專利名稱：金屬鹵化物燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于紫外線硬化涂料的硬化或功能性高分子膜的光反應(yīng)等的金屬鹵 化物燈，進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，是涉及一種能夠在燈與水冷冷卻部發(fā)生接觸時(shí)抑制燈局部溫度下降 的金屬鹵化物燈。
背景技術(shù)：
已知有日本特開(kāi)平03-250549 (現(xiàn)有技術(shù)1)中的金屬鹵化物燈，其是通過(guò)將金屬鉈 或者卣化物鉈與鐵和水銀一起封入氣密性容器中，來(lái)抑制340nm以下的短波長(zhǎng)紫外線并在 365nm左右波長(zhǎng)具有高發(fā)光強(qiáng)度的紫外線照射燈。

發(fā)明內(nèi)容
在上述現(xiàn)有技術(shù)1中，為了確保燈的穩(wěn)定發(fā)光需要將發(fā)光管的溫度管理在600 85(T C 之間。如果溫度為850° C以上，封入的鐵就會(huì)浸入石英玻璃制成的放電容器產(chǎn)生黑化現(xiàn) 象，從而使得照度降低或燈彎曲。因此，為了使得燈的溫度降低，可考慮通過(guò)水冷方式進(jìn) 行間接冷卻。為使該冷卻方式的冷卻效率提高，需要將燈和冷卻部的間隔保持為幾mm的 程度。
但是，近年來(lái)隨著系統(tǒng)的大型化，需要燈的長(zhǎng)度尺寸也變大。在采用水冷方式的情況 下，水冷冷卻部和燈之間僅相距幾mm，燈的長(zhǎng)尺寸化導(dǎo)致燈會(huì)因溫度上升而發(fā)生彎曲，燈 和水冷冷卻部發(fā)生接觸。如果燈和水冷冷卻部接觸，則燈內(nèi)的水銀聚集在接觸部分，從而 蒸氣壓降低，隨之導(dǎo)致燈的電壓降低。結(jié)果出現(xiàn)了燈的亮度降低的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種在燈和水冷冷卻部接觸時(shí)能夠抑制燈局部溫度降低的金 屬卣化物燈。


圖1是涉及本發(fā)明的金屬鹵化物燈的一實(shí)施例的基本構(gòu)造圖。 圖2為圖1的主要部分的放大圖。圖3是圖i的i-r線的橫截面圖。
圖4是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的金屬鹵化物燈的其他實(shí)施例的相當(dāng)于圖3的橫截面圖。 圖5是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的金屬鹵化物燈的另一其他實(shí)施例的相當(dāng)于圖2的放大圖。 圖6所示的三個(gè)橫截面圖分別是圖5的IIa-IIa， Ilb-IIb, lie-IIc線的橫截面圖。 圖7是用來(lái)說(shuō)明將本發(fā)明的金屬鹵化物燈用于紫外線照射裝置的實(shí)施例的系統(tǒng)構(gòu)成圖。
圖8是圖7的ni-in'線橫截面圖。
圖9是說(shuō)明將本發(fā)明的金屬鹵化物燈用于紫外線照射裝置的其他實(shí)施例的相當(dāng)于圖8
的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1-圖3是對(duì)本發(fā)明的金屬鹵化物燈的一實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明的附圖，其中圖1為基本構(gòu)
造圖，圖2為圖i的主要部分的放大圖，圖3是圖i的i-r線橫截面圖。
在圖1中，在由具有紫外線透過(guò)性的石英玻璃制成的、形成有放電空間的放電容器11
的長(zhǎng)度方向兩端的內(nèi)部，配置有例如鎢制的電極121， 122。放電容器11由例如外徑①為 27. 5mm，厚度m為1.5mm，發(fā)光長(zhǎng)度L為2000mm的一重管構(gòu)成。
電極121， 122分別通過(guò)內(nèi)導(dǎo)線131， 132與金屬箔141， 142的一端焊接。金屬箔141， 142的另一端與未圖示的外導(dǎo)線的一端焊接。金屬箔141， 142的局部通過(guò)對(duì)從放電容器 11的內(nèi)導(dǎo)線131， 132到外導(dǎo)線的一端為止的放電容器11加熱來(lái)進(jìn)行密封。
金屬箔141， 142只要是與形成放電容器11的石英玻璃的熱膨脹率相近的材料什么都 可以，作為滿足該條件之一例，例如使用鉬。在一端分別與金屬箔141， 142連接的外導(dǎo) 線上，例如在陶瓷制的管座151， 152的內(nèi)部電氣連接供電用導(dǎo)線161， 162，對(duì)該供電用 導(dǎo)線161， 162進(jìn)行絕緣密封，并將其與未圖示的電源電路連接。
放電容器ll中封入有維持電弧放電用的稀有氣體即氬氣、以及水銀、碘化(3々化) 水銀、和使紫外光發(fā)光用的金屬即鐵、錫等中至少一種、和鹵素。
如圖2， 3所示，在電極121和122之間的放電容器的外表面， 一體形成有頂端為尖 塔狀或是圓弧形狀的突起17。
可在放電容器11的周面上形成至少一個(gè)突起17,圖4為本發(fā)明的金屬鹵化物燈的其 他實(shí)施例的與圖3相當(dāng)?shù)臋M截面圖。在該實(shí)施例中，在放電容器11的圓周方向上形成有多個(gè)突起17。
又，在形成多個(gè)突起17的情況下，不必位于同一圓周上。圖5，圖6說(shuō)明的是本發(fā)明 的金屬鹵素?zé)舻牧硪粋€(gè)實(shí)施例，圖5是相當(dāng)于圖2的放大圖，圖6所示的三個(gè)橫截面圖分 別為圖5的IIa-1Ia,IIb-lib, lie-IIc線的橫截面圖。在該實(shí)施例中，從同一圓周開(kāi)始多 個(gè)突起17的位置在放電容器11的長(zhǎng)度方向上錯(cuò)開(kāi)。
進(jìn)一步的，突起17在放電容器U的長(zhǎng)度方向上至少形成一處。在形成有多處的情況 下，在軸向即使不在同一線也可以。
為了與用于將稀有氣體等封入物封入放電容器11中的也被稱為突出端'7 7')的 排氣管痕進(jìn)行區(qū)別，所設(shè)置的突起17距離放電容器11的外周面的高度比排氣管痕要高。 又，由于利用的是放電容器11的密封部分，因此排氣管痕不是必要的，即使沒(méi)有也沒(méi)關(guān) 系。
突起17的高度由于由燈與水冷冷卻機(jī)構(gòu)的位置關(guān)系決定，因此沒(méi)有特別的限制，但 是考慮到不與冷卻機(jī)構(gòu)接觸，不對(duì)其他特性產(chǎn)生影響，故而較理想的是l 3mm左右。
此處，對(duì)電極121， 122提供燈電壓2300V，燈電流IO. 3A，電位傾度11. 5V/cm，可產(chǎn) 生在365nm波長(zhǎng)附近有高發(fā)光強(qiáng)度的紫外線。此時(shí)，水銀封入量為0. 9mg/cc,碘化水銀的 封入量為0. 08mg/cc，鐵為0. 01mg/cc，錫為0. 005mg/cc。
圖7，圖8是顯示將圖1所示的金屬鹵化物燈100應(yīng)用于具有水冷式冷卻機(jī)構(gòu)的紫外 線照射裝置時(shí)的實(shí)施例。圖7為系統(tǒng)的構(gòu)成圖，圖8為圖7的III-in'線的橫截面圖。
紫外線照射裝置具有金屬鹵化物燈100和水冷單元200。金屬鹵化物燈100和水冷單 元200通過(guò)安裝在金屬鹵化物燈100的管座151， 152上的間隔部41a， 41b被相隔規(guī)定間 隔地定位。
水冷單元200由圓筒狀的石英玻璃等透明材料構(gòu)成，具有內(nèi)管21和安裝在其外側(cè)的 外管22，形成為兩重管結(jié)構(gòu)。金屬鹵化物燈100內(nèi)包在內(nèi)管21中。
水冷單元200通過(guò)設(shè)置在外周端部的連接管23a， 23b從外部循環(huán)水等冷卻液24。冷 卻液24如圖8所示，以低溫狀態(tài)從連接管23a進(jìn)入，冷卻金屬鹵化物燈100后從連接管 23b以被加溫的狀態(tài)輸出。被加溫后排出的冷卻液在冷卻后再次進(jìn)入連接管23a。
在外管22的外表面，根據(jù)需要鍍著含有金屬氧化物的金屬氧化物膜。該金屬氧化物 由TiO" Ce02， Zn02， Sn02， Zr02中的至少一種構(gòu)成。
對(duì)金屬氧化物膜進(jìn)行成分調(diào)整以便吸收金屬鹵化物燈IOO放射出的紫外線光中300nm 以下波長(zhǎng)成分。于是， 一旦從金屬鹵化物燈100放射光，則鍍著在外管22外表面上的金屬氧化物膜 吸收300mn以下波長(zhǎng)成分。因此，有利于樹(shù)脂硬化的300-430nm波長(zhǎng)區(qū)域的紫外線可透過(guò) 水冷單元200照射在樹(shù)脂等被照射物上。
然而，考慮到冷卻單元200的內(nèi)管21的直徑為32mm，外管22的直徑為36咖，金屬 鹵化物燈100在水冷單元200被施予恒定功率的情況。水冷單元200的內(nèi)管21和金屬鹵 化物燈100的距離考慮到水冷單元200的冷卻效率的話頂多為2 3mm的程度。
發(fā)光長(zhǎng)度為2000mm左右的長(zhǎng)尺寸金屬鹵化物燈100和水冷單元200之間的間隔僅為 2. 25mm左右，此時(shí)，即使設(shè)置時(shí)安裝為金屬鹵化物燈100相對(duì)水冷單元200為非接觸狀態(tài)， 金屬鹵化物燈100也會(huì)由于所受的熱壓力等原因的長(zhǎng)時(shí)間累積而發(fā)生彎曲。這樣，由于燈 內(nèi)的水銀集中在接觸部分，導(dǎo)致蒸氣壓下降，燈電壓也隨之下降。
此時(shí)，即使金屬鹵化物燈100彎曲與水冷單元200接觸，與水冷單元接觸的只是形成 在金屬卣化物燈100上的突起17，因此，可以減輕對(duì)放電容器ll的局部冷卻。
基于設(shè)置突起17而得到的實(shí)驗(yàn)值，即使對(duì)于長(zhǎng)度超過(guò)2000mm的金屬鹵化物燈100， 也能防止點(diǎn)亮?xí)r的熱造成突起17變形的情況下金屬鹵化物燈100與水冷單元200的內(nèi)管 21緊密接觸，從而可以確保當(dāng)初設(shè)計(jì)的的電氣特性。
由于突起17的頂端形成為尖塔狀或是圓弧形狀，即使在和水冷單元200接觸的情況 下，可盡可能的減少與水冷單元200的內(nèi)管21的接觸面積。因此，可抑制放電容器ll的 特定部分的溫度降低。
這樣，即便是使用于水冷方式的冷卻單元的情況下，也能使用長(zhǎng)尺寸的金屬鹵化物燈。
圖9是以與圖8相當(dāng)?shù)臋M截面圖，其說(shuō)明的是在放電容器11的周面方向形成有多個(gè) 圖5、圖6所示的突起17時(shí)的金屬鹵化物燈100適用于具有水冷式冷卻機(jī)構(gòu)的紫外線照射 裝置時(shí)的另一實(shí)施例。
此時(shí)，與放電容器11的彎曲方向無(wú)關(guān)，可以使得放電容器11的突起17與冷卻單元 200可靠地接觸。
又，通過(guò)在放電容器11的長(zhǎng)度向設(shè)置多個(gè)突起17，與放電容器11的長(zhǎng)度向方向的彎 曲位置無(wú)關(guān)，可以使得放電容器11的突起17與冷卻單元200可靠地接觸。
權(quán)利要求
1.一種金屬鹵化物燈，其特征在于，包括由紫外線透過(guò)性材料制成的具有氣密性且具有放電空間的氣密容器；在所述氣密容器內(nèi)在該氣密容器軸向方向相對(duì)設(shè)置的一對(duì)放電電極；由維持在所述放電空間內(nèi)電弧放電的狀態(tài)所需的足量的稀有氣體、水銀、鹵化金屬所構(gòu)成的封入物；一體形成在所述氣密容器長(zhǎng)度方向中央部的突起。
2. 如權(quán)利要求1所述的金屬鹵化物燈，其特征在于，在形成有用來(lái)將所述封入物導(dǎo) 入所述氣密容器內(nèi)的管痕時(shí)，所述突起的高度比所述管痕的高度高。
3. 如權(quán)利要求1或2中所述的金屬鹵化物燈，其特征在于，所述突起設(shè)置在所述氣 密容器長(zhǎng)度方向的外表面的至少一處。
4. 如權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的金屬鹵化物燈，其特征在于，所述突起的所述 氣密容器側(cè)粗，其頂端細(xì)。
5. 如權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的金屬鹵化物燈，其特征在于，所述突起的頂端 為尖塔狀或是圓弧形狀。
6. 如權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的金屬鹵化物燈，其特征在于，所述突起在所述 氣密容器的周面方向形成有多個(gè)。
7. 如權(quán)利要求6所述的金屬鹵化物燈，其特征在于，所述多個(gè)突起形成在不位于軸 向同一根線的位置上。
8. 如權(quán)利要求1 7中任意一項(xiàng)所述的金屬鹵化物燈，其特征在于，所述氣密容器設(shè) 置在水冷冷卻單元內(nèi)。
9. 如權(quán)利要求1 8中任意一項(xiàng)所述的金屬鹵化物燈，其特征在于，在所述氣密容器的外表面附著有Ti02、 Ce02、 Zn02、 Sn02、 Zr02中的至少一種金屬氧化膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬鹵化物燈，其包括紫外線透過(guò)性材料制成的具有氣密性且具有放電空間(10)的氣密容器(11)，在所述氣密容器內(nèi)在該氣密容器軸向方向相對(duì)設(shè)置的一對(duì)放電電極(121，122)。所述放電空間(10)內(nèi)封入水銀、碘化水銀、鐵、錫、氬氣，以在點(diǎn)亮?xí)r發(fā)出紫外光。氣密容器(11)的表面形成有突起(17)。即使該突起(17)與水冷冷卻部接觸，也能減小該接觸面積，故能防止局部被極端冷卻。
文檔編號(hào)H01J61/24GK101587817SQ20091012697
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月21日
發(fā)明者吉川和彥, 田內(nèi)亮彥, 藤岡純 申請(qǐng)人:哈利盛東芝照明公司