專利名稱：長弧型放電燈及具備長弧型放電燈的紫外線照射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用以將使用于油墨或涂料的干燥、樹脂的硬化處理的光化 學反應(yīng)用裝置的紫外線照射光源，或使用于將半導體基板、液晶顯示器用 的液晶基板予以曝光時，作為曝光裝置的紫外線照射光源所采用的長弧型 放電燈。
背景技術(shù)：
此種紫外線照射用光源，為了避免放電燈在點燈時造成過度的高溫狀 態(tài)， 一般周知有例如專利文獻1所揭示的方式般地，在放電燈的徑向周圍， 配設(shè)具備用以讓冷卻液循環(huán)于內(nèi)部的流路的水冷套管，藉由讓冷卻液流通 于該水冷套管的內(nèi)部， 一面冷卻放電燈， 一面點燈進行驅(qū)動者。
圖11是顯示具備以往的水冷套管的紫外線照射用光源的構(gòu)成概略的剖 視圖。紫外線照射用光源，為具備放射紫外線的直管狀放電燈A，以及 以包圍住放電燈A的徑向外側(cè)的方式所設(shè)置的水冷套管B。放電燈A，是 從兩端的端子供給電力來點燈，從發(fā)光管放射出熱線及紫外線。水冷套管 B，為具有將石英玻璃制的內(nèi)管C以及外管D在端部封閉的雙重管形狀，
在接近于外管D的兩端附近，連接著用以讓冷卻液流到其內(nèi)側(cè)的給水口
E、排水口F。符號GA、 GB為突起部；符號H為吸收熱線的低融點玻璃 制的管狀過濾器；符號IA、 IB為卡止凸部；符號JA、 JB為管狀間隔物。
在圖11所示的紫外線照射裝置中，從給水口 E所導入的冷卻液通過內(nèi) 管C與內(nèi)管D之間的空間再從排水口 F排出，藉此使放電燈A的發(fā)光管在 被冷卻的狀態(tài)下進行點燈驅(qū)動。
但是，此種紫外線照射用光源中，當放電燈A的累積點燈時間變長時， 由于放電燈A的發(fā)光管蓄積紫外線應(yīng)變造成機械性強度降低，故常常無法 抵抗發(fā)光管在點燈時的高壓狀態(tài)而造成破損。因此，發(fā)現(xiàn)會產(chǎn)生對于以 往的紫外線照射用光源，由于放電燈在點燈驅(qū)動時的發(fā)光管內(nèi)的壓力比平常壓顯著增高，故當放電燈A的發(fā)光管破裂時，發(fā)光管的玻璃片會朝向配 設(shè)在發(fā)光管周圍的水冷套管B飛散，受到該飛散的玻璃片的沖擊，會有水 冷套管B破損的問題。
這樣，當受到飛散的發(fā)光管的碎片的影響，致使水冷套管B破損時， 造成循環(huán)于水冷套管B的內(nèi)部的冷卻液漏出到曝光裝置等的內(nèi)部，裝設(shè)于 曝光裝置的內(nèi)部的精密機器，受到冷卻液浸滲產(chǎn)生造成損傷的問題。
于近年中，伴隨著為了提升半導體基板或液晶顯示器用的液晶基板等
在制造程序時的處理效率而必須迅速地進行曝光處理，因此要求對于放電 燈增高從發(fā)光管所放射的紫外線的放射強度。對于如此的要求，由于必須 增加封入于發(fā)光管內(nèi)，例如水銀等的發(fā)光物質(zhì)的封入量，所以在放電燈進 行點燈驅(qū)動時使發(fā)光管內(nèi)成為過剩的高壓狀態(tài)，由于比以往更增加容易產(chǎn) 生發(fā)光管破裂的情形，因此變成容易產(chǎn)生上述水冷套管破損的問題。 專利文獻1日本發(fā)明專利第3651094號

發(fā)明內(nèi)容
由以上問題，故本發(fā)明的目的在于提供一種具備即使放電燈在點燈驅(qū) 動時發(fā)光管破裂也能避免連冷卻套管也破損的結(jié)構(gòu)的長弧型放電燈、及具 備長弧型放電燈的紫外線照射器。
本發(fā)明的長弧型放電燈，該長弧型放電燈具備在發(fā)光部所形成的密 閉空間內(nèi)， 一對電極相互間隔開而配置、并且封入有發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光管； 以及，在該發(fā)光管的徑向外側(cè)，沿著發(fā)光管的管軸抵接或者接近上述發(fā)光 部而配設(shè)的保護管，其特征為在上述保護管的徑向外側(cè)設(shè)置有碎片捕捉 體。
再者，本發(fā)明的長弧型放電燈，其特征為上述碎片捕捉體從上述保 護管的與上述發(fā)光部抵接或者接近之處間隔開。
再者，本發(fā)明的長弧型放電燈，其特征為上述保護管在抵接或者接 近上述發(fā)光部的外表面所配置的、外徑相對地較小的小徑部的端部，連接 有從上述發(fā)光管的外表面間隔開來配置的、外徑相對地較大的大徑部，并 且上述碎片捕捉體是被固定在該大徑部的外表面。
再者，本發(fā)明的長弧型放電燈，其特征為上述保護管被形成為直管狀，用以從該保護管的外表面讓上述碎片捕捉體間隔開的環(huán)狀間隔物被固 定在該保護管的外表面。
另外，本發(fā)明的長弧型放電燈，該長弧型放電燈具備在發(fā)光部所形 成的密閉空間內(nèi)， 一對電極相互間隔開而配置、并且封入有發(fā)光物質(zhì)的發(fā) 光管；以及，在該發(fā)光管的徑向外側(cè)，沿著發(fā)光管的管軸抵接于上述發(fā)光 部而配設(shè)的保護管，其特征為具有導電性的碎片捕捉體，抵接于上述保 護管的與上述發(fā)光部抵接之處的外表面而被設(shè)置。
再者，本發(fā)明的長弧型放電燈，其特征為上述碎片捕捉體被形成為 網(wǎng)狀。
再者，本發(fā)明的長弧型放電燈，其特征為上述碎片捕捉體是由含有 鉻的不銹鋼所形成。
又再者，本發(fā)明的紫外線照射器，其特征為將上述所記載的長弧型 放電燈收容于冷卻套管的內(nèi)部，該冷卻套管具備用以讓冷卻液循環(huán)的流路。
又再者，本發(fā)明的紫外線照射器，其特征為在上述碎片捕捉體與上 述冷卻套管之間，用以支撐碎片捕捉體的多個支撐體，被以相互間隔開并 依次排列于碎片捕捉體的長邊方向的方式而配置。
又再者，本發(fā)明的紫外線照射器，其特征為上述碎片捕捉體遍及上 述保護管的探出于上述冷卻套管的流路內(nèi)之處的全長而設(shè)置。
發(fā)明效果
依據(jù)本發(fā)明的長弧型放電燈，由于于保護管的徑向外側(cè)設(shè)有碎片捕捉 體，故因發(fā)光管及保護管破損而飛散的碎片可藉由碎片捕捉體確實地捕捉， 并藉由將該放電燈配置在冷卻套管的內(nèi)部，由于可以防止碎片相對于冷卻 套管發(fā)生激烈沖擊，所以可以解決所謂冷卻套管破損的問題。
而且，依據(jù)本發(fā)明的長弧型放電燈，由于碎片捕捉體從保護管的抵接 或者接近發(fā)光管的發(fā)光部之處間隔開來配置，因此可期待具有以下的效果。
假設(shè)碎片捕捉體是接觸在保護管的抵接或者接近發(fā)光管的發(fā)光部之處 的情形吋。在此情形下，碎片捕捉體，由于吸收從發(fā)光部所放射的光，或 是受到來自于保護管及發(fā)光管的熱傳遞而成為高溫狀態(tài)。因此，隨著由于 受到來自于成為高溫狀態(tài)的碎片捕捉體的熱傳遞，而使保護管的溫度變得 不均勻，造成連抵接或者接近保護管所配置的發(fā)光管的發(fā)光部的溫度也變得不均勻的結(jié)果，有對于放電燈的壽命給予不良影響之虞。
然而，碎片捕捉體，藉由從保護管的抵接或者接近發(fā)光管的發(fā)光部之 處間隔開來配置，由于保護管的溫度與發(fā)光管的發(fā)光部的溫度都變得均勻， 所以可以確實地回避會對于放電燈的壽命給予不良影響之虞。
再者，上述保護管，由于在抵接或者接近上述發(fā)光管的外表面所配置 的、外徑相對地較小的小徑部的端部，連續(xù)連接有從上述發(fā)光管的外表 面間隔開來配置的、外徑相對地較大的大徑部，并且上述碎片捕捉體是被 固定在該大徑部的外表面，因此碎片捕捉體在從保護管的外表面間隔開的 狀態(tài)下，可以將碎片捕捉體容易地固定在保護管上。
再者，上述保護管形成為直管狀，在該保護管的外表面，因為固定有 用以從該保護管的外表面讓上述碎片捕捉體間隔開的環(huán)狀間隔物，所以碎 片捕捉體在從保護管的外表面間隔開的狀態(tài)下，可以將碎片捕捉體容易地 固定在保護管上。
又，具備導電性的碎片捕捉體，為抵接設(shè)置于上述保護管的與上述發(fā) 光部抵接之處的外表面的情形時，由于可以將保護管的設(shè)有碎片捕捉體之 處的帶電予以均勻化，故可以防止黑色物質(zhì)不均地附著于保護管的外表面。 因此，可以將長弧型放電燈的位于管軸方向的照度分布維持于一定。
再者，藉由將碎片捕捉體制成網(wǎng)狀，即使發(fā)光管與保護管的碎片及于 大范圍地飛散，也可以更確實地捕捉這些碎片。
再者，藉由碎片捕捉體是由含有鉻的不銹鋼所構(gòu)成，可以確實地回避 碎片捕捉體中的金屬離子溶出至循環(huán)于冷卻套管內(nèi)的冷卻液中。
又再者，依據(jù)本發(fā)明的紫外線照射器，由于將上述長弧型放電燈，收 容于具備用以讓冷卻液循環(huán)的流路的冷卻套管的內(nèi)部，所以放電燈在點燈 驅(qū)動時，藉由讓冷卻液循環(huán)于冷卻套管內(nèi)，夾著抵接或者接近發(fā)光部所配 設(shè)的保護管可以冷卻發(fā)光管。
又再者，藉由在上述碎片捕捉體與上述冷卻套管之間，用以支撐碎片 捕捉體的多個支撐體，為相互間隔開并以依次排列于碎片捕捉體的長邊方 向的方式而配置，即使碎片捕捉體的全長較長的情形時，由于可以防止碎 片捕捉體向鉛直方向下方側(cè)撓曲，故可以防止碎片捕捉體接觸冷卻套管。 由此，即使藉由捕捉放電燈破損時而飛散的發(fā)光管與保護管的碎片而致使碎片捕捉體受到?jīng)_擊，由于該沖擊在經(jīng)由碎片捕捉體而不會對冷卻套管傳 導，故可以確實地回避冷卻套管發(fā)生破損。
又再者，碎片捕捉體由于是及于上述保護管的探出于上述冷卻套管的 流路內(nèi)之處的全長而設(shè)置，故即使伴隨著發(fā)光管破裂而保護管也破裂的情 形時，由于這些碎片藉由碎片捕捉體而確實地被捕捉，所以可以防止發(fā)光 管與保護管的碎片流入到連接在冷卻套管上的抽引機構(gòu)等的設(shè)備內(nèi)部。


圖1 (A)是本發(fā)明的長弧型放電燈的構(gòu)成概略的于長邊方向的整體剖
視圖；圖l (B)是于徑向的A-A'剖視圖。
圖2是放大圖1所示的長弧型放電燈的一端側(cè)的部分放大剖視圖。 圖3是用以說明本發(fā)明的紫外線照射器的構(gòu)成概略、于長邊方向的整
體剖視圖。
圖4是冷卻套管的構(gòu)成概略的于長邊方向的剖視圖
圖5 (A)是用以說明本發(fā)明的長弧型放電燈的另一實施形態(tài)的于長邊 方向的剖視圖；圖5 (B)是于徑向的B-B'剖視圖，
圖6是用以說明本發(fā)明的長弧型放電燈的另一實施形態(tài)的于長邊方向 的剖視圖。
圖7是用以說明本發(fā)明的紫外線照射器的另一實施形態(tài)的于長邊方向 的剖視圖。
圖8是用以說明本發(fā)明的紫外線照射器的另一實施形態(tài)的于長邊方向 的剖視圖。
圖9 (A)是是用以說明本發(fā)明的長弧型放電燈的另一實施形態(tài)的于長 邊方向的整體剖視圖圖9 (B)是于徑向的C-C'剖視圖。
圖10是說明具備圖9所示的長弧型放電燈的紫外線照射器的概略、于 長邊方向的整體剖視圖。
圖11是以往的具備水冷套管的紫外線照射用光源的構(gòu)成概略的剖視圖。
符號說明
1:長弧型放電燈3:紫外線照射器
10:發(fā)光管
11:發(fā)光部
12:封止部
13:電極
14:金屬箔
15:外部導線
20:保護管
21:小徑,部
22:大徑部
23:基底構(gòu)件
30:碎片捕捉體
31:彈性構(gòu)件
32:支撐體
40:冷卻套管
41:管狀構(gòu)件
42:流路構(gòu)成體
5:長弧型放電燈
50:保護管
52:間隔物
6:長弧型放電燈
60:碎片捕捉體
61:環(huán)狀突起部
具體實施例方式
圖1是本發(fā)明的長弧型放電燈的構(gòu)成概略的于長邊方向的整體剖視圖
和徑向剖視圖。圖2是放大圖1所示的長弧型放電燈的一端側(cè)的部分放大 剖視圖；圖3是說明本發(fā)明的紫外線照射器的構(gòu)成概略的于長邊方向的整 體剖視圖；圖4是冷卻套管的構(gòu)成概略的于長邊方向的剖視圖。
如圖1所示，長弧型放電燈l (以下，亦僅稱為放電燈)，是使發(fā)光管10與保護管20其各自的中心軸一致地在發(fā)光管10的徑向外側(cè)配設(shè)有保護 管20的雙重管構(gòu)造，相對于保護管20設(shè)置有網(wǎng)狀的碎片捕捉體30。
發(fā)光管IO，例如是由石英玻璃等的可透過紫外線的材料所構(gòu)成者，具 備具有密閉空間S的直管狀發(fā)光部11、及接續(xù)于該發(fā)光部11的兩端的棒 狀封止部12、 12。于發(fā)光部ll的密閉空間S，由鎢所構(gòu)成的一對電極13、 13，為相互間隔開，在發(fā)光管10的管軸上相向而配置，并且封入有例如水 銀等的發(fā)光物質(zhì)與稀有氣體。于發(fā)光部11的密閉空間S內(nèi)，以使水銀與稀 有氣體，在密閉空間S內(nèi)的水銀密度為0.002mg/mmS以上，并且于密閉空 間S內(nèi)的稀有氣體的壓力為O.l氣壓左右來封入。封止部12，是藉由由鉬 所構(gòu)成的金屬箔14、 14以沿著發(fā)光管10的管軸延伸的方式來埋設(shè)，利用 所謂收縮密封法來封止成氣密。金屬箔14，于前端側(cè)連接于電極13的基端 部，并且于基端側(cè)連接于朝向封止部12的外側(cè)延伸出的外部導線15的前 端部。
發(fā)光管IO，是于發(fā)光部ll的兩端部，形成有朝向封止部12、 12其外 徑漸漸地縮小的斜錐部IIA、 IIA，于該斜錐部IIA、 IIA連接著封止部12、 12。相向于該斜錐部11A，配置有一對電極13、 13的每一個。
保護管20，例如是由石英玻璃等的可透過紫外線的物質(zhì)所構(gòu)成，具備 外徑較小地形成的直管狀的小徑部21，以及連續(xù)地形成于該小徑部21的兩 端、相較于小徑部21外徑相對較大的直管狀的大徑部22、 22。小徑部21， 于其管軸方向的兩端部，繞及于其全周地形成有朝向大徑部22、 22外徑 漸漸地增大的斜錐部21A、 21A，于此斜錐部21A、 21A連接著大徑部22、 22。如此地，于保護管20形成大徑部22，如后所述，是藉由將碎片捕捉體 30固定于大徑部22，用以容易地將碎片捕捉體30從小徑部21間隔開來配 置的緣故。
如此所構(gòu)成的保護管20，于發(fā)光管10的徑向外側(cè)，小徑部21以抵接 乃至接近發(fā)光部11的狀態(tài)下，使斜錐部21A、 21A相向于在發(fā)光部11所 形成的斜錐部11A、 IIA，并且使大徑部22、 22相向于封止部12、 12來配 置。藉此，使得在保護管20的斜錐部21A、 21A與發(fā)光管10的斜錐部IIA、 IIA之間，以及大徑部22、 22與封止部12、 12之間，分別遍及圓周方向 形成環(huán)狀的空隙。藉由保護管20抵接乃至接近發(fā)光部11，在讓冷卻液循環(huán)于安裝在后述 的保護管20的徑向外側(cè)的冷卻套管的內(nèi)部時，由于發(fā)光部11的熱可以經(jīng) 由保護管20的小徑部21而散熱至冷卻液中，所以可以效率良好地冷卻發(fā) 光部11。當考慮冷卻效率時，小徑部21與發(fā)光部11，以間隔至少在100Mm 以下，較佳為50pm以下的距離來間隔開為佳。
如此地，由于在保護管20的斜錐部21A、 21A與發(fā)光管10的斜錐部 IIA、 IIA之間，藉由形成有如圖2所示的環(huán)狀的空隙K，使得于發(fā)光部 11面向電極13、 13的徑向的斜錐部11A、 IIA不易被冷卻，因此可以防止 起因于夾在電極13、 13與斜錐部IIA之間的空間區(qū)域SA蓄積未蒸發(fā)的水 銀而造成來自發(fā)光部11所放射(輻射)的紫外線的放射強度降低的不良情 形的產(chǎn)生。
于保護管20，用以各別封塞住形成于該管軸方向的兩端的開口地嵌入 并固定有基底構(gòu)件23、 23?；讟?gòu)件23，例如是由陶瓷等的絕緣材料所構(gòu) 成者，于徑向的中央部分所形成的貫通孔，插通有朝向封止部12的外側(cè)延 伸出的外部導線15的一部分，并使其基端側(cè)的端面與外部導線15的基端 側(cè)的端面以位在同一平面上的狀態(tài)下來固定外部導線15。
碎片捕捉體30，是形成為具有圓筒形狀的網(wǎng)狀，其中心軸是以位于發(fā) 光管IO、保護管20的各自的管軸上的方式來固定于保護管20上。詳細而 言，碎片捕捉體30，其相向于保護管20的小徑部21的部位是從小徑部21 間隔開，并且其中心軸方向的兩端部30A， 30A在抵接于保護管20的大徑 部22、 22的外表面的狀態(tài)下，利用環(huán)狀的彈性構(gòu)件31被固定于保護管20。 另外，碎片捕捉體30，不僅考慮發(fā)光部11也考慮封止部12、 12破損時， 相較于金屬箔14的基端部14A，以使碎片捕捉體30的長邊方向的端部30A、 30A，被配置在更靠近位于保護管20的管軸方向的外端部為佳。
這樣的碎片捕捉體30，例如是藉由含有鉻的不銹鋼等的金屬所構(gòu)成。 藉由如此實施，可以防止構(gòu)成碎片捕捉體30的金屬溶出到循環(huán)于后述的冷 卻套管中的冷卻液中。
這樣的放電燈，是將沒有圖示出的供電裝置連接于一對外部導線15、 15，例如藉由6A、 420V、 2500W的點燈條件所點燈驅(qū)動，由此對發(fā)光部 11的外側(cè)放射出波長250-400nm的紫外線。此外，也可為封入有碘化鐵等的長弧金屬鹵化物燈，此時，可強化350-450nm的放射。
如圖3所示，紫外線照射器3，是由放電燈l、以及設(shè)置在放電燈l 的徑向外側(cè)的冷卻套管40所構(gòu)成，在保護管20的外周面與冷卻套管40的 內(nèi)周面之間，具備用以讓冷卻液循環(huán)于保護管20的管軸方向的流路L。
冷卻套管40，如圖4所示，是由與發(fā)光管10及保護管20的管軸同 軸方式所配置的直管狀的管狀構(gòu)件41，以及截面形成為L字狀，固定于管 狀構(gòu)件41的兩端的流路構(gòu)成體42、 42所構(gòu)成。管狀構(gòu)件41，是由可以透 過從發(fā)光部11所放射的紫外線的物質(zhì)所構(gòu)成者，例如由石英玻璃所構(gòu)成。 流路構(gòu)成體42，是具備固定于管狀構(gòu)件41兩端的管狀構(gòu)件固定部42A， 以及固定于保護管20的大徑部22的端部，外徑比管狀構(gòu)件固定部42A相 對較小的保護管固定部42B。管狀構(gòu)件固定部42A、 42A，是夾介0型環(huán) 43分別被固定于管狀構(gòu)件41的兩端。保護管固定部42B、 42B，是夾介0 型環(huán)43分別被固定于保護管20的大徑部22、 22。
依據(jù)同圖所示的紫外線照射器3，管狀構(gòu)件41的管軸方向的端部是被 固定于管狀構(gòu)件固定部42A，并且超過管狀構(gòu)件41的兩端部而延伸的保護 管20的管軸方向的端部是被固定于保護管固定部42B。如此地，冷卻套管 40，是藉由管狀構(gòu)件41以及被固定在其兩端的一對流路構(gòu)成體42、 42所 分隔，而形成用以使冷卻液循環(huán)的流路L，成為如圖中的箭頭所示地，從 一方的流路構(gòu)成體42所導入的冷卻液是沿著保護管20的外周面流動并在 通過后，從另一方的流路構(gòu)成體42被排出。作為冷卻液，例如，可使用比 電阻1 10MQ'cm的純水。
于如此的紫外線照射器3中，利用連接于放電燈1的一對外部導線15、 15的供電裝置(沒有圖示出)，對一對電極13、 13之間施加高電壓，藉由 在電極13、 13之間產(chǎn)生放電，來點燈驅(qū)動放電燈l。在將放電燈l點燈驅(qū) 動之后，從一方的流路構(gòu)成體42將冷卻液導入到冷卻套管40的內(nèi)部，并 且藉由使冷卻液沿著保護管20的管軸方向并通過，介由保護管20而將發(fā) 光部11予以冷卻。
對于如以上所述般的長弧型放電燈，受到累積點燈時間一長，于發(fā)光 管10蓄積紫外線應(yīng)變時，會有點燈驅(qū)動時發(fā)光管IO破裂并且同時使得保 護管20破裂的情形。此時，依據(jù)本發(fā)明的放電燈，由于在保護管20的徑向外側(cè)配置有碎片捕捉體30，所以即使發(fā)光管10或是保護管20的碎片朝 向圖3所示的冷卻套管40的管狀構(gòu)件41飛散，該碎片也會被碎片捕捉體 30確實地捕捉，所以不會讓冷卻套管40的管狀構(gòu)件41有破損之虞。因此， 依據(jù)使用本發(fā)明的放電燈的紫外線照射器3，不必擔心循環(huán)在冷卻套管40 內(nèi)的流路L中的冷卻液會漏出，也不會對周邊機器給予不良的影響。
特別是，對于發(fā)光部11的密閉空間S內(nèi)封入著0.002mg/mm3以上的水 銀，點燈驅(qū)動時的密閉空間S內(nèi)的壓力為2氣壓以上的長弧型放電燈1, 由發(fā)光部11內(nèi)產(chǎn)生的放電電弧所放射的紫外線的放射強度較大而容易在發(fā) 光部ll蓄積紫外線應(yīng)變，并且，密閉空間S在放電燈的點燈驅(qū)動時會成為 高壓狀態(tài)，由于發(fā)光管10成為容易破損的狀態(tài)，所以有必要設(shè)置本發(fā)明的 碎片捕捉體30。
而且，本發(fā)明的長弧型放電燈中，碎片捕捉體30，由于是以抵接并固 定于保護管20的大徑部22，而不是以抵接于抵接乃至接近發(fā)光部11的 保護管20的小徑部21的方式來配置，因此可以期待具有如下的效果。亦 即，藉由碎片捕捉體30從保護管20的小徑部21間隔開，不會造成小徑部 21與發(fā)光部11的溫度不均一。另外，由于在小徑部21附近，循環(huán)于冷卻 套管40內(nèi)的冷卻液的流動不會變得不均勻，所以可以回避小徑部21與發(fā) 光部ll的溫度不均勻。因此，對于本發(fā)明的長弧型放電燈，可以確實地回 避起因于小徑部21與發(fā)光部11的溫度不均勻所造成的保護管20與發(fā)光管 IO的破損。
其次，對于本發(fā)明的長弧型放電燈的另一實施形態(tài)，以及有關(guān)本發(fā)明 的紫外線照射器的另一實施形態(tài)，使用圖5至圖8來說明。圖5是用以說 明本發(fā)明的長弧型放電燈的另一實施形態(tài)的于長邊方向的剖視圖以及于徑 向的剖視圖；圖6是用以說明本發(fā)明的長弧型放電燈的另一實施形態(tài)的于 長邊方向的剖視圖；圖7及圖8是用以說明本發(fā)明的紫外線照射器的另一 實施形態(tài)的于長邊方向的剖視圖。另外，在圖5至圖8中，對于與圖l至 圖4共通的構(gòu)成，標示以同一符號并省略說明。
圖5所示的長弧型放電燈5，是藉由于發(fā)光管10的徑向外側(cè)，配置 具有圓環(huán)狀的徑向截面的直管狀保護管50，并且于保護管50的徑向外側(cè)配 置具有圓筒形狀的網(wǎng)狀碎片捕捉體30所構(gòu)成。于直管狀保護管50的外周面，固定著其徑向截面形成為圓環(huán)狀的間隔物52。利用讓這樣的間隔物52 夾在碎片捕捉體30與保護管50之間，以使保護管50的外周面不接觸于碎 片捕捉體30地可以使碎片捕捉體30從保護管50間隔開來配置。
對于如此的圖5所示的長弧型放電燈5，可以期待與圖1至圖4所示者 于實質(zhì)上有相同效果。而且，藉由直管狀的保護管50與間隔物52并用， 由于碎片捕捉體30可以從保護管50間隔開來配置，所以不需要如圖1至 圖4所示般地在保護管的管軸方向的兩端形成大徑部，由于可以容易地制 造放電燈，故可以降低制造上所必須的成本。
在圖6所示的長弧型放電燈6，是與圖5所示者相同，是藉由于發(fā)光 管IO的徑向外偵!J，配置具有圓環(huán)狀的徑向截面的直管狀保護管50，并且于 保護管50的徑向外側(cè)配置具有圓筒形狀的網(wǎng)狀碎片捕捉體60所構(gòu)成。碎 片捕捉體60，藉由相向于發(fā)光管10的封止部12之處陷沒下去，而遍及于 圓周方向的整體形成朝向徑向內(nèi)側(cè)延伸的環(huán)狀突起部61。如此地，藉由于 碎片捕捉體60設(shè)置環(huán)狀突起部61 ，以使得碎片捕捉體60不接觸于保護管 50的外周面地可以使碎片捕捉體60從保護管50間隔開來配置。
對于如此的圖6所示的長弧型放電燈6，可以期待與圖5所示者于實質(zhì) 上有相同效果。而且，藉由將直管狀的保護管50插入于事先已形成有環(huán)狀 突起部61的圓筒狀碎片捕捉體60的內(nèi)部的簡單的作業(yè)便得以制造放電燈 6，由于不需要如圖5所示地要使用如間隔物般的與碎片捕捉體在物理上不 同個體的構(gòu)件，故可以更加簡化在放電燈的制造上所需要的工序。
圖7所示的紫外線照射器7，是在網(wǎng)狀的碎片捕捉體30與冷卻套管40 的管狀構(gòu)件41之間，設(shè)有徑向截面形成為圓環(huán)狀的多個支撐體32，用來防 止碎片捕捉體30的中心軸方向的中央朝向鉛直方向撓曲。多個支撐體32， 是以其內(nèi)周面為抵接于圓筒狀的碎片捕捉體30的外周面的狀態(tài)下，相互 間隔開并于碎片捕捉體30的長邊方向依次排列的方式而被配置。各支撐體 32，其外周面可以是抵接于冷卻套管40的管狀構(gòu)件41的內(nèi)周面，或者其 外周面也可以是從管狀構(gòu)件41的內(nèi)周面間隔開，重點是，以夾在碎片捕捉 體30與管狀構(gòu)件41之間的方式來配置即可。
亦即，多個支撐體32，沒有必要一定得安裝于碎片捕捉體30，也可以 固定于冷卻套管40的管狀構(gòu)件41的內(nèi)周面。對于圖7所示的紫外線照射器7，可以期待與圖1至圖4所示者于實質(zhì) 上有相同效果。而且，依據(jù)圖7所示的形態(tài)，碎片捕捉體30的長邊方向的 各端部30A、 30A是被固定在保護管20的大徑部22的各端部，而且，即 使碎片捕捉體30的長邊方向的尺寸全長較大的情形時，由于可以防止碎片 捕捉體30向鉛直方向下方側(cè)撓曲，故不會有碎片捕捉體30抵接到冷卻套 管的管狀構(gòu)件41的內(nèi)周面的憂慮。藉由如此的構(gòu)成，即使當因捕捉放電燈 1破損時所飛散的發(fā)光管10及保護管20的碎片而使得碎片捕捉體30受到 沖擊，也由于該沖擊不會經(jīng)由碎片捕捉體30而對冷卻套管40的管狀構(gòu)件 41傳導，所以可以確實地回避冷卻套管40發(fā)生破損。
圖8所示的紫外線照射器8，其構(gòu)成是具有與圖1至圖4所示者相同構(gòu) 成的發(fā)光管10、保護管20、碎片捕捉體30、以及冷卻套管40，且具有圓 筒形狀的網(wǎng)狀碎片捕捉體30是固定在一對的流路構(gòu)成體42、 42。各流路構(gòu) 成體42，在靠近保護管20的大徑部22的外端部的內(nèi)壁面，具備與大徑部 22平行延伸的圓筒狀保持部42C。于保持部42C，適合于碎片捕捉體30的 端部30A、 30A的厚度的尺寸大小的環(huán)狀溝部，為遍及于保持部42C的圓 周方向的整體而形成。圓筒狀的碎片捕捉體30，是藉由將該端部30A、 30A 對保持部42C、 42C嵌入，而固定于流路構(gòu)成體42、 42。
圖8所示的紫外線照射器8,可以期待與圖3所示者于實質(zhì)上有相同效 果。而且，可以期待如以下的效果。亦即，如同圖所示的碎片捕捉體30， 是嵌入于以突出于由管狀構(gòu)件41、流路構(gòu)成體42、 42所分隔成的流路L 內(nèi)的方式而延伸的保持部42C;并且對應(yīng)探出于流路L內(nèi)的保護管20的管 軸方向的全長，設(shè)置有碎片捕捉體30。由此，放電燈l在點燈驅(qū)動時伴隨 著發(fā)光管10破裂即使保護管20破裂的情形時，藉由碎片捕捉體30可以確 實地捕捉要朝向連接于流路構(gòu)成體42的前端的泵等的冷卻液循環(huán)機構(gòu)飛散 的碎片，故可以確實地防止碎片進入冷卻液循環(huán)機構(gòu)。
如前所述，在考慮到要使保護管的20 (50)的溫度，與發(fā)光管10的發(fā) 光部11的溫度均勻的情形時，使長弧型放電燈的碎片捕捉體30，以從抵接 或者接近保護管20 (50)的發(fā)光部11之處間隔開來為佳。
另一方面，如以下說明的方式，對于同時使用冷卻套管的長弧型放電 燈，當由于冷卻介質(zhì)中所含有的金屬不純物附著在暴露于冷卻介質(zhì)中的保護管的外表面，藉由該不純物而使得從燈所放射出的光被吸收，恐怕會產(chǎn) 生位于被處理物的被照射面上的放射照度下降的不良情形。在考慮解除如 此的不良情形時，如后述的方式，則以使碎片捕捉體抵接于保護管的外表 面為佳。
是否讓碎片捕捉體抵接于保護管的外表面，可以因應(yīng)長弧型放電燈的 用途與目的做適當選擇。
圖9是用以說明本發(fā)明的長弧型放電燈的另一實施形態(tài)于長邊方向的 整體剖視圖。對于圖9，為了避免說明重復，故對于與圖5共通的構(gòu)成標示 與圖5相同的符號。
圖9所示的長弧型的放電燈9，是藉由使發(fā)光管IO,以及具備大致與 發(fā)光部11的外徑相等內(nèi)徑的圓筒狀保護管50配置于同軸上而成為二重管 構(gòu)造。保護管50，是抵接于發(fā)光部ll的外表面而配置。
于保護管50，具有圓筒形狀的網(wǎng)狀的碎片捕捉體30，是藉由環(huán)狀的彈 性構(gòu)件31抵接并被配置于保護管50的外表面。碎片捕捉體30，并不必要 遍及于保護管50的全長來配置，可如后述地，只要抵接在抵接于保護管 50的發(fā)光部11的該處的外表面即可。
碎片捕捉體30，例如是由含有鉻的不銹鋼等的金屬所構(gòu)成，并具有導 電性。藉由含有絡(luò)的不銹鋼等金屬所構(gòu)成時，不會有構(gòu)成碎片捕捉體30的 金屬溶到循環(huán)于冷卻套管的冷卻液中之虞。
圖10是說明具備圖9所示的長弧型放電燈的紫外線照射器的概略，于 長邊方向的整體剖視圖。在圖10中，為了避免說明重復，故對于與第3、 4 圖共通的構(gòu)成，標示與第3、 4圖相同的符號。
圖10所示的紫外線照射器，是具備與圖4所示的冷卻套管相同構(gòu)成 的冷卻套管40。圖IO所示的紫外線照射器，其管狀構(gòu)件41的管軸方向的 端部，是被固定在管狀構(gòu)件固定部42A，并且超過管狀構(gòu)件41的兩端部而 延伸的保護管50的管軸方向的端部，是被固定在保護管固定部42B。這樣， 冷卻套管40，是形成藉由管狀構(gòu)件41以及被固定在其兩端的一對流路構(gòu) 成體42， 42所分隔出的用以循環(huán)冷卻液的流路L，如圖中的箭頭所示，由 一方的流路構(gòu)成體42所導入的冷卻液是沿著保護管50的外周面，并在通 過之后從另一方的流路構(gòu)成體42排出。作為冷卻液，例如，使用比電阻l 10MQ，cm的純水。
圖9所示的長弧型放電燈，即使保護管20與發(fā)光管10破裂同時一起 破裂的情形時，由于在保護管20的徑向外側(cè)配置著碎片捕捉體30,因此就 算發(fā)光管10或是保護管20的碎片朝向冷卻套管40的管狀構(gòu)件41飛散， 藉由碎片捕捉體30也可以確實地捕捉該碎片，而不會有冷卻套管40的管 狀構(gòu)件41破損之虞。
而且，圖9所示的長弧型放電燈，藉由具有導電性的碎片捕捉體30抵 接并配置于保護管50的外表面，由于可以確實地防止冷卻介質(zhì)中所含有的 金屬不純物局部地附著于保護管50的外表面，所以可以使位于被處理體的 被照射面的放射照度均勻。其詳細，于以下說明。
長弧型放電燈在點燈時，被認為在電極13、 13之間產(chǎn)生放電使得發(fā)光 金屬被分解等而在發(fā)光部ll的內(nèi)部形成電漿，受到電漿中的電子朝向發(fā)光 部11彈飛，由此造成發(fā)光部ll帶電。
在保護管50，由于發(fā)光部11與保護管50在夾著微小間隙的狀態(tài)下為 點接觸或是線接觸，因此被認為于長邊方向的帶電量不能成為均勻。這是 因為在發(fā)光部11與保護管50相接觸之處，朝向保護管50的帶電量會較少， 而在發(fā)光部11與保護管50之間具有間隙之處，朝向保護管50的帶電量較 多之故。
當藉由一并使用具有此種冷卻套管的長弧型放電燈時，于冷卻介質(zhì)中 所含有的金屬不純物離子(例如，自來水中所含有的金屬離子)，會被吸引 至帶電的保護管50的外表面，形成黑色的金屬不純物附著于保護管50的 外表面。
如上所述地，長弧型放電燈的保護管50的帶電量在不均勾的狀態(tài)下使 冷卻介質(zhì)流經(jīng)冷卻套管內(nèi)時，金屬不純物優(yōu)先地附著在保護管50的外表面 內(nèi)帶電量較多之處，由此隨著點燈時間的經(jīng)過，造成多量的黑色金屬不純 物局部性地附著于保護管50的外表面。
因此，認為是由于從發(fā)光部11所射出的光被附著在保護管50上的 金屬不純物所吸收，使得位于被處理體的被照射面的放射照度分布的均勻 性受到損害。
本發(fā)明的長弧型放電燈，如前所述，由于具有導電性的碎片捕捉體30為抵接并被配置于保護管50的外表面，所以在保護管50的與碎片捕捉體 30抵接的區(qū)域中，可以均勻化朝向保護管50的帶電量。因此，本發(fā)明的長 弧型放電燈，由于可使金屬不純物對保護管50的外表面遍及地堆積，所以 位于被處理體的被照射面的放射照度不會局部性地降低，可以將位于該被 照射面的放射照度分布予以均勻化。
由以上所述，為了將保護管50的抵接于發(fā)光部11區(qū)域的帶電量予以 均勻化，只要對保護管50的該區(qū)域設(shè)置碎片捕捉體30，即可。
權(quán)利要求
1、一種長弧型放電燈，該長弧型放電燈具備在發(fā)光部所形成的密閉空間內(nèi)，一對電極相互間隔開而配置、并且封入有發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光管；以及，在該發(fā)光管的徑向外側(cè)，沿著發(fā)光管的管軸抵接或者接近上述發(fā)光部而配設(shè)的保護管，其特征為在上述保護管的徑向外側(cè)設(shè)置有碎片捕捉體。
2、 如權(quán)利要求1所記載的長弧型放電燈，其特征為上述碎片捕捉體 從上述保護管的與上述發(fā)光部抵接或者接近之處間隔開。
3、 如權(quán)利要求1所記載的長弧型放電燈，其特征為上述保護管在抵 接或者接近上述發(fā)光部的外表面所配置的、外徑相對地較小的小徑部的端 部，連接有從上述發(fā)光管的外表面間隔開來配置的、外徑相對地較大的大 徑部，并且上述碎片捕捉體是被固定在該大徑部的外表面。
4、 如權(quán)利要求l所記載的長弧型放電燈，其特征為上述保護管被形 成為直管狀，用以從該保護管的外表面讓上述碎片捕捉體間隔開的環(huán)狀間 隔物被固定在該保護管的外表面。
5、 一種長弧型放電燈，該長弧型放電燈具備在發(fā)光部所形成的密閉 空間內(nèi)， 一對電極相互間隔開而配置、并且封入有發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光管；以 及，在該發(fā)光管的徑向外側(cè)，沿著發(fā)光管的管軸抵接于上述發(fā)光部而配設(shè) 的保護管，其特征為具有導電性的碎片捕捉體，抵接于上述保護管的與上述發(fā)光部抵接之 處的外表面而被設(shè)置。
6、 如權(quán)利要求1或5所記載的長弧型放電燈，其特征為上述碎片捕 捉體被形成為網(wǎng)狀。
7、 如權(quán)利要求1或5所記載的長弧型放電燈，其特征為上述碎片捕 捉體是由含有鉻的不銹鋼所形成。
8、 一種紫外線照射器，其特征為將權(quán)利要求1~7中的任一項所記載的長弧型放電燈收容于冷卻套管的 內(nèi)部，該冷卻套管具備用以讓冷卻液循環(huán)的流路。
9、 如權(quán)利要求8所記載的紫外線照射器，其特征為在上述碎片捕捉體與上述冷卻套管之間，用以支撐碎片捕捉體的多個支撐體，被以相互間 隔開并依次排列于碎片捕捉體的長邊方向的方式而配置。
10、如權(quán)利要求8所記載的紫外線照射器，其特征為上述碎片捕捉 體遍及上述保護管的探出于上述冷卻套管的流路內(nèi)之處的全長而設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具備即使放電燈在點燈驅(qū)動時發(fā)光管破裂，但也可用以避免連冷卻套管也破損的構(gòu)成的長弧型放電燈、及具備長弧型放電燈的紫外線照射器。其中，該長弧型放電燈具備在發(fā)光部所形成的密閉空間內(nèi)一對電極相互間隔開而配置、并且封入有發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光管；以及，在該發(fā)光管的徑向外側(cè)、沿著發(fā)光管的管軸抵接或者接近上述發(fā)光部而配設(shè)的保護管，其特征為在上述保護管的徑向外側(cè)設(shè)置有碎片捕捉體。
文檔編號H01J61/50GK101419896SQ200810170998
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月22日
發(fā)明者柳生英昭, 森和之 申請人:優(yōu)志旺電機株式會社