长弧型放电灯及具备长弧型放电灯的紫外线照射器的制作方法

专利名称：长弧型放电灯及具备长弧型放电灯的紫外线照射器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用以将使用于油墨或涂料的干燥、树脂的硬化处理的光化 学反应用装置的紫外线照射光源，或使用于将半导体基板、液晶显示器用 的液晶基板予以曝光时，作为曝光装置的紫外线照射光源所采用的长弧型 放电灯。
背景技术：
此种紫外线照射用光源，为了避免放电灯在点灯时造成过度的高温状 态， 一般周知有例如专利文献1所揭示的方式般地，在放电灯的径向周围， 配设具备用以让冷却液循环于内部的流路的水冷套管，藉由让冷却液流通 于该水冷套管的内部， 一面冷却放电灯， 一面点灯进行驱动者。
图11是显示具备以往的水冷套管的紫外线照射用光源的构成概略的剖 视图。紫外线照射用光源，为具备放射紫外线的直管状放电灯A，以及 以包围住放电灯A的径向外侧的方式所设置的水冷套管B。放电灯A，是 从两端的端子供给电力来点灯，从发光管放射出热线及紫外线。水冷套管 B，为具有将石英玻璃制的内管C以及外管D在端部封闭的双重管形状，
在接近于外管D的两端附近，连接着用以让冷却液流到其内侧的给水口
E、排水口F。符号GA、 GB为突起部；符号H为吸收热线的低融点玻璃 制的管状过滤器；符号IA、 IB为卡止凸部；符号JA、 JB为管状间隔物。
在图11所示的紫外线照射装置中，从给水口 E所导入的冷却液通过内 管C与内管D之间的空间再从排水口 F排出，藉此使放电灯A的发光管在 被冷却的状态下进行点灯驱动。
但是，此种紫外线照射用光源中，当放电灯A的累积点灯时间变长时， 由于放电灯A的发光管蓄积紫外线应变造成机械性强度降低，故常常无法 抵抗发光管在点灯时的高压状态而造成破损。因此，发现会产生对于以 往的紫外线照射用光源，由于放电灯在点灯驱动时的发光管内的压力比平常压显著增高，故当放电灯A的发光管破裂时，发光管的玻璃片会朝向配 设在发光管周围的水冷套管B飞散，受到该飞散的玻璃片的冲击，会有水 冷套管B破损的问题。
这样，当受到飞散的发光管的碎片的影响，致使水冷套管B破损时， 造成循环于水冷套管B的内部的冷却液漏出到曝光装置等的内部，装设于 曝光装置的内部的精密机器，受到冷却液浸渗产生造成损伤的问题。
于近年中，伴随着为了提升半导体基板或液晶显示器用的液晶基板等
在制造程序时的处理效率而必须迅速地进行曝光处理，因此要求对于放电 灯增高从发光管所放射的紫外线的放射强度。对于如此的要求，由于必须 增加封入于发光管内，例如水银等的发光物质的封入量，所以在放电灯进 行点灯驱动时使发光管内成为过剩的高压状态，由于比以往更增加容易产 生发光管破裂的情形，因此变成容易产生上述水冷套管破损的问题。 专利文献1日本发明专利第3651094号

发明内容
由以上问题，故本发明的目的在于提供一种具备即使放电灯在点灯驱 动时发光管破裂也能避免连冷却套管也破损的结构的长弧型放电灯、及具 备长弧型放电灯的紫外线照射器。
本发明的长弧型放电灯，该长弧型放电灯具备在发光部所形成的密 闭空间内， 一对电极相互间隔开而配置、并且封入有发光物质的发光管； 以及，在该发光管的径向外侧，沿着发光管的管轴抵接或者接近上述发光 部而配设的保护管，其特征为在上述保护管的径向外侧设置有碎片捕捉 体。
再者，本发明的长弧型放电灯，其特征为上述碎片捕捉体从上述保 护管的与上述发光部抵接或者接近之处间隔开。
再者，本发明的长弧型放电灯，其特征为上述保护管在抵接或者接 近上述发光部的外表面所配置的、外径相对地较小的小径部的端部，连接 有从上述发光管的外表面间隔开来配置的、外径相对地较大的大径部，并 且上述碎片捕捉体是被固定在该大径部的外表面。
再者，本发明的长弧型放电灯，其特征为上述保护管被形成为直管状，用以从该保护管的外表面让上述碎片捕捉体间隔开的环状间隔物被固 定在该保护管的外表面。
另外，本发明的长弧型放电灯，该长弧型放电灯具备在发光部所形 成的密闭空间内， 一对电极相互间隔开而配置、并且封入有发光物质的发 光管；以及，在该发光管的径向外侧，沿着发光管的管轴抵接于上述发光 部而配设的保护管，其特征为具有导电性的碎片捕捉体，抵接于上述保 护管的与上述发光部抵接之处的外表面而被设置。
再者，本发明的长弧型放电灯，其特征为上述碎片捕捉体被形成为 网状。
再者，本发明的长弧型放电灯，其特征为上述碎片捕捉体是由含有 铬的不锈钢所形成。
又再者，本发明的紫外线照射器，其特征为将上述所记载的长弧型 放电灯收容于冷却套管的内部，该冷却套管具备用以让冷却液循环的流路。
又再者，本发明的紫外线照射器，其特征为在上述碎片捕捉体与上 述冷却套管之间，用以支撑碎片捕捉体的多个支撑体，被以相互间隔开并 依次排列于碎片捕捉体的长边方向的方式而配置。
又再者，本发明的紫外线照射器，其特征为上述碎片捕捉体遍及上 述保护管的探出于上述冷却套管的流路内之处的全长而设置。
发明效果
依据本发明的长弧型放电灯，由于于保护管的径向外侧设有碎片捕捉 体，故因发光管及保护管破损而飞散的碎片可藉由碎片捕捉体确实地捕捉， 并藉由将该放电灯配置在冷却套管的内部，由于可以防止碎片相对于冷却 套管发生激烈冲击，所以可以解决所谓冷却套管破损的问题。
而且，依据本发明的长弧型放电灯，由于碎片捕捉体从保护管的抵接 或者接近发光管的发光部之处间隔开来配置，因此可期待具有以下的效果。
假设碎片捕捉体是接触在保护管的抵接或者接近发光管的发光部之处 的情形吋。在此情形下，碎片捕捉体，由于吸收从发光部所放射的光，或 是受到来自于保护管及发光管的热传递而成为高温状态。因此，随着由于 受到来自于成为高温状态的碎片捕捉体的热传递，而使保护管的温度变得 不均匀，造成连抵接或者接近保护管所配置的发光管的发光部的温度也变得不均匀的结果，有对于放电灯的寿命给予不良影响之虞。
然而，碎片捕捉体，藉由从保护管的抵接或者接近发光管的发光部之 处间隔开来配置，由于保护管的温度与发光管的发光部的温度都变得均匀， 所以可以确实地回避会对于放电灯的寿命给予不良影响之虞。
再者，上述保护管，由于在抵接或者接近上述发光管的外表面所配置 的、外径相对地较小的小径部的端部，连续连接有从上述发光管的外表 面间隔开来配置的、外径相对地较大的大径部，并且上述碎片捕捉体是被 固定在该大径部的外表面，因此碎片捕捉体在从保护管的外表面间隔开的 状态下，可以将碎片捕捉体容易地固定在保护管上。
再者，上述保护管形成为直管状，在该保护管的外表面，因为固定有 用以从该保护管的外表面让上述碎片捕捉体间隔开的环状间隔物，所以碎 片捕捉体在从保护管的外表面间隔开的状态下，可以将碎片捕捉体容易地 固定在保护管上。
又，具备导电性的碎片捕捉体，为抵接设置于上述保护管的与上述发 光部抵接之处的外表面的情形时，由于可以将保护管的设有碎片捕捉体之 处的带电予以均匀化，故可以防止黑色物质不均地附着于保护管的外表面。 因此，可以将长弧型放电灯的位于管轴方向的照度分布维持于一定。
再者，藉由将碎片捕捉体制成网状，即使发光管与保护管的碎片及于 大范围地飞散，也可以更确实地捕捉这些碎片。
再者，藉由碎片捕捉体是由含有铬的不锈钢所构成，可以确实地回避 碎片捕捉体中的金属离子溶出至循环于冷却套管内的冷却液中。
又再者，依据本发明的紫外线照射器，由于将上述长弧型放电灯，收 容于具备用以让冷却液循环的流路的冷却套管的内部，所以放电灯在点灯 驱动时，藉由让冷却液循环于冷却套管内，夹着抵接或者接近发光部所配 设的保护管可以冷却发光管。
又再者，藉由在上述碎片捕捉体与上述冷却套管之间，用以支撑碎片 捕捉体的多个支撑体，为相互间隔开并以依次排列于碎片捕捉体的长边方 向的方式而配置，即使碎片捕捉体的全长较长的情形时，由于可以防止碎 片捕捉体向铅直方向下方侧挠曲，故可以防止碎片捕捉体接触冷却套管。 由此，即使藉由捕捉放电灯破损时而飞散的发光管与保护管的碎片而致使碎片捕捉体受到冲击，由于该冲击在经由碎片捕捉体而不会对冷却套管传 导，故可以确实地回避冷却套管发生破损。
又再者，碎片捕捉体由于是及于上述保护管的探出于上述冷却套管的 流路内之处的全长而设置，故即使伴随着发光管破裂而保护管也破裂的情 形时，由于这些碎片藉由碎片捕捉体而确实地被捕捉，所以可以防止发光 管与保护管的碎片流入到连接在冷却套管上的抽引机构等的设备内部。


图1 (A)是本发明的长弧型放电灯的构成概略的于长边方向的整体剖
视图；图l (B)是于径向的A-A'剖视图。
图2是放大图1所示的长弧型放电灯的一端侧的部分放大剖视图。 图3是用以说明本发明的紫外线照射器的构成概略、于长边方向的整
体剖视图。
图4是冷却套管的构成概略的于长边方向的剖视图
图5 (A)是用以说明本发明的长弧型放电灯的另一实施形态的于长边 方向的剖视图；图5 (B)是于径向的B-B'剖视图，
图6是用以说明本发明的长弧型放电灯的另一实施形态的于长边方向 的剖视图。
图7是用以说明本发明的紫外线照射器的另一实施形态的于长边方向 的剖视图。
图8是用以说明本发明的紫外线照射器的另一实施形态的于长边方向 的剖视图。
图9 (A)是是用以说明本发明的长弧型放电灯的另一实施形态的于长 边方向的整体剖视图图9 (B)是于径向的C-C'剖视图。
图10是说明具备图9所示的长弧型放电灯的紫外线照射器的概略、于 长边方向的整体剖视图。
图11是以往的具备水冷套管的紫外线照射用光源的构成概略的剖视图。
符号说明
1:长弧型放电灯3:紫外线照射器
10:发光管
11:发光部
12:封止部
13:电极
14:金属箔
15:外部导线
20:保护管
21:小径,部
22:大径部
23:基底构件
30:碎片捕捉体
31:弹性构件
32:支撑体
40:冷却套管
41:管状构件
42:流路构成体
5:长弧型放电灯
50:保护管
52:间隔物
6:长弧型放电灯
60:碎片捕捉体
61:环状突起部
具体实施例方式
图1是本发明的长弧型放电灯的构成概略的于长边方向的整体剖视图
和径向剖视图。图2是放大图1所示的长弧型放电灯的一端侧的部分放大 剖视图；图3是说明本发明的紫外线照射器的构成概略的于长边方向的整 体剖视图；图4是冷却套管的构成概略的于长边方向的剖视图。
如图1所示，长弧型放电灯l (以下，亦仅称为放电灯)，是使发光管10与保护管20其各自的中心轴一致地在发光管10的径向外侧配设有保护 管20的双重管构造，相对于保护管20设置有网状的碎片捕捉体30。
发光管IO，例如是由石英玻璃等的可透过紫外线的材料所构成者，具 备具有密闭空间S的直管状发光部11、及接续于该发光部11的两端的棒 状封止部12、 12。于发光部ll的密闭空间S，由钨所构成的一对电极13、 13，为相互间隔开，在发光管10的管轴上相向而配置，并且封入有例如水 银等的发光物质与稀有气体。于发光部11的密闭空间S内，以使水银与稀 有气体，在密闭空间S内的水银密度为0.002mg/mmS以上，并且于密闭空 间S内的稀有气体的压力为O.l气压左右来封入。封止部12，是藉由由钼 所构成的金属箔14、 14以沿着发光管10的管轴延伸的方式来埋设，利用 所谓收縮密封法来封止成气密。金属箔14，于前端侧连接于电极13的基端 部，并且于基端侧连接于朝向封止部12的外侧延伸出的外部导线15的前 端部。
发光管IO，是于发光部ll的两端部，形成有朝向封止部12、 12其外 径渐渐地縮小的斜锥部IIA、 IIA，于该斜锥部IIA、 IIA连接着封止部12、 12。相向于该斜锥部11A，配置有一对电极13、 13的每一个。
保护管20，例如是由石英玻璃等的可透过紫外线的物质所构成，具备 外径较小地形成的直管状的小径部21，以及连续地形成于该小径部21的两 端、相较于小径部21外径相对较大的直管状的大径部22、 22。小径部21， 于其管轴方向的两端部，绕及于其全周地形成有朝向大径部22、 22外径 渐渐地增大的斜锥部21A、 21A，于此斜锥部21A、 21A连接着大径部22、 22。如此地，于保护管20形成大径部22，如后所述，是藉由将碎片捕捉体 30固定于大径部22，用以容易地将碎片捕捉体30从小径部21间隔开来配 置的缘故。
如此所构成的保护管20，于发光管10的径向外侧，小径部21以抵接 乃至接近发光部11的状态下，使斜锥部21A、 21A相向于在发光部11所 形成的斜锥部11A、 IIA，并且使大径部22、 22相向于封止部12、 12来配 置。藉此，使得在保护管20的斜锥部21A、 21A与发光管10的斜锥部IIA、 IIA之间，以及大径部22、 22与封止部12、 12之间，分别遍及圆周方向 形成环状的空隙。藉由保护管20抵接乃至接近发光部11，在让冷却液循环于安装在后述 的保护管20的径向外侧的冷却套管的内部时，由于发光部11的热可以经 由保护管20的小径部21而散热至冷却液中，所以可以效率良好地冷却发 光部11。当考虑冷却效率时，小径部21与发光部11，以间隔至少在100Mm 以下，较佳为50pm以下的距离来间隔开为佳。
如此地，由于在保护管20的斜锥部21A、 21A与发光管10的斜锥部 IIA、 IIA之间，藉由形成有如图2所示的环状的空隙K，使得于发光部 11面向电极13、 13的径向的斜锥部11A、 IIA不易被冷却，因此可以防止 起因于夹在电极13、 13与斜锥部IIA之间的空间区域SA蓄积未蒸发的水 银而造成来自发光部11所放射(辐射)的紫外线的放射强度降低的不良情 形的产生。
于保护管20，用以各别封塞住形成于该管轴方向的两端的开口地嵌入 并固定有基底构件23、 23。基底构件23，例如是由陶瓷等的绝缘材料所构 成者，于径向的中央部分所形成的贯通孔，插通有朝向封止部12的外侧延 伸出的外部导线15的一部分，并使其基端侧的端面与外部导线15的基端 侧的端面以位在同一平面上的状态下来固定外部导线15。
碎片捕捉体30，是形成为具有圆筒形状的网状，其中心轴是以位于发 光管IO、保护管20的各自的管轴上的方式来固定于保护管20上。详细而 言，碎片捕捉体30，其相向于保护管20的小径部21的部位是从小径部21 间隔开，并且其中心轴方向的两端部30A， 30A在抵接于保护管20的大径 部22、 22的外表面的状态下，利用环状的弹性构件31被固定于保护管20。 另外，碎片捕捉体30，不仅考虑发光部11也考虑封止部12、 12破损时， 相较于金属箔14的基端部14A，以使碎片捕捉体30的长边方向的端部30A、 30A，被配置在更靠近位于保护管20的管轴方向的外端部为佳。
这样的碎片捕捉体30，例如是藉由含有铬的不锈钢等的金属所构成。 藉由如此实施，可以防止构成碎片捕捉体30的金属溶出到循环于后述的冷 却套管中的冷却液中。
这样的放电灯，是将没有图示出的供电装置连接于一对外部导线15、 15，例如藉由6A、 420V、 2500W的点灯条件所点灯驱动，由此对发光部 11的外侧放射出波长250-400nm的紫外线。此外，也可为封入有碘化铁等的长弧金属卤化物灯，此时，可强化350-450nm的放射。
如图3所示，紫外线照射器3，是由放电灯l、以及设置在放电灯l 的径向外侧的冷却套管40所构成，在保护管20的外周面与冷却套管40的 内周面之间，具备用以让冷却液循环于保护管20的管轴方向的流路L。
冷却套管40，如图4所示，是由与发光管10及保护管20的管轴同 轴方式所配置的直管状的管状构件41，以及截面形成为L字状，固定于管 状构件41的两端的流路构成体42、 42所构成。管状构件41，是由可以透 过从发光部11所放射的紫外线的物质所构成者，例如由石英玻璃所构成。 流路构成体42，是具备固定于管状构件41两端的管状构件固定部42A， 以及固定于保护管20的大径部22的端部，外径比管状构件固定部42A相 对较小的保护管固定部42B。管状构件固定部42A、 42A，是夹介0型环 43分别被固定于管状构件41的两端。保护管固定部42B、 42B，是夹介0 型环43分别被固定于保护管20的大径部22、 22。
依据同图所示的紫外线照射器3，管状构件41的管轴方向的端部是被 固定于管状构件固定部42A，并且超过管状构件41的两端部而延伸的保护 管20的管轴方向的端部是被固定于保护管固定部42B。如此地，冷却套管 40，是藉由管状构件41以及被固定在其两端的一对流路构成体42、 42所 分隔，而形成用以使冷却液循环的流路L，成为如图中的箭头所示地，从 一方的流路构成体42所导入的冷却液是沿着保护管20的外周面流动并在 通过后，从另一方的流路构成体42被排出。作为冷却液，例如，可使用比 电阻1 10MQ'cm的纯水。
于如此的紫外线照射器3中，利用连接于放电灯1的一对外部导线15、 15的供电装置(没有图示出)，对一对电极13、 13之间施加高电压，藉由 在电极13、 13之间产生放电，来点灯驱动放电灯l。在将放电灯l点灯驱 动之后，从一方的流路构成体42将冷却液导入到冷却套管40的内部，并 且藉由使冷却液沿着保护管20的管轴方向并通过，介由保护管20而将发 光部11予以冷却。
对于如以上所述般的长弧型放电灯，受到累积点灯时间一长，于发光 管10蓄积紫外线应变时，会有点灯驱动时发光管IO破裂并且同时使得保 护管20破裂的情形。此时，依据本发明的放电灯，由于在保护管20的径向外侧配置有碎片捕捉体30，所以即使发光管10或是保护管20的碎片朝 向图3所示的冷却套管40的管状构件41飞散，该碎片也会被碎片捕捉体 30确实地捕捉，所以不会让冷却套管40的管状构件41有破损之虞。因此， 依据使用本发明的放电灯的紫外线照射器3，不必担心循环在冷却套管40 内的流路L中的冷却液会漏出，也不会对周边机器给予不良的影响。
特别是，对于发光部11的密闭空间S内封入着0.002mg/mm3以上的水 银，点灯驱动时的密闭空间S内的压力为2气压以上的长弧型放电灯1, 由发光部11内产生的放电电弧所放射的紫外线的放射强度较大而容易在发 光部ll蓄积紫外线应变，并且，密闭空间S在放电灯的点灯驱动时会成为 高压状态，由于发光管10成为容易破损的状态，所以有必要设置本发明的 碎片捕捉体30。
而且，本发明的长弧型放电灯中，碎片捕捉体30，由于是以抵接并固 定于保护管20的大径部22，而不是以抵接于抵接乃至接近发光部11的 保护管20的小径部21的方式来配置，因此可以期待具有如下的效果。亦 即，藉由碎片捕捉体30从保护管20的小径部21间隔开，不会造成小径部 21与发光部11的温度不均一。另外，由于在小径部21附近，循环于冷却 套管40内的冷却液的流动不会变得不均匀，所以可以回避小径部21与发 光部ll的温度不均匀。因此，对于本发明的长弧型放电灯，可以确实地回 避起因于小径部21与发光部11的温度不均匀所造成的保护管20与发光管 IO的破损。
其次，对于本发明的长弧型放电灯的另一实施形态，以及有关本发明 的紫外线照射器的另一实施形态，使用图5至图8来说明。图5是用以说 明本发明的长弧型放电灯的另一实施形态的于长边方向的剖视图以及于径 向的剖视图；图6是用以说明本发明的长弧型放电灯的另一实施形态的于 长边方向的剖视图；图7及图8是用以说明本发明的紫外线照射器的另一 实施形态的于长边方向的剖视图。另外，在图5至图8中，对于与图l至 图4共通的构成，标示以同一符号并省略说明。
图5所示的长弧型放电灯5，是藉由于发光管10的径向外侧，配置 具有圆环状的径向截面的直管状保护管50，并且于保护管50的径向外侧配 置具有圆筒形状的网状碎片捕捉体30所构成。于直管状保护管50的外周面，固定着其径向截面形成为圆环状的间隔物52。利用让这样的间隔物52 夹在碎片捕捉体30与保护管50之间，以使保护管50的外周面不接触于碎 片捕捉体30地可以使碎片捕捉体30从保护管50间隔开来配置。
对于如此的图5所示的长弧型放电灯5，可以期待与图1至图4所示者 于实质上有相同效果。而且，藉由直管状的保护管50与间隔物52并用， 由于碎片捕捉体30可以从保护管50间隔开来配置，所以不需要如图1至 图4所示般地在保护管的管轴方向的两端形成大径部，由于可以容易地制 造放电灯，故可以降低制造上所必须的成本。
在图6所示的长弧型放电灯6，是与图5所示者相同，是藉由于发光 管IO的径向外侦!J，配置具有圆环状的径向截面的直管状保护管50，并且于 保护管50的径向外侧配置具有圆筒形状的网状碎片捕捉体60所构成。碎 片捕捉体60，藉由相向于发光管10的封止部12之处陷没下去，而遍及于 圆周方向的整体形成朝向径向内侧延伸的环状突起部61。如此地，藉由于 碎片捕捉体60设置环状突起部61 ，以使得碎片捕捉体60不接触于保护管 50的外周面地可以使碎片捕捉体60从保护管50间隔开来配置。
对于如此的图6所示的长弧型放电灯6，可以期待与图5所示者于实质 上有相同效果。而且，藉由将直管状的保护管50插入于事先已形成有环状 突起部61的圆筒状碎片捕捉体60的内部的简单的作业便得以制造放电灯 6，由于不需要如图5所示地要使用如间隔物般的与碎片捕捉体在物理上不 同个体的构件，故可以更加简化在放电灯的制造上所需要的工序。
图7所示的紫外线照射器7，是在网状的碎片捕捉体30与冷却套管40 的管状构件41之间，设有径向截面形成为圆环状的多个支撑体32，用来防 止碎片捕捉体30的中心轴方向的中央朝向铅直方向挠曲。多个支撑体32， 是以其内周面为抵接于圆筒状的碎片捕捉体30的外周面的状态下，相互 间隔开并于碎片捕捉体30的长边方向依次排列的方式而被配置。各支撑体 32，其外周面可以是抵接于冷却套管40的管状构件41的内周面，或者其 外周面也可以是从管状构件41的内周面间隔开，重点是，以夹在碎片捕捉 体30与管状构件41之间的方式来配置即可。
亦即，多个支撑体32，没有必要一定得安装于碎片捕捉体30，也可以 固定于冷却套管40的管状构件41的内周面。对于图7所示的紫外线照射器7，可以期待与图1至图4所示者于实质 上有相同效果。而且，依据图7所示的形态，碎片捕捉体30的长边方向的 各端部30A、 30A是被固定在保护管20的大径部22的各端部，而且，即 使碎片捕捉体30的长边方向的尺寸全长较大的情形时，由于可以防止碎片 捕捉体30向铅直方向下方侧挠曲，故不会有碎片捕捉体30抵接到冷却套 管的管状构件41的内周面的忧虑。藉由如此的构成，即使当因捕捉放电灯 1破损时所飞散的发光管10及保护管20的碎片而使得碎片捕捉体30受到 冲击，也由于该冲击不会经由碎片捕捉体30而对冷却套管40的管状构件 41传导，所以可以确实地回避冷却套管40发生破损。
图8所示的紫外线照射器8，其构成是具有与图1至图4所示者相同构 成的发光管10、保护管20、碎片捕捉体30、以及冷却套管40，且具有圆 筒形状的网状碎片捕捉体30是固定在一对的流路构成体42、 42。各流路构 成体42，在靠近保护管20的大径部22的外端部的内壁面，具备与大径部 22平行延伸的圆筒状保持部42C。于保持部42C，适合于碎片捕捉体30的 端部30A、 30A的厚度的尺寸大小的环状沟部，为遍及于保持部42C的圆 周方向的整体而形成。圆筒状的碎片捕捉体30，是藉由将该端部30A、 30A 对保持部42C、 42C嵌入，而固定于流路构成体42、 42。
图8所示的紫外线照射器8,可以期待与图3所示者于实质上有相同效 果。而且，可以期待如以下的效果。亦即，如同图所示的碎片捕捉体30， 是嵌入于以突出于由管状构件41、流路构成体42、 42所分隔成的流路L 内的方式而延伸的保持部42C;并且对应探出于流路L内的保护管20的管 轴方向的全长，设置有碎片捕捉体30。由此，放电灯l在点灯驱动时伴随 着发光管10破裂即使保护管20破裂的情形时，藉由碎片捕捉体30可以确 实地捕捉要朝向连接于流路构成体42的前端的泵等的冷却液循环机构飞散 的碎片，故可以确实地防止碎片进入冷却液循环机构。
如前所述，在考虑到要使保护管的20 (50)的温度，与发光管10的发 光部11的温度均匀的情形时，使长弧型放电灯的碎片捕捉体30，以从抵接 或者接近保护管20 (50)的发光部11之处间隔开来为佳。
另一方面，如以下说明的方式，对于同时使用冷却套管的长弧型放电 灯，当由于冷却介质中所含有的金属不纯物附着在暴露于冷却介质中的保护管的外表面，藉由该不纯物而使得从灯所放射出的光被吸收，恐怕会产 生位于被处理物的被照射面上的放射照度下降的不良情形。在考虑解除如 此的不良情形时，如后述的方式，则以使碎片捕捉体抵接于保护管的外表 面为佳。
是否让碎片捕捉体抵接于保护管的外表面，可以因应长弧型放电灯的 用途与目的做适当选择。
图9是用以说明本发明的长弧型放电灯的另一实施形态于长边方向的 整体剖视图。对于图9，为了避免说明重复，故对于与图5共通的构成标示 与图5相同的符号。
图9所示的长弧型的放电灯9，是藉由使发光管IO,以及具备大致与 发光部11的外径相等内径的圆筒状保护管50配置于同轴上而成为二重管 构造。保护管50，是抵接于发光部ll的外表面而配置。
于保护管50，具有圆筒形状的网状的碎片捕捉体30，是藉由环状的弹 性构件31抵接并被配置于保护管50的外表面。碎片捕捉体30，并不必要 遍及于保护管50的全长来配置，可如后述地，只要抵接在抵接于保护管 50的发光部11的该处的外表面即可。
碎片捕捉体30，例如是由含有铬的不锈钢等的金属所构成，并具有导 电性。藉由含有络的不锈钢等金属所构成时，不会有构成碎片捕捉体30的 金属溶到循环于冷却套管的冷却液中之虞。
图10是说明具备图9所示的长弧型放电灯的紫外线照射器的概略，于 长边方向的整体剖视图。在图10中，为了避免说明重复，故对于与第3、 4 图共通的构成，标示与第3、 4图相同的符号。
图10所示的紫外线照射器，是具备与图4所示的冷却套管相同构成 的冷却套管40。图IO所示的紫外线照射器，其管状构件41的管轴方向的 端部，是被固定在管状构件固定部42A，并且超过管状构件41的两端部而 延伸的保护管50的管轴方向的端部，是被固定在保护管固定部42B。这样， 冷却套管40，是形成藉由管状构件41以及被固定在其两端的一对流路构 成体42， 42所分隔出的用以循环冷却液的流路L，如图中的箭头所示，由 一方的流路构成体42所导入的冷却液是沿着保护管50的外周面，并在通 过之后从另一方的流路构成体42排出。作为冷却液，例如，使用比电阻l 10MQ，cm的纯水。
图9所示的长弧型放电灯，即使保护管20与发光管10破裂同时一起 破裂的情形时，由于在保护管20的径向外侧配置着碎片捕捉体30,因此就 算发光管10或是保护管20的碎片朝向冷却套管40的管状构件41飞散， 藉由碎片捕捉体30也可以确实地捕捉该碎片，而不会有冷却套管40的管 状构件41破损之虞。
而且，图9所示的长弧型放电灯，藉由具有导电性的碎片捕捉体30抵 接并配置于保护管50的外表面，由于可以确实地防止冷却介质中所含有的 金属不纯物局部地附着于保护管50的外表面，所以可以使位于被处理体的 被照射面的放射照度均匀。其详细，于以下说明。
长弧型放电灯在点灯时，被认为在电极13、 13之间产生放电使得发光 金属被分解等而在发光部ll的内部形成电浆，受到电浆中的电子朝向发光 部11弹飞，由此造成发光部ll带电。
在保护管50，由于发光部11与保护管50在夹着微小间隙的状态下为 点接触或是线接触，因此被认为于长边方向的带电量不能成为均匀。这是 因为在发光部11与保护管50相接触之处，朝向保护管50的带电量会较少， 而在发光部11与保护管50之间具有间隙之处，朝向保护管50的带电量较 多之故。
当藉由一并使用具有此种冷却套管的长弧型放电灯时，于冷却介质中 所含有的金属不纯物离子(例如，自来水中所含有的金属离子)，会被吸引 至带电的保护管50的外表面，形成黑色的金属不纯物附着于保护管50的 外表面。
如上所述地，长弧型放电灯的保护管50的带电量在不均勾的状态下使 冷却介质流经冷却套管内时，金属不纯物优先地附着在保护管50的外表面 内带电量较多之处，由此随着点灯时间的经过，造成多量的黑色金属不纯 物局部性地附着于保护管50的外表面。
因此，认为是由于从发光部11所射出的光被附着在保护管50上的 金属不纯物所吸收，使得位于被处理体的被照射面的放射照度分布的均匀 性受到损害。
本发明的长弧型放电灯，如前所述，由于具有导电性的碎片捕捉体30为抵接并被配置于保护管50的外表面，所以在保护管50的与碎片捕捉体 30抵接的区域中，可以均匀化朝向保护管50的带电量。因此，本发明的长 弧型放电灯，由于可使金属不纯物对保护管50的外表面遍及地堆积，所以 位于被处理体的被照射面的放射照度不会局部性地降低，可以将位于该被 照射面的放射照度分布予以均匀化。
由以上所述，为了将保护管50的抵接于发光部11区域的带电量予以 均匀化，只要对保护管50的该区域设置碎片捕捉体30，即可。
权利要求
1、一种长弧型放电灯，该长弧型放电灯具备在发光部所形成的密闭空间内，一对电极相互间隔开而配置、并且封入有发光物质的发光管；以及，在该发光管的径向外侧，沿着发光管的管轴抵接或者接近上述发光部而配设的保护管，其特征为在上述保护管的径向外侧设置有碎片捕捉体。
2、 如权利要求1所记载的长弧型放电灯，其特征为上述碎片捕捉体 从上述保护管的与上述发光部抵接或者接近之处间隔开。
3、 如权利要求1所记载的长弧型放电灯，其特征为上述保护管在抵 接或者接近上述发光部的外表面所配置的、外径相对地较小的小径部的端 部，连接有从上述发光管的外表面间隔开来配置的、外径相对地较大的大 径部，并且上述碎片捕捉体是被固定在该大径部的外表面。
4、 如权利要求l所记载的长弧型放电灯，其特征为上述保护管被形 成为直管状，用以从该保护管的外表面让上述碎片捕捉体间隔开的环状间 隔物被固定在该保护管的外表面。
5、 一种长弧型放电灯，该长弧型放电灯具备在发光部所形成的密闭 空间内， 一对电极相互间隔开而配置、并且封入有发光物质的发光管；以 及，在该发光管的径向外侧，沿着发光管的管轴抵接于上述发光部而配设 的保护管，其特征为具有导电性的碎片捕捉体，抵接于上述保护管的与上述发光部抵接之 处的外表面而被设置。
6、 如权利要求1或5所记载的长弧型放电灯，其特征为上述碎片捕 捉体被形成为网状。
7、 如权利要求1或5所记载的长弧型放电灯，其特征为上述碎片捕 捉体是由含有铬的不锈钢所形成。
8、 一种紫外线照射器，其特征为将权利要求1~7中的任一项所记载的长弧型放电灯收容于冷却套管的 内部，该冷却套管具备用以让冷却液循环的流路。
9、 如权利要求8所记载的紫外线照射器，其特征为在上述碎片捕捉体与上述冷却套管之间，用以支撑碎片捕捉体的多个支撑体，被以相互间 隔开并依次排列于碎片捕捉体的长边方向的方式而配置。
10、如权利要求8所记载的紫外线照射器，其特征为上述碎片捕捉 体遍及上述保护管的探出于上述冷却套管的流路内之处的全长而设置。
全文摘要
本发明提供一种具备即使放电灯在点灯驱动时发光管破裂，但也可用以避免连冷却套管也破损的构成的长弧型放电灯、及具备长弧型放电灯的紫外线照射器。其中，该长弧型放电灯具备在发光部所形成的密闭空间内一对电极相互间隔开而配置、并且封入有发光物质的发光管；以及，在该发光管的径向外侧、沿着发光管的管轴抵接或者接近上述发光部而配设的保护管，其特征为在上述保护管的径向外侧设置有碎片捕捉体。
文档编号H01J61/50GK101419896SQ200810170998
公开日2009年4月29日 申请日期2008年10月21日 优先权日2007年10月22日
发明者柳生英昭, 森和之 申请人:优志旺电机株式会社