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04 紫外線(UV)照射装置の基礎

紫外線(UV)照射装置のよくあるトラブル

本記事では、紫外線(UV)照射装置のよくあるトラブル一覧をご紹介いたします。

紫外線照射装置の部品構成

紫外線照射装置に必要な機能は光の照射/停止と調光(出射光の強弱の調整)が挙げられます。

紫外線照射装置にはランプ方式とLED方式があり、以下のような部品構成をしております。

  

表1 各装置の部品構成

装置の種類部品機能
ランプ方式①メイン電源UVランプの点灯
②イグナイタ放電開始時の高圧発生
③補助電源制御基板、補器類の駆動
④制御基板各動作のコントロール
⑤UVランプ光源
⑥ミラー集光
⑦絞り(モーター)調光
⑧シャッター(ソレノイド)照射開始/停止
⑨光学フィルター波長の選択
⑩冷却ファンランプや各部品の冷却
LED方式⑪メイン電源UV-LEDの点灯
⑫補助電源制御基板、ファンの駆動
⑬制御基板各動作のコントロール
⑭UV-LED光源
⑮LED冷却ファンUV-LEDの冷却
⑯電源冷却ファンメイン電源の冷却

 

紫外線(UV)照射装置のよくあるトラブル

ランプ方式の装置では、ランプは瞬時点灯ができないため点灯を維持する必要があります。光の出射や調光にはシャッターや絞りの機構部品が必要です。

これらには消耗品であるモーターやソレノイドが使用されます。

ランプ自体も消耗品ですが、トラブル発生の防止のためにもこれらの消耗品も定期交換や日常的な点検が必要です。

またランプから放射状に出る光を集光したり方向を変えるためにミラーを使用しますが、不要な波長をカットするためには合わせてフィルターを使用する場合もございます。

このようなミラーやフィルターには膜が蒸着されていますが、こちらも紫外線により劣化していきます。照射装置から所定の紫外線強度が得られなくなるとこれら光学部品を交換する必要があります。

一方、LEDは瞬時ON/OFFが可能であり、入力電流で調光できるため構成部品も少なくシンプルです。光源であるUV-LEDも寿命はありますが、積算時間で10,000時間以上であるため交換の頻度も極めて少ないです。構成部品の数が多いほどトラブルが発生する頻度も高くなるのでLED方式の装置の方がトラブルは少ないと言えます。

 

トラブル内容と調査が必要な部品例

紫外線照射装置にトラブルが発生した際、発生した現象から関連部品のトラブルシュートを行います。

 

表2 トラブル内容と調査が必要な部品の例

トラブル内容方式調査が必要な部品(表1)
UV照射ができないランプ方式①②③④⑤⑦⑧
LED方式⑪⑫⑬⑭
出射強度低下ランプ方式①④⑤⑥⑦⑨
LED方式⑪⑬⑭⑮

  

紫外線照射装置は様々な部品が関係して紫外線を照射しています。単に『光が出ない』という現象も上表のように様々な部品の調査が必要になります。

その他にもランプ方式の光源は内部が高温になるためランプ消灯後もすぐには冷えません。またランプのバルブ内部は点灯時に数十気圧になるため、点灯中やランプ消灯直後に衝撃が加わると破裂の危険性があります。

更に装置から出る紫外線は非常に強力で人体に有害とされています。装置の調査や修理は危険が伴う場合があるためトラブルが発生した際にはメーカーへ調査・修理依頼することを推奨いたします。

 

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