CN102789957A - 水冷式放电灯单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水冷式放电灯单元，在外管覆盖嵌合于放电管的高压放电灯的外周设置有水冷管的高压放电灯的两端，可自由装卸地设置有保持块，即使保持块为树脂制，也不会从水冷管的端部放射紫外线而使保持块的壁面劣化。上述保持块是树脂制，在与该保持块的壁面相对的上述水冷管的端部设置有紫外线遮挡部件。

Description

水冷式放电灯单元

技术领域

此发明涉及用以对用于涂料或树脂的硬化处理的光化学反应用装置或半导体、液晶基板进行曝光的曝光装置所使用的水冷式放电灯单元，尤其涉及对由放电管及插入有放电管的外管构成的高压放电灯进行间接水冷的水冷式放电灯单元。

背景技术

以往，作为应对油墨或涂料的干燥、树脂的硬化处理的光化学反应用装置的紫外线照射光源、曝光半导体基板或液晶显示器用的液晶基板的曝光装置的紫外线照射光源，使用长弧型的高压放电灯。在这种灯中，为了防止灯本身的破损及对非处理物的热影响，使用水冷式的高压放电灯。

作为具有可高效且有效地进行这种冷却的构造的高压放电灯，在日本特开2010-067474号公报（专利文献1）等中提案了将外管以接触状态乃至紧密接触状态设置于放电管的外周，冷却该外管的周围，由此间接地冷却放电管的间接水冷灯的高压放电灯装置。

图5表示该现有技术的水冷式放电灯单元1。在该图中，高压放电灯2由整体为棒状、例如由石英玻璃形成的放电管3以及将该放电管3插入配置于内部的例如由石英玻璃形成的外管4构成。

上述放电管3的两端被封固，在内部相对配置有例如由钨形成的一对电极5，各电极5经由被气密地埋设于形成在放电管3的杆状的封固部6内的钼等的金属箔7，与外部导线8电连接，该外部导线8从上述封固部6的外端向轴方向外侧突出延伸。

并且，该放电管3以接触状态或紧密接触状态插入外管4内，在其两端通过保持块9一体化，形成高压放电灯2。

另外，在上述放电管3内，封入有Hg或者与Hg一起封入有Fe、Tl、Sn、Zn、In及它们的卤化物等，使其在灯点灯过程中被激励而放射光。

在该水冷式放电灯单元1中，以在上述高压放电灯2的外周具有空隙并将其覆盖嵌合的方式设置圆筒状的水冷管10，在该高压放电灯2中，具体来说在外管4与水冷管10之间的空间形成有冷却水流路11。

然后，在上述高压放电灯2的保持块9、9分别安装有冷却水流入管12及冷却水流出管13，该冷却水流入管12及冷却水流出管13与上述水冷管10内的冷却水流路11连通。

在高压水银灯2点灯时，冷却水W通过未图示的泵等适当的冷却水供给机构被供给至冷却水流入管12，冷却水W沿着高压放电灯2的壁面具体来说沿着外管4的外周面，在轴方向流过形成于高压放电灯2与水冷管10之间的冷却水流路11内，间接地冷却高压放电灯2整体后，经由冷却水流出管13而被排出。

然而，安装在这种水冷式放电灯单元1的放电灯2及水冷管10的保持块9主要使用不锈钢材料。但是，保持块9使用不锈钢材料的话，灯单元1整体的重量会变重，并且保持块9设置于放电灯2的端部，因此容易对水冷管10、外管4、放电管3施加负荷，稍有不慎会导致它们破损的问题，为此，存在给灯交换的作业带来障碍的问题。

因此，从灯交换的容易性、减轻对灯的负荷、降低成本的角度出发，可以想到保持块的部件使用树脂制的材料是有用的。

然而，在保持块的部件使用树脂制的材料情况下，也会产生保持块内部被削减的问题。并且，发现了在冷却管的端部周边，保持块的劣化或消耗显著的问题。

图6表示在冷却管的端部周边的保持块的劣化。

水冷管10相对于保持块9通过O形环15以水密状态可自由装卸地安装，其端部10a配置成与保持块9的壁面9a相对。

从高压放电灯2照射的紫外线中一部分的紫外线在放电管3、外管4、水冷管10各自的管壁的内部传递而从管端部照射。

如图6（A）所示，其中，水冷管10的端部10a与保持块9的壁面9a相对，因此沿其壁面内部传递来的紫外线从上述端部10a放射的话，会照射至该壁面9a。

由于该紫外线，保持块9的壁面9a会劣化，也因流过水冷管10内的冷却水W的作用而逐渐被削去，如图6（B）所示，终于造成部分剥离或脱离。

产生部分性剥离或脱离的话，如图6（C）所示，会失去在水冷管10的管轴方向上的抑制力，由于冷却水W而水冷管10往流动方向移动，最坏的情况下会产生从O形环15脱离、水密性丧失、冷却水漏泄的问题。

在先技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2010-067474号公报

发明内容

本发明要解决的课题鉴于上述现有技术的问题点，提供一种水冷式放电灯单元，在放电管上覆盖嵌合有外管的高压放电灯的外周设有水冷管的高压放电灯的两端，能够自由装卸地设置有保持块，该水冷式放电灯单元的结构能够防止来自上述水冷管的端部的紫外线照射至保持块的壁面，即使保持块为树脂制，也不会让该保持块的壁面因紫外线而劣化，可相对于水冷管切实地安装而不会发生漏水。

为了解决上述课题，本发明的水冷式放电灯单元的特征为，上述保持块为树脂制，在与该保持块的壁面相对的上述水冷管的端部设置有紫外线遮挡部件。

并且，其特征为，上述紫外线遮挡部件是覆盖于上述水冷管的端部的紫外线遮挡膜。

并且，其特征为，上述紫外线遮挡膜由耐热性陶瓷涂料构成。

并且，其特征为，上述紫外线遮挡部件由与上述水冷管的端部相对配置的环状部件构成。

发明效果

根据本发明的水冷式放电灯单元，通过设于水冷管的端部的紫外线遮挡部件，在水冷管的管壁内部传导而向着其端部的紫外线不会从水冷管的端部放射，或即使放射也被与上述端部相对配置的上述紫外线遮挡部件反射，可防止紫外线照射至保持块的壁面。由此实现如下效果：树脂制保持块不会因紫外线而劣化，不会导致壁面被削去的问题，切实地维持水冷管与保持块的安装，不会发生漏水，可实现树脂制的保持块。

附图说明

图1是本发明的水冷式放电灯单元的部分剖面图。

图2是图1的A部的放大图。

图3是图2的另一部分放大图。

图4是本发明的其他实施例的部分放大图。

图5是现有例的剖面图。

图6是现有例的问题的说明图。

具体实施方式

图1是本发明的水冷式放电灯单元的部分剖面图，图2是图1的A部的放大剖面图。

本发明的水冷式放电灯单元1的整体的基本构造与上述图5所示的现有例相同。以下，以不同点为中心来进行说明。

高压放电灯2由放电管3与覆盖嵌合于其外周的外管4构成，在其端部安装有树脂制的保持块9。更具体来说，上述外管3的端部插入保持块9，通过O形环等密封材料17保持成水密状态。

并且，在上述高压放电灯2上覆盖嵌合水冷管10，在它们之间形成有冷却水流路11。该水冷管10的端部被插入至上述保持块9，通过O形环等密封材料15保持成水密状态。

在上述保持块9连结有冷却水流出管13，与上述冷却水流路11连通。另外，虽然在该图中并未图示，但是，在相反侧的另一端部中，在保持块（9）上连结有冷却水流入管（12）。

通过该构造，来自冷却水流入管（12）的冷却水流过冷却水流路11，从冷却水流出管13流出，其间，隔着外管4而间接冷却放电管3。

另外，作为上述保持块9所使用的素材，优选以PBT（聚对苯二甲酸丁二酯，polybutylene terephthalate）、PTFE（聚四氟乙烯，polytetrafluoroethylene）、PBI（聚苯并咪唑，polybenzimidazole），PEEK（聚醚醚酮）、RAI（聚酰胺酰亚胺）、PPS（聚苯硫醚，poly phenylenesulfide）、PEI（聚醚酰亚胺，polyetherimide）、PVDF（聚偏二氟乙烯，polyvinylidene fluoride）、POM（聚缩醛，polyacetal）等为主体、耐热性比较高的树脂。进而，优选在上述树脂中混合有玻璃纤维或碳纤维的复合材料。

如图2详细所示，上述水冷管10的端部10a与保持块9的壁面9a相对配置，由此进行保持块9的定位。

然后，在上述水冷管10的端部10a设置有紫外线遮挡部件20。

在本实施例中，该紫外线遮挡部件20由耐热性陶瓷涂料等构成的遮光膜21形成。

亦即，在水冷管10的端部10a涂布、烧结耐热性陶瓷涂料，其优选使用具有耐UV性、相对冷却水具有耐腐蚀性的材料，例如可采用以氧化硅、氧化铝、氧化钛等为主要成分的材料。另外，利用金属蒸镀来形成遮光膜也是有用的。

根据上述构造，如图3所示，可遮挡从水冷管10的端部10a照射的紫外线。由此即使从灯放射的紫外线在水冷管10的管壁内部传递而从端部10a照射，通过利用紫外线遮挡部件20进行反射或吸收来遮挡紫外线，不会照射到保持块9的相对壁面9a及其周围，可防止其劣化及消耗。

另外，在上述实施例中，已公开了不限于水冷管10的端面，涵盖其管壁的端部附近的内外面而涂布紫外线遮挡膜21，但也可以仅涂布于水冷管10的端面。

但是，在图3所示的涵盖管壁的内外面而形成遮光膜21的结构中，不仅可遮挡从管壁端面放射的紫外线，也可遮挡从其附近放射的紫外线，更有效。

图4表示紫外线遮挡部件20的其它实施例，在水冷管10的端部10a与保持块9的壁面9a之间设置有环状部件22。

在该实施例的情况下，从水冷管10的端部10a放射的紫外线被与其相对配置的环状构件22反射，不会照射至保持块9的壁面9a。

另外，作为该环状部件22，优选具有优良耐UV性、相对冷却水具有优良耐腐蚀性的部件，例如优选不锈钢等金属材料或滑石等陶瓷材料。

另外，作为遮挡紫外线的构件，除了上述以外，也可以使用对水冷管10的端部10a的玻璃表面进行磨砂加工而使光线散射的构件，或者在水冷管10的端部10a设置截断紫外线的石英玻璃部件的构件。

如以上说明所述，根据本发明的水冷式放电灯单元，通过在水冷管的端部设置紫外线遮挡部件，可使在水冷管的管壁内传递而从端部放射的紫外线不照射至保持块的壁面，因此即使采用树脂制的保持块，其壁面也不会因紫外线而劣化，可维持水冷管与保持块在水密状态下的安装，防止漏水等不测的事故，可有效达成保持块的树脂化。

Claims (4)

1.一种水冷式放电灯单元，具备在放电管的外周覆盖嵌合有外管的高压放电灯；以及以覆盖该高压放电灯的外管的周围的方式设置的水冷管，在该水冷管与高压放电灯之间形成有冷却水流路，保持块能够自由装卸地设置于上述高压放电灯的两端，经由该保持块，冷却水供给至上述冷却水流路或从上述冷却水流路排出，其特征在于：

上述保持块是树脂制，在与该保持块的壁面相对的上述水冷管的端部设置有紫外线遮挡部件。

2.如权利要求1所述的水冷式放电灯单元，其中，

上述紫外线遮挡部件是覆盖于上述水冷管的端部的紫外线遮挡膜。

3.如权利要求2所述的水冷式放电灯单元，其中，

上述紫外线遮挡膜由耐热性陶瓷涂料构成。

4.如权利要求1所述的水冷式放电灯单元，其中，

上述紫外线遮挡部件由与上述水冷管的端部相对配置的环状部件构成。

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