068]203:贯穿孔
[0069]219:间隔构件
[0070]302a,602a:第一端盖
[0071]302b、602b:第二端盖
[0072]302c,602c:腔体外壳
[0073]303:支撑件
[0074]415:内管
[0075]416:外管
[0076]622a,622b,622c:组件
[0077]623:气密构件
[0078]625:绝缘层
[0079]D1:宽度
[0080]L1:长度
[0081]R:滞留区
【具体实施方式】
[0082]图1是根据本发明的第一实施例所绘示的臭氧产生装置的剖面示意图。
[0083]请参照图1，臭氧产生装置100包括反应腔体102、紫外光源104和第一灯管保护套106。以下，将分别详述这些构件的内部细节和相互作用关系。
[0084]在本实施例中，反应腔体102包括第一端面102a、第二端面102b以及与第一端面102a及第二端面102b连接的侧壁102c，其中，第一端面102a上设置有进气口 102d，第二端面102b上设有排气口 102e。在臭氧产生装置100工作时，含有氧气的气体从进气口 102d进入反应腔体102，被紫外光源104照射激发，从而产生臭氧，再经由排气口 102e排出反应腔体102，以供下一步的利用。为了说明的清楚起见，在图1中另以箭头表示气体的流向。
[0085]反应腔体102可以由任意的已知方法和任意的已知材料形成，举例来说，其侧壁102c可以由透明材料制成，例如玻璃或石英，也可以由金属制成，而其第一端面102a和第二端面102b可以由金属或其他材料制成。在这种例子里，第一端面102a、第二端面102b和侧壁102c可以是独立构件，在各自成形之后才组装在一起，这种组装零件而构成反应腔体的例子将在后文举例说明。当然，在其他的例子里，一体成形的制作工艺也是有可能的。
[0086]紫外光源104置于反应腔体102内，与反应腔体102的侧壁102c之间形成气体反应空间108。通入反应腔体102的气体在气体反应空间108中被紫外光源104照射而产生臭氧。气体反应空间108的大小，亦即，紫外光源104和反应腔体102的侧壁102c的距离，通常没有特别限制。然而此距离可以经过调整，以达到最佳的臭氧产生效果。这种调整和紫外光源104光源的种类、空气中氧气的浓度有关，兹说明如下。
[0087]紫外光源104可以是准分子灯(excimer lamp)。准分子灯是一种先进紫外光源，根据所使用的放电气体种类不同，它可以产生不同波长的紫外光，其波长可分别落于紫外波段(ultrav1let, UV)和真空紫外波段(vacuum ultrav1let, VUV),例如产生波长172nm的紫外光。由于准分子灯可以产生能量均一的紫外光，相较于一般电晕放电(coronadischarge)的能量分布广泛的电子,更不易激发空气中的氮气，这将使得臭氧产物的纯度提高。此外，准分子灯也可提高臭氧的产率，并使点灯灭灯的时间加快至微秒(μ s)等级。然而，172nm的紫外光在空气中的穿透距离是有限的，如果紫外光源104和反应腔体102的侧壁102c的距离太大，紫外光源104可能不足以让离它太远的氧气转变为臭氧，以至于一部分处于气体反应空间108中的氧气不起反应，这就降低了臭氧产生效率。因此，在紫外光源104是放射波长172nm的紫外光的准分子灯的例子里，紫外光源104和反应腔体102的侧壁102c之间的距离，较佳是控制成小于特定距离，例如小于3mm。如果通入反应腔体102的空气中的氧浓度更高，例如通入的是纯氧，则此距离或许还可进一步减小至1_。
[0088]以下以紫外光源104是准分子灯为例，对其进行更详细的说明。在此例中，紫外光源104包括灯管116、外电极118、内电极120以及充填于灯管116中的放电气体114。外电极118可以是网状的金属电极，且因此在剖面图中被绘示成多个分离的线段。外电极118配置于灯管116的外壁上。内电极120可以是位于灯管116内的线状电极。灯管116中填充有放电气体114，例如氙气(Xe)，其可以在被施予高电压时产生气体放电反应而放射出紫外光线。外电极118的一部分(图1中的右侧部分)和第一灯管保护套106接触，且两者电连接，换言之，在本实施例中，外电极118通过和第一灯管保护套106接触而和反应腔体102电连接。至于内电极120则穿出反应腔体102，和反应腔体102电性绝缘。外电极118(以及与其电连接的反应腔体102)可以接地(grounded),而内电极120可连接到高电压源119，由此，得以对灯管116内的放电气体114施予高电压。
[0089]第一灯管保护套106固定在反应腔体102中，可以收纳、支撑并保护紫外光源104，其材料没有特别限制，但在本实施例中可以是铝。第一灯管保护套106具有底部106a和套体106b，底部106a和套体106b定义出一容置空间106c，而紫外光源104的一端(在图1中为右端)就置于容置空间106c内。套体106b的高度没有特别限制，以足以收纳紫外光源104为宜，当然，如果套体106b是由不透光的材料制成，则其高度不宜过大，以免遮蔽了紫外光源104产生的紫外光。至于套体106b的厚度也没有特别限制，在一实例中，可以薄到约Imm左右。
[0090]第一灯管保护套106的底部106a、反应腔体102第一端面102a和反应腔体102的侧壁102c的一部分(在图1中是最靠近第一端面102a的部分)共同定义出进气缓冲空间110。从图1可以清楚地看出，当气体经由进气口 102d通入反应腔体102时，会先流入进气缓冲空间110，在进气缓冲空间110中均匀散布，再流入气体反应空间108。这可以避免反应腔体102中产生气体的滞留区，且由于改善了气体的滞留现象，本实施例的臭氧产生装置100可以提高臭氧的产率。此结果在下文将以实验证实之。进气缓冲空间110的长度L1不受特别限制，可以根据臭氧产生装置100整体和各部件的尺寸加以调整，例如可以介于0.5mm到6mm之间。
[0091]虽然在图1中将进气口 102d绘示为配置在第一端面102a上，但本发明其实不限于此。例如，进气口 102d也可以配置在侧壁102c上比较靠近第一端面102a的位置，只要气体经由进气口 102d进入反应腔体102时，会先进入进气缓冲空间110，再流入气体反应空间108即可。
[0092]此外，第一灯管保护套106的套体106b与反应腔体102的侧壁102c之间构成进气通道112。当气体由进气口 102d通入反应腔体102时，气体先流入进气缓冲空间110，而后经由进气通道112流入气体反应空间108。进气通道112的宽度，亦即套体106b和反应腔体102的侧壁102c之间的距离，通常可以任意调整，在本实施例中，进气通道112的宽度D1小于3mm。
[0093]再者，臭氧产生装置100还包括第二灯管保护套122。第二灯管保护套122的功能、材料、结构和位置可以和第一灯管保护套106相似或相应，其具有底部122a和套体122b，且由底部122a和套体122b定义出容置空间122c。紫外光源104的另一端(图1中为左端)置于容置空间122c内。类似地，第二灯管保护套122的底部122a和反应腔体102的第二端面102b之间形成排气缓冲空间121，排气缓冲空间121和排气口 102e直接相通。同样地，第二灯管保护套122的套体122b与反应腔体102的侧壁102c间形成排气通道124。因此，当气体由进气口 102d通入反应腔体102时，气体依序流入进气缓冲空间110、进气通道112、气体反应空间108、排气通道124和排气缓冲空间121，最后经由排气口 102e流出反应腔体102。排气缓冲空间121的存在可使气体流场速度较为均一与平顺，此有助于将含有高浓度臭氧的气体排出反应腔体102，如果没有排气缓冲空间121的设置，含高浓度臭氧的气体可能会滞留在反应腔体中流速较慢或乱流的区域，在短时间后又转变回氧气，而且即使再度被激发为臭氧，也会因被排出反应腔体的机率降低，因而降低臭氧的产率和浓度。
[0094]其他属于本实施例的特征也一并说明如下。在图1中，紫外光源104和反应腔体102的中心轴重合。在本实施例中，反应腔体102呈管状，因此，如果对进气缓冲空间110取一和前述中心轴垂直的截面，此截面会是圆形截面；如果对进气通道11