15, facing the axial fan 30.

電源収容部50を、筐体15の横断面中心ラインXを跨ぐ位置付近が中心となるように配置し、筐体15の上面15U側(流出口15B側)から保持する構造にすることで、ランプ電源40の高電圧側を筐体15の上面15U、側壁15Cから離して配置することが可能となり、コンパクト化に伴うランプ電源40の配置構成に関わらず、絶縁距離を容易に確保することができる。 By positioning the power supply housing 50 so that it is centered near the position that straddles the cross-sectional center line X of the housing 15 and is structured to be held from the top surface 15U side (outlet 15B side) of the housing 15, it is possible to position the high-voltage side of the lamp power supply 40 away from the top surface 15U and side wall 15C of the housing 15, and the insulation distance can be easily ensured regardless of the arrangement of the lamp power supply 40 due to the compact design.

特に、コネクタ56が、筐体15の側壁15Cから最も離れた風防52の底部52Fに設けられているため、筐体15の上下方向および横断面方向の長さにコンパクト化による制限があっても、筐体15の上面15Uおよび側壁15Cとコネクタ56との距離間隔を保つことで、絶縁破壊を確実に防止することができる。なお、ランプ電源40の高電圧側部分(昇圧トランスなど)を、筐体15の流入口側、低電圧側(制御回路など)を側壁側(装置外側)に配置する構成にすることでも、絶縁破壊の防止に役立つことができる。 In particular, since the connector 56 is provided at the bottom 52F of the windshield 52, which is the furthest part from the side wall 15C of the housing 15, even if the vertical and cross-sectional lengths of the housing 15 are limited due to compactness, dielectric breakdown can be reliably prevented by maintaining the distance between the connector 56 and the top surface 15U and side wall 15C of the housing 15. Furthermore, dielectric breakdown can also be prevented by configuring the high-voltage side (step-up transformer, etc.) of the lamp power supply 40 to be located on the inlet side of the housing 15 and the low-voltage side (control circuit, etc.) to be located on the side wall side (outside the device).

一方、筐体15の横断面中心ラインX側よりも側壁15Cに近い場所へエキシマランプ20を配置することにより、軸流ファン30から流出するガスの流量が多くなり、十分な量のオゾンを含むガスが発生する。これは、軸流ファン30の排出口付近では、軸流ファン30のファンモータ部32の外径の大きさに影響される領域で逆流現象が生じ、ファン羽根34の近くに配置されたエキシマランプ20に向けてガスの流量が多くなり、オゾン生成の効率が高まるためである。このような逆流現象が生じる領域と対向するように、風防52の底部52Fを配置する。 On the other hand, by locating the excimer lamp 20 closer to the side wall 15C than the cross-sectional center line X of the housing 15, the flow rate of gas flowing out of the axial fan 30 increases, generating a sufficient amount of gas containing ozone. This is because a backflow phenomenon occurs near the exhaust port of the axial fan 30 in an area affected by the size of the outer diameter of the fan motor section 32 of the axial fan 30, and the flow rate of gas increases toward the excimer lamp 20 located near the fan blades 34, increasing the efficiency of ozone generation. The bottom 52F of the windshield 52 is located so as to face the area where such a backflow phenomenon occurs.

一般的に、特定のピーク波長の真空紫外線は、大気中で吸収されやすく、エキシマランプ20から放射される紫外線はすぐに減衰し、紫外線強度が低下する。この減衰の程度は、紫外線の大気中に対する吸収係数の大きさに従う。理想的な測定環境では波長172nmの紫外線の場合、約3mmの進行で紫外線強度比が50%以下まで減衰し、約6mmで20%以下、そして約30mmで紫外線がすべて吸収されてしまう。 Generally, vacuum ultraviolet rays with a specific peak wavelength are easily absorbed in the atmosphere, and the ultraviolet rays emitted from the excimer lamp 20 quickly attenuate, decreasing the ultraviolet intensity. The degree of this attenuation depends on the magnitude of the absorption coefficient of ultraviolet rays in the atmosphere. In an ideal measurement environment, for ultraviolet rays with a wavelength of 172 nm, the ultraviolet intensity ratio attenuates to 50% or less after a travel of about 3 mm, drops to 20% or less at about 6 mm, and the ultraviolet rays are completely absorbed at about 30 mm.

そこで、電源収容部50が風防52に設けられた支持機構54によってエキシマランプ20を支持することにより、エキシマランプ20から筐体15の側壁15Cまたは風防52までの距離間隔がオゾン生成効率の観点で最適な状態となるように、エキシマランプ20を安定して支持することができる。そのため、エキシマランプ20から放射された紫外線は、筐体15の側壁15Cや風防52によって遮られるのを防ぎ、流路Fにおいてオゾン生成効率の良い領域にエキシマランプ20を安定して配置することができる。 The power supply housing 50 supports the excimer lamp 20 with a support mechanism 54 provided on the windshield 52, so that the excimer lamp 20 can be stably supported so that the distance between the excimer lamp 20 and the side wall 15C of the housing 15 or the windshield 52 is optimal from the perspective of ozone generation efficiency. This prevents the ultraviolet rays emitted from the excimer lamp 20 from being blocked by the side wall 15C of the housing 15 or the windshield 52, and allows the excimer lamp 20 to be stably positioned in an area of the flow path F that has good ozone generation efficiency.

また、電源収容部50の風防52に設けられた支持機構54によって始動補助光源57を支持することにより、始動補助光源57とエキシマランプ20とが空間的に連通した状態で対向する距離間隔を、エキシマランプ20から放射される紫外線が始動補助光源57には実質的に照射されず、始動補助光源57から放射される光がエキシマランプ20に照射されるように、安定して支持しやすくなる。 In addition, by supporting the auxiliary startup light source 57 with the support mechanism 54 provided on the windshield 52 of the power supply housing 50, the distance between the auxiliary startup light source 57 and the excimer lamp 20 facing each other while in spatial communication with each other can be stably supported so that the ultraviolet light emitted from the excimer lamp 20 is not substantially irradiated onto the auxiliary startup light source 57, and the light emitted from the auxiliary startup light source 57 is irradiated onto the excimer lamp 20.

エキシマランプ20から放射される紫外線の波長よりも、長い波長の光を放射する始動補助光源57を用いて、空気中の透過率の波長による違いを利用することで、始動補助光源57がエキシマランプ20から放射される紫外線により急速に劣化することがない。このように、支持機構54は、エキシマランプ20を流路Fの所望な位置となるように支持するとともに、始動補助光源57をエキシマランプ20に対する所望な位置となるように支持する機能を併せ持ち、それぞれの位置がランプ交換の前後で変更されることを防ぐ。 By using the auxiliary startup light source 57 that emits light with a longer wavelength than the ultraviolet light emitted from the excimer lamp 20 and taking advantage of the difference in transmittance in air due to wavelength, the auxiliary startup light source 57 is not rapidly deteriorated by the ultraviolet light emitted from the excimer lamp 20. In this way, the support mechanism 54 has the function of supporting the excimer lamp 20 at a desired position in the flow path F, and also supports the auxiliary startup light source 57 at a desired position relative to the excimer lamp 20, preventing the respective positions from being changed before and after lamp replacement.

風防52には、軸流ファン30側(上流側)に向けて先細くなるテーパー部53が形成されている。これによって、軸流ファン30のファンモータ部32の外径に対して電源収容部50が大きいときであっても、軸流ファン30から流出するガスが風防52の表面に沿って流れ、風防52自体が大きな流れ抵抗となるのを防ぐことができる。 The windshield 52 has a tapered section 53 that tapers toward the axial fan 30 (upstream side). This allows the gas flowing out of the axial fan 30 to flow along the surface of the windshield 52, even when the power supply housing 50 is large compared to the outer diameter of the fan motor section 32 of the axial fan 30, preventing the windshield 52 itself from creating a large flow resistance.

さらに、電源収容部50の風防52を筐体15の上面15U側まで形成し、電源収容部50の周囲に流出口15Bを形成することによって、操作部18の面積を広く設定することを可能にするとともに、操作部18の下方に設けられる制御部を電源収容部50に収容することを可能にしている。 Furthermore, by forming the windshield 52 of the power supply housing 50 up to the top surface 15U of the housing 15 and forming the outlet 15B around the power supply housing 50, it is possible to set the area of the operation unit 18 to be large, and it is also possible to accommodate the control unit provided below the operation unit 18 in the power supply housing 50.

次に、図2を用いて、第2の実施形態であるオゾン発生装置について説明する。第2の実施形態では、電源収容部が直方体形状となっている。それ以外の構成については、実質的に第1の実施形態と同じである。 Next, an ozone generator according to a second embodiment will be described with reference to FIG. 2. In the second embodiment, the power supply housing is rectangular. The rest of the configuration is substantially the same as that of the first embodiment.

図2は、第2の実施形態であるオゾン発生装置の概略的構成図である。電源収容部50’は、横断面サイズ一定の風防52’を備え、テーパー部分を形成していない。また、操作部18’が筐体15の外側面に設けられている。風防52’が筐体15の上面15U側でスペースをとらないため、開口部15Bのサイズが拡大し、軸流ファン30から供給されるガスが流路Fにおいて流れやすく、流量を多くすることができる。 Figure 2 is a schematic diagram of an ozone generator according to a second embodiment. The power supply housing 50' is equipped with a windshield 52' with a constant cross-sectional size and does not form a tapered portion. In addition, the operation unit 18' is provided on the outer surface of the housing 15. Since the windshield 52' does not take up space on the upper surface 15U side of the housing 15, the size of the opening 15B is enlarged, and the gas supplied from the axial fan 30 flows easily in the flow path F, allowing for a large flow rate.

次に、図3を用いて、第3の実施形態であるオゾン発生装置について説明する。第3の実施形態では、風防52”の底部52F”と軸流ファン30のファンモータ部32とは、コネクタ56”とエキシマランプ20を挟んで向かい合う位置に設けられている。それ以外の構成については、実質的に第2の実施形態と同じである。 Next, an ozone generator according to a third embodiment will be described with reference to FIG. 3. In the third embodiment, the bottom 52F" of the windshield 52" and the fan motor section 32 of the axial fan 30 are positioned to face each other across the connector 56" and the excimer lamp 20. The rest of the configuration is substantially the same as in the second embodiment.

図3は、第3の実施形態であるオゾン発生装置の概略的構成図である。風防52”、コネクタ56”、エキシマランプ20、軸流ファン30を同軸上に配置することで、横断面方向の長さにコンパクト化による制限があっても、筐体15の上面15Uおよび側壁15Cに対して、コネクタ56”およびエキシマランプ20特に、外側電極との距離間隔を保つことで、絶縁破壊を確実に防止することができる。 Figure 3 is a schematic diagram of an ozone generator according to a third embodiment. By arranging the windshield 52", connector 56", excimer lamp 20, and axial fan 30 on the same axis, even if there is a limit to the cross-sectional length due to compactness, the distance between the connector 56" and the excimer lamp 20, particularly the outer electrode, is maintained relative to the top surface 15U and side wall 15C of the housing 15, so that insulation breakdown can be reliably prevented.

エキシマランプに関しては、ランプ軸が筐体の上下方向、すなわち流路とは異なる方向に沿うように配置してもよい。筐体の側壁との距離間隔がある程度確保できる場合、コネクタを風防の底部以外の箇所に設ける構成も可能である。 As for the excimer lamp, the lamp axis may be arranged along the vertical direction of the housing, i.e., a direction different from the flow path. If a certain distance from the side wall of the housing can be secured, it is also possible to configure the connector to be located somewhere other than the bottom of the windshield.

第1、第2、第3の実施形態に示したオゾン発生装置は、軸流ファンと紫外線照射装置を筐体内に装備し、酸素を含むガスが筐体内で流れる構成であるが、様々なガスに対して紫外線を照射する紫外線照射装置として構成することも可能である。 The ozone generators shown in the first, second, and third embodiments are configured with an axial fan and an ultraviolet irradiation device inside a housing, and oxygen-containing gas flows inside the housing, but it is also possible to configure the device as an ultraviolet irradiation device that irradiates ultraviolet rays onto various gases.

例えば、流路管の上流側に送風機などの流体供給部を配置し、流路管内にエキシマランプと電源収容部を配置した紫外線照射装置を設置することが可能である。また、管状部材(流路管)に軸流ファンを設置し、その下流側にエキシマランプおよび電源収容部を備えた紫外線照射装置を設置することも可能である。ガスだけでなく、液体も含めた流体に対して紫外線を照射することが可能である。 For example, it is possible to place a fluid supply unit such as a blower on the upstream side of the flow path pipe, and install an ultraviolet irradiation device with an excimer lamp and power supply housing inside the flow path pipe. It is also possible to install an axial fan in the tubular member (flow path pipe), and install an ultraviolet irradiation device equipped with an excimer lamp and power supply housing downstream of that. It is possible to irradiate ultraviolet rays not only to gases, but also to fluids including liquids.

10 オゾン発生装置
12 紫外線照射装置
15 筐体
20 エキシマランプ
30 軸流ファン(流体供給部)
40 ランプ電源
50 電源収容部
52 風防
56 コネクタ
57 始動補助光源(LED)
F 流路
10 Ozone generator 12 Ultraviolet irradiation device 15 Housing 20 Excimer lamp 30 Axial fan (fluid supply unit)
40 Lamp power supply 50 Power supply housing 52 Windshield 56 Connector 57 Start-up auxiliary light source (LED)
F flow path

Claims (11)

紫外線を放射し、流入口から流出口に向けて流体が流れる流路に配置されるエキシマランプと、
前記エキシマランプと所定間隔をもって配置され、前記エキシマランプに電力供給するランプ電源を収容する電源収容部とを備え、
前記電源収容部が、前記流入口側に設けられた流体供給部と向かい合うように配置され
前記電源収容部が、下流側端部において前記流出口側から保持され、
前記流出口が、前記下流側端部の周囲に形成された開口部によって構成されていることを特徴とする紫外線照射装置。
an excimer lamp that emits ultraviolet light and is disposed in a flow path through which a fluid flows from an inlet to an outlet;
a power supply housing portion that is disposed at a predetermined distance from the excimer lamp and that houses a lamp power supply that supplies power to the excimer lamp;
The power supply unit is disposed to face the fluid supply unit provided on the inlet side ,
The power supply housing is held at a downstream end from the outlet side,
11. An ultraviolet irradiation device, comprising: a nozzle for irradiating a liquid to the downstream end of the device ;
前記電源収容部が、前記エキシマランプよりも装置中央側および/または前記流出口側で、前記流体供給部と向かい合うように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation device according to claim 1, characterized in that the power supply housing is disposed closer to the center of the device and/or closer to the outlet than the excimer lamp, facing the fluid supply unit. 前記開口部が、スリット状に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の紫外線照射装置。 3. The ultraviolet irradiation device according to claim 1 , wherein the opening is formed in a slit shape . 前記エキシマランプまたは前記流体供給部の少なくとも一方を操作する操作部が、前記流出口に囲まれるように、前記装置下流側端部の中央部に配置されることを特徴とする請求項1に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation device according to claim 1, characterized in that an operating unit for operating at least one of the excimer lamp and the fluid supply unit is disposed in the center of the downstream end of the device so as to be surrounded by the outlet. 紫外線を放射し、流入口から流出口に向けて流体が流れる流路に配置されるエキシマランプと、
前記エキシマランプと所定間隔をもって配置され、前記エキシマランプに電力供給するランプ電源を収容する電源収容部とを備え、
前記電源収容部が、前記流入口側に設けられた流体供給部と向かい合うように配置され、
前記流路を形成する管状部材または装置筐体をさらに備え、
前記電源収容部が、前記管状部材または装置筐体の横断面中心付近を中心にして配置した風防を備えることを特徴とする紫外線照射装置。
an excimer lamp that emits ultraviolet light and is disposed in a flow path through which a fluid flows from an inlet to an outlet;
a power supply housing portion that is disposed at a predetermined distance from the excimer lamp and that houses a lamp power supply that supplies power to the excimer lamp;
The power supply unit is disposed to face the fluid supply unit provided on the inlet side,
Further comprising a tubular member or a device housing that forms the flow path,
11. An ultraviolet irradiation device, comprising: a power supply housing having a windshield disposed around the center of a cross section of the tubular member or the device housing.
前記風防において、前記エキシマランプを前記流路内に支持する支持部と、前記エキシマランプの陽極と電気的に接続するコネクタとが設けられていることを特徴とする請求項5に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation device according to claim 5, characterized in that the windshield is provided with a support part that supports the excimer lamp in the flow path and a connector that electrically connects to the anode of the excimer lamp. 前記コネクタが、前記風防の上流側端部に設けられ、
前記電源収容部、前記コネクタ、前記流体供給部が、前記流入口側に向けて、順に並んで配置されていることを特徴とする請求項6に記載の紫外線照射装置。
The connector is provided at an upstream end of the windshield,
7. The ultraviolet irradiation device according to claim 6, wherein the power supply housing, the connector, and the fluid supply unit are arranged in sequence toward the inlet side.
前記コネクタが、前記風防の上流側端部に設けられ、
前記エキシマランプが、前記コネクタと前記流体供給部との間に設けられ、
前記電源収容部、前記コネクタ、前記エキシマランプ、前記流体供給部が、前記流入口側に向けて、順に並んで配置されていることを特徴とする請求項6に記載の紫外線照射装置。
The connector is provided at an upstream end of the windshield,
the excimer lamp is provided between the connector and the fluid supply unit;
7. The ultraviolet irradiation device according to claim 6, wherein the power supply housing, the connector, the excimer lamp, and the fluid supply unit are arranged in sequence toward the inlet side.
前記風防が、前記流路の下流側から上流側に向けて先細くなるテーパー形状であることを特徴とする請求項5乃至8のいずれかに記載の紫外線照射装置。 An ultraviolet irradiation device according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the windshield has a tapered shape that tapers from the downstream side to the upstream side of the flow path. 紫外線を放射し、流入口から流出口に向けて流体が流れる流路に配置されるエキシマランプと、
前記エキシマランプと所定間隔をもって配置され、前記エキシマランプに電力供給するランプ電源を収容する電源収容部とを備え、
前記電源収容部が、前記流入口側に設けられた流体供給部と向かい合うように配置され、
前記ランプ電源が、昇圧トランスを含み、
前記ランプ電源の高電圧側の回路構成が、装置中央側および/または前記流入口側に配置され、
前記ランプ電源の低電圧側の回路構成が、装置外側および/または前記流出口側に配置されることを特徴とする紫外線照射装置。
an excimer lamp that emits ultraviolet light and is disposed in a flow path through which a fluid flows from an inlet to an outlet;
a power supply housing portion that is disposed at a predetermined distance from the excimer lamp and that houses a lamp power supply that supplies power to the excimer lamp;
The power supply unit is disposed to face the fluid supply unit provided on the inlet side,
the lamp power supply includes a step-up transformer;
The high-voltage circuit configuration of the lamp power supply is disposed on the device center side and/or the inlet side;
An ultraviolet irradiation device, characterized in that a circuit configuration on the low voltage side of the lamp power supply is arranged outside the device and/or on the outlet side.
筐体の底部に設けられる送風機と、
前記筐体内において、前記送風機よりも下流側に配置されるエキシマランプと、
前記エキシマランプに電力供給するランプ電源を収容し、前記筐体内において、前記エキシマランプと所定の距離間隔をもって配置される電源収容部とを備え、
前記電源収容部が、前記送風機よりも下流側で、前記送風機と向かい合うように配置され
前記ランプ電源が、昇圧トランスを含み、
前記ランプ電源の高電圧側の回路構成が、装置中央側および/または前記筐体の底部側に配置され、
前記ランプ電源の低電圧側の回路構成が、装置外側および/または前記ランプ電源の高電圧側の回路構成よりも下流側に配置されることを特徴とするオゾン発生装置。
A blower provided at the bottom of the housing;
an excimer lamp disposed downstream of the blower within the housing;
a power supply housing that houses a lamp power supply that supplies power to the excimer lamp and is disposed within the housing at a predetermined distance from the excimer lamp;
The power supply housing is disposed downstream of the blower and facing the blower ,
the lamp power supply includes a step-up transformer;
A high-voltage circuit configuration of the lamp power supply is disposed on the center side of the device and/or on the bottom side of the housing;
An ozone generator characterized in that a circuit configuration on the low voltage side of the lamp power supply is arranged outside the device and/or downstream of a circuit configuration on the high voltage side of the lamp power supply .
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