CN1531008A - 介质阻挡放电灯装置及紫外线照射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种介质阻挡放电灯装置,其外部电极沿着发光管外面的管轴方向均一地与发光管紧密接触,而沿管轴方向的准分子放电分布呈均一分布。介质阻挡放电灯装置(EXL)包括:在气密容器(1)内沿轴方向所设置的内部电极(2);包含封入在气密容器(1)内的准分子生成气体的发光管(LT);设在气密容器(1)外面,与内部电极(2)协同动作而在发光管(LT)内产生介质阻挡放电的外部电极(OE);通过将弹力作用在发光管(LT)两端的至少其中一端来支撑发光管(LT),从而使气密容器(1)及外部电极(OE)相互压接的支撑装置(SS1、SS2)。

Description

介质阻挡放电灯装置及紫外线照射装置
技术领域
本发明涉及一种介质阻挡放电灯装置以及使用该装置的紫外线照射装置。
背景技术
氙等稀有气体或者是氙或氪等稀有气体与氯等混合气体做无声放电,产生接近固有单色放射的准分子放电灯,即介质阻挡放电灯,已经记载于很多文献中而在以前已被大家所公知。介质阻挡放电是通过所谓的无声放电形成脉冲电流的流动。该脉冲电流具有高速的电子流,且由于休止期间多,使得如氙那样的放出紫外线的物质暂时结合成分子状态(准分子状态),在返回基态时,有效地放出一种再吸收较少的紫外线。
在第一现有专利技术中,日本特开平11-111235号公报公开了采用细长的管状容器进行介质阻挡放电的介质阻挡放电灯。
在第二现有专利技术中,日本特开平7-272692号公报公开了一种透明且呈细长管状的介质阻挡放电灯,包括设置于兼做介质阻挡放电的第一电介质的放电容器外部的透光性外部电极,以及由内侧长L与直径D比L/D为30或30以上的金属棒或金属管所构成的内侧电极。
在第三现有专利技术中,日本特开2001-084966号公报中公开了一种由本发明人所发明的介质阻挡放电灯,通过张力作用配置内部电极,通过在内部电极上安装限位组件(即锚状物),防止内部电极下垂。在该灯中,锚状物由导电金属构成,由于锚状物作为内部电极的一部分而起作用,使得内外电极间的距离变小,从而提高了激活性能。
在第一~第三现有技术中,形成的发光管包括细长的气密容器、沿气密容器的轴方向延伸的内部电极、以及封入气密容器内的受激准分子生成气体(以下简称准分子生成气体),并具有冷却功能,同时为了气密容器外面一部分的嵌合,将上述灯管压接在凹陷的灯体上,而且,通过在两者间设置外部电极,将外部电极紧密接触在气密容器的外面,沿管轴方向使其产生均匀的介质阻挡放电的同时,使发光管所产生的热快速地发散,从而可将发光效率维持在较高的状态。
不过,第一个问题点是外部电极不易均一地沿发光管的管轴方向与细长发光管外面紧密接触。因此,就会产生沿管轴方向的受激准分子放电(以下简称准分子放电)的分布不均匀的现象。特别是当发光管为全长超过1000mm的长尺状时,该倾向变得更明显。
调查结果显示,其主要原因为外部电极没有均一地沿气密容器的管轴方向与其紧密接触。
另外,如由石英玻璃这种紫外线穿透性材料所构成的细长气密容器要想做成笔直的是比较困难的,所以气密容器的弯曲是外部电极难以均一地沿管轴方向与发光管外面紧密接触的原因之一。
另一方面,在将准分子生成气体封入细长的气密容器内部时,需要事先将气密容器内部的气体排出。并且,在封入准分子生成气体之后,需要将气密容器封住。过去,将连通于气密容器内部的排气用细管玻璃熔接在气密容器的侧面,进行上述的排气和封入。然后,当封入准分子生成气体后封闭切断排气用细管时,形成由肚脐般的小突起构成的拆焊部(tip-off)。为了将气体从气密容器的内部在两端部均一的且快速地排出,以前一般将排气用细管设在气密容器的管轴方向的中央部。
然而,第二个问题点为若使排气拆焊部向照射面侧突出,为了降低该部分的紫外线照射量,沿管轴方向的紫外线照射特性则不均一。于是,被认为可将排气拆焊部相对于照射面向背面侧配置。为此,须在发光体背面侧热传导接触的灯体的表面上,形成嵌合排气拆焊部的凹部。这样一来,不但灯体构造变得复杂,也产生组装变得困难的新问题。
另外,第三个问题点是,具有上述细长气密容器的介质阻挡放电灯,由于伴随气密容器的长尺化及高输出化,灯的变形及亮灯所产生的热应力变大,因此外部电极无法以所希望的状态紧密接触在气密容器外面,并且无法适当地进行灯体的冷却。若外部电极无法以所希望的状态紧密接触在气密容器外面,放电电流就会减少而无法投入所希望的亮灯电力。而且,若无法适当地进行灯体的冷却,就会造成温度上升而发光效率降低。甚至,在灯的变形及亮灯所产生的热应力很大时,气密容器会由于热应力而破裂。
本发明的第一目的是提供一种介质阻挡放电灯装置以及使用该装置的紫外线照射装置,外部电极沿着发光管外面的管轴方向均一地与发光管紧密接触,而沿管轴方向的准分子放电分布呈均一分布。
本发明的第二目的是提供一种介质阻挡放电灯装置以及使用该装置的紫外线照射装置,灯体的构造简单且组装容易。
本发明的第三目的是提供一种改良的介质阻挡放电灯装置以及使用该装置的紫外线照射装置,不会产生由于气密容器的变形及热应力所导致的不合适。
发明内容
本发明提供一种介质阻挡放电装置包括一支撑装置,它通过将弹力作用在发光管两端的至少其中一端来支撑发光管,从而使气密容器与外部电极(OE)相互压接。
该介质阻挡放电灯装置包括具有发光管及外部电极的介质阻挡放电灯,以及将外部电极压接在气密容器外面的支撑装置。
<支撑装置>
支撑装置是通过支撑发光管的气密容器的两端,以弹力作用将气密容器与设于其外面的外部电极相互压接的装置。弹力至少作用在气密容器的一端,作用在两端更为合适。提供弹力作用的具体装置并无特别限定,例如可通过弹簧支撑气密容器。并且,也可以使用包括支撑气密容器的支撑部,以及与该支撑部并排提供弹力作用的弹簧部的支撑装置。
对于通过弹簧支撑气密容器的支撑装置来说,该支撑装置是将弹簧介于支撑装置的固定部与气密容器之间。弹簧可以是用板状、棒状等形状的弹簧材料加工而成的各种构造、形状。将使弹簧力产生作用的支撑装置配置在气密容器的一端,使弹簧力作用在气密容器的全长上,并将外部电极压接在气密容器的外面,将气密容器的一端用铰链构成的支撑装置可转动地固定在固定部上,另一端则可由弹力作用的支撑装置安装于固定部上。
为了将外部电极压接在气密容器的外面,可配置具有沿气密容器长度方向延伸的刚性的灯体作为固定部。这样,可压紧对着灯体的气密容器,由于此时在灯体与气密容器之间可夹持外部电极,便于外部电极紧密接触在气密容器的外面。在这种情况下,外部电极可由柔软的构件形成,使用紫外线反射性高的构件容易得到较廉价的外部电极。并且,通过将适当的冷却装置配置在灯体上,经由外部电极除去气密容器上的热,有效地将紫外线放射效率保持在较高的状态。作为冷却装置的冷却介质,例如可以让水等在灯体内部流动。
<外部电极>
外部电极相对于介质阻挡放电灯的发光管可拆装地设置在气密容器的外面。这样一来,在气密容器的内部,可以产生在与封装于气密容器内部的内部电极之间,将气密容器的壁面作为电介质的介质阻挡放电。而且,为了便于例如仅仅交换发光管等,外部电极通常具有相对于发光管的气密容器外面,可拆装的结构。不过,也可将外部电极不可拆装地设置在气密容器的外面。
另外,外部电极大体上对应于内部电极而具有与其管轴方向相同的长度。这样,沿发光管的管轴方向可产生介质阻挡放电。而且,与外部电极管轴垂直方向的宽度一般而言在以气密容器的管轴为中心夹角呈60~300°的范围内为佳。因此,在未配置外部电极的状态下,由于发光管的气密容器露出外部的部分约在300~60°的范围内形成,使得透过气密容器壁面的紫外线从上述露出部分向外部,而且沿发光管的管轴方向跨越比较长的距离照射,可作各种不同目的利用。但是,通过介质阻挡放电放射大量紫外线的同时,为了将放射的紫外线以较佳的角度照射,与外部电极的管轴正交方向的角度范围最好在90~240°的范围内。而且,为了外部电极的拆装较为容易,以及在支撑装置的弹力作用下可得到相对于气密容器外面的较强压接,在240°以下的范围内较佳。然而,为了同时满足外部电极的可拆装性与紫外线的放射性,60~240°的范围最合适。
同时,在外部电极可拆装地设于气密容器外面的情况下,可以采用薄而有弹性的导电性金属箔、板或金属线等材质,也可以采用较厚的刚性体。无论采用上述哪一种材质,对于面向外部电极的气密容器的内面来说,在其对紫外线的反射率比较高的情况下,由于具有作为反射装置的作用,因此对于获取更多的向外方向的紫外线量有一定效果。紫外线反射率高的材质可用例如高纯度铝或银等。外部电极由刚性体构成的情况下,也可作为灯体使用。
另外,外部电极为连续面状或网格状的任一种状态皆可。而且,所谓网格状就是,将大量单位网格状部分分别相隔一定间隙配置在气密容器轴方向上,而且单位网格状部分接近气密容器的内壁面,另外虽然在气密容器的轴方向相互分离,但还是处于导电连接的状态。单位网格部分,相对于圆周方向可以连续,也可分断。因此,在具体情况下,该单位网格部分也可呈网眼状。
<本发明的作用>
在本发明中,通过具备上述的构造,当施加适当的高频电压作为封装在气密容器内部的内部电极与可拆装地设于气密容器外面的外部电极之间的电压时,在气密容器内部产生准分子生成气体的准分子放电。外部电极由于通过支撑装置在气密容器的外面靠弹力作用压接,因此在气密容器的外面与外部电极之间难以形成空隙,从而沿气密容器的管轴方向形成均匀的准分子放电。
<气密容器>
由紫外线穿透材料所构成的气密容器,一般而言可用合成石英玻璃制作。但是,对于本发明来说,只要是对于波长为真空中的紫外线都具有可穿透性的材料都可以使用。
气密容器要想多输出紫外线,外径为12mm或12mm以上较佳。另外,要想降低放电起始电压,内径在25mm或25mm以下较佳。更进一步,可使壁厚为2mm或2mm以下,在0.3mm~1mm的范围更佳。对此,气密容器的长度并无限制,可以为对应于所需的紫外线照射长度的任意长度,例如可为大约1m。特别是在本发明中,因为通过支撑装置能更容易使外部电极在气密容器的管轴方向均一地压接,因此长度也可以为1m或1m以上。
作为在对气密容器的内部进行排气后将准分子生成气体封入的方法,一般是将排气管连接在气密容器上。在本发明中,虽然排气管连接在气密容器的任意部分皆可,但连接在侧面会使排气管的连接作业以及排气、封入作业变得容易。并且,通过排气管排气后,将准分子生成气体从排气管封入气密容器内,通过拆焊排气管而形成排气拆焊部。
另外,气密容器若为管状,除了笔直的直管外,稍有弯曲也可。实际上,在形成细长管时,容易形成一些弯曲,例如相对于全长约1200mm,会形成最大1mm或1mm以下的弯曲。但是,这种程度的弯曲,大体上被认可为直管。在本发明中,可对外部电极进行压接。气密容器例如在呈圆弧状弯曲的情况下,将圆弧的背部面向外部电极配置较佳。也可将圆弧的侧面部分面向外部电极配置。因此,在上述中间任意角度范围内,通过外部电极面向气密容器配置,外部电极能良好地与气密容器的外部压接。而且,管的截面形状一般为圆形,也可采用椭圆形、四角形等所想要的截面形状。
<内部电极>
内部电极可为任何一种构造,例如多个单位网格部分可以为在气密容器的轴方向上分别通过空隙配置成的网格状,也可任意采用上述现有技术中的各种构造的内部电极。但是,由于内部电极形成网格状,可使产生紫外线的量相对地变多,所以较为合适。另外,所谓「多个单位网格部分可以为在气密容器的轴方向上分别通过空隙配置成的网格状」,是指单位网格部分接近气密容器的内壁面,且虽然在气密容器的轴方向上相互分离,也仍为导电连接的状态。而且,单位网格部分相对于圆周方向可以连续,也可断开。因此,该单位网格部分具体可以为环状(前者的状态)、螺旋状或绕线状(后者的状态)、或网眼状等。在网眼状的状况下,根据该网眼的构造决定属于前者或后者。
在单位网格部分为环状的情况下,通过使其具有沿气密容器的轴方向延伸的连结部分,可使多个单位网格部分以既定的节距(pitch)连结,且具有导电连接。另外,通过将连结部分沿气密容器的中心轴延伸的构造,内部电极的整体呈具有多个环链(ring anchor)(相当于单位网格部分)的复印用卤素灯泡灯丝那样的形状,可利用设备进行制造而使制造变得容易。但是,避开气密容器的中心轴而采用将连结部分直接与网格状部分的环状部分连接也可。而且,连结部分为单线的直线状也可,外径相对于气密容器的内径为20%或20%以下的绕线状也可。另外,可对连结部分施以适当的、最好是2kg或2kg以上的张力,在该张力作用于中心轴方向的状态下进行封装。在使张力作用时,内部电极最好做成绕线状。即使不是绕线状,也可使中心轴方向的张力作用于连结部分。不论连结部分为何种形状,通过在气密容器的两端侧密封连结部分的两端,使张力容易作用在连结部分。但是,如果连结部分仅在气密容器的一端密封连结,而在气密容器的另一端通过适当的手段例如以支撑线固定于密封部上的情况下,也可使张力作用在连结部分。
对此,单位网格部分为螺旋状及网眼状的情况下,该螺旋及网眼部分具有作为连结部分的功能,多个单位网格部分相互地做机械及导电性连结。但是,在螺旋状及网眼状单位网格部分上,焊接有由单一或多个棒状体所构成的连结部分,这样可给予内部电极更佳的保形性。或使用卷框取代棒状体的连结部分,形成螺旋状及网眼状的单位网格部分,可得良好的保形性。而且,卷框的绝缘性及导电性均良好。对于网格部分,若采用上述任何一种的构造,则可给予内部电极整体形状的稳定性,使安装变得容易。
并且,内部电极是以相对于该单位网格部分的轴向节距P(m)与后述的准分子生成气体的压强p(Pa)的积p·P在所确定的范围内这种方式形成的。
另外,在本发明中,如后述那样即使在提高准分子生成气体的封入压强而使灯效率提高的情况下,也可使单位网格部分与气密容器内壁面之间的距离为3mm或3mm以下。上述距离若在3mm或3mm以下,在此条件下,放电维持电压可抑制在1000V或1000V以下。
另外,构成内部电极的材料并无特别限定,例如可使用钨、钼以及镍等耐火性的金属,而钨和钼的功函数相对较小,容易放出电子,所以具有降低启动电压的效果。
另外,当内部电极密封在由石英玻璃所构成的气密容器的端部时,可采用使用密封金属箔的密封构造,此密封金属箔多用于紧密地密封石英玻璃的场合。同时,通过将石英玻璃夹钳密封,可将密封金属箔做气密性密封。
<准分子生成气体>
准分子生成气体可用氙、氪、氩或氦等稀有气体的一种或多种混合,或者是稀有气体与氟、氯、溴或碘等卤素的混合气体,例如XeCl、KrCl等。而且,也可将氖等不产生准分子的气体添加在准分子生成气体中。
另外,准分子生成气体的压力可达20000Pa或20000Pa以上。伴随压力变大灯效率提高而紫外线输出增加。但是,灯的效率随着压力的增加会显示出饱和的倾向。
<其它构造>
虽然不是本发明的必须构成要素,可根据需要选择性地添加以下的构造。
1.(有关灯座)为了使介质阻挡放电灯容易通电,可在气密容器两端安装适当形状及构造的灯座。进而,可经由灯座,通过支撑装置支撑发光管。
2.(有关灯体)灯体如在说明支撑装置时说明的那样,是以使外部电极夹持在气密容器之间的方式进行配置的。并且,因为灯体与介质阻挡放电灯之间是设置成可进行热传导的状态下的,所以可将其作为一种除去介质阻挡放电灯亮灯时所产生的热的装置来加以利用。为加强这种灯体的作用,可强制地冷却灯体。例如,可使冷却剂例如水在灯体内部流动。或者是,在灯体的外面形成易于放热的凹凸构造,以及/或使用使空气强制通过的风扇装置等,恰当地使用现有技术的冷却装置。
本发明还提供一种紫外线照射装置,包括上述的介质阻挡放电灯装置,和配置有介质阻挡放电灯装置的紫外线照射装置本体,和连接在介质阻挡放电灯装置上、点亮介质阻挡放电灯装置的高频点灯电路。
在本发明中,所谓「紫外线照射装置」是指所有利用介质阻挡放电灯装置产生紫外线的装置。例如,半导体步进机、光洗净装置、光硬化装置以及光干燥装置等。而「紫外线照射装置本体」是指紫外线照射装置中除了介质阻挡放电灯装置以及高频生成装置之外的其余的部分。
另外,介质阻挡放电灯装置可根据需要使用一个或多个。
为了点亮介质阻挡放电灯装置而使用高频点灯电路。高频点灯电路包含高频生成装置产生高频电压,将该亮灯所需的高频电力供给介质阻挡放电灯装置。所谓「高频」是指10kHz或10kHz以上的频率。但最好为100kHz~2MHz。并且,高频亮灯电路在介质阻挡放电灯装置稳定亮灯时施加1500V或1500V以下,最好是700~1000V的高频电压。更进一步说,介质阻挡放电灯装置的启动电压为2~2.3kVp-p,通过将高频亮灯电路的二次开放电压提高至启动电压,而使其容易启动。这种情况下,作为产生高频的手段将并联反相器作为主体构成时,由于容易得到高升压比而比较合适。这样一来,由于高频输出波形为正弦波,在介质阻挡放电灯装置亮灯时产生的噪音就比较少。不过,除高频生成装置以外也可同时采用起始用脉冲电压生成装置。更进一步说,虽然介质阻挡放电灯装置与高频亮灯电路配置在接近的位置较佳,但配置成相互分离的位置也可。介质阻挡放电灯装置与一般的放电灯不同,无须以限流装置串联。但是,为了将灯电流调节至既定值,可根据需求,将适当值的阻抗串联而亮灯。并且,将介质阻挡放电灯装置连接在高频亮灯电路时,只要使外部电极接地,产生的噪音就会减少。
由于内部电极形成网格状,而且为阳极,外部电极在阴极介质阻挡放电中,从内部电极的单位网格部分附近放射的紫外线变多,从邻接的单位网格部分中间放射的紫外线变少。因此,当单位网格部分的节距较大时,不仅气密容器的轴方向上紫外线照度的均整度变差,同时,紫外线照度也会降低。而在内部电极与外部电极相位相反的状况下,则不会产生如上所述的状况。若将内部电极的单位网格部分的节距设定在4mm或4mm以下,则由于单位网格部分间紫外线照度低的谷间部分会分别被各单位网格部分所产生的紫外线强度强的区域所掩盖,因此气密容器的轴方向的紫外线照度的均整度在得到显著提高的同时,紫外线照度也会提高。
并且,由于脉冲点灯可以产生强的余晖发光,所以有助于提高紫外线的照度。
高频亮灯电路若输出脉冲电压,不论其余的构造为何,例如通过使用矩形波输出的反相器,可得矩形波脉冲。但是,使用正弦波输出的反相器,也可得正弦波的脉冲。
本发明还提供一种介质阻挡放电灯照明装置,包括一介质阻挡放电灯,具有紫外线穿透材料所构成的细长管,在其一端附近具有向侧边突出的排气拆焊部的气密容器,在气密容器内沿轴向设置的内部电极,封入气密容器内的准分子生成气体,以及设于气密容器外面、通过与内部电极的协同工作、在气密容器内产生介质放电的外部电极。其特征在于气密容器的拆焊部从灯体的一端露出外部,同时介质阻挡放电灯以与灯体间成热传导状态的方式设置在灯体上。
在这种介质阻挡放电灯照明装置的发明中,作为让气密容器的内部排气后将准分子生成气体封入的装置,是将排气管连接在气密容器上的。在本发明中,是将排气管连接于气密容器一端的附近且从灯体向外露出部位的侧面上的。而且,排气管进行排气后,将准分子生成气体从排气管封入气密容器内,通过将排气管做拆焊而形成排气拆焊部。将气体通过形成在气密容器一端侧的排气管排出时,特别是气密容器在1m或1m以上的情况下,要想作充分的排气,时间有些许变长的倾向。为此,也可在气密容器的两端附近形成一对排气管同时进行排气。然而,在该情况下,会形成一对排气拆焊部。
由于有以上所述的构造,气密容器的排气拆焊部就容易配置在紫外线配光为90%以下的非有效紫外线照射区域外的位置上,所以介质阻挡放电灯在面向灯体的区域中,可得较高的均整度。因此,容易在管轴方向上得到均一的紫外线照度分布。而且,由于排气管是位于从气密容器的中央部向端部侧偏倚的位置上的,所以在形成单一排气拆焊部的状况下,排气时间有稍许变长的倾向,但无本质上的问题。不过,如前所述,也可配置多个排气拆焊部在上述既定的位置上。
另外,不需要将排气拆焊部收容在灯体上的构造。这样,可避免灯体构造的复杂化,维持灯体的廉价。
更进一步说,将介质阻挡放电灯设在灯体时,气密容器的排气拆焊部的方向不必限制在既定的方向上,这样,介质阻挡放电灯容易安装在灯体上。
本发明还提供一种紫外线照射装置,包括上述的介质阻挡放电灯装置,配置有介质阻挡放电灯装置的紫外线照射装置本体,连接于介质阻挡放电灯装置、点亮介质阻挡放电灯装置的高频点灯电路。
本发明还提供一种介质阻挡放电灯装置,包括:介质阻挡放电灯,由紫外线穿透材料所构成的细长管状的气密容器,设于气密容器内的内部电极,连接于内部电极、从气密容器的一端向外部导出的供电导体,封入于气密容器内的准分子生成气体,以及设于气密容器的外面、通过与内部电极的协同动作在气密容器内产生介质阻挡放电而作用的外部电极等构成;安装在介质阻挡放电灯两端部的第一及第二灯头;以及通过支撑第一及第二灯头、支撑介质阻挡放电灯的第一及第二灯头支撑装置。上述第一灯头通过包围导出介质阻挡放电灯供电导体的一端部而机械地保护该端部的同时,保持与供电导体的绝缘关系,第二灯头通过包围阻抗放电灯的另一端部而机械地保护该端部的同时,具有连接在外部电极的导电体部分。第一灯头支撑装置固定地支撑第一灯头,第二灯头支撑装置在介质阻挡放电灯的管轴方向可移动地支撑第二灯头的同时,具有与第二灯头的导电体部分导电连接的特征。
以下,针对上述的介质阻挡放电灯装置的构成要素作最初说明,接着针对其它的构成要素作说明。
<第一灯头>第一灯头包围介质阻挡放电灯的后述供电导体被导出侧的一端部而机械地保护该端部。并且,第一灯头与上述供电导体保持绝缘关系。若满足以上的条件,第一灯头以导电物质或绝缘物质形成皆可。甚至,第一灯头根据需求,在包围介质阻挡放电灯一端部的同时,包围设于介质阻挡放电灯的气密容器外部的外部电极的端部。在此构造中,第一灯头的至少一部分是由导电物质所形成,使第一灯头与外部电极导通,可对外部电极供电。
<第二灯头>第二灯头包围介质阻挡放电灯的另一端而机械地保护该端部。并且,第二灯头具有与介质阻挡放电灯的外部电极连接的导电体部分。若满足上述条件,第二灯头以导电物质或绝缘物质形成皆可。而以导电物质形成时,容易与外部电极连接,构造也简单。
<第一灯头支撑装置>第一灯头支撑装置固定地支撑第一灯头,从而支撑介质阻挡放电灯的一端部。
<第二灯头支撑装置>第二灯头支撑装置是在介质阻挡放电灯的管轴方向可移动地支撑第二灯头,同时与第二灯头的导电体部分导电连接。上述可移动的状态对应于预计可能产生的变形及热应力所造成的伸缩,可在既定的范围内移动。第二灯头支撑装置与第二灯头的导电体部分导电连接的关系为,即使第二灯头相对于第二灯头支撑装置在介质阻挡放电灯的管轴方向移动时,也必须保持连接。
针对第二灯头的上述构造,在介质阻挡放电灯的管轴方向可移动地支撑第二灯头的具体构造在本发明中并无特别的限定。例如,通过松弛地支撑介质阻挡放电灯另一端侧,可满足上述的条件。但是,当介质阻挡放电灯脱落时,必须不会产生错位。因此在使弹力产生作用的同时,能对第二灯头进行支撑则更佳。作为使弹力产生作用的装置,比如说可配置第一滑接机构。
另外,针对第二灯头支撑装置的上述构造,就第二灯头对于第二灯头支撑装置在介质阻挡放电灯的管轴方向移动时,第二灯头支撑装置与第二灯头的上述导电体部分导电连接的关系仍然维持这一条件得以满足的具体构造来说,在本发明中并无特别限定。比如说可通过在第二灯头支撑装置及第二灯头之间配置第二滑接机构来实现。而第二滑接机构可适当地采用现有的各种构造。
另外,第二滑接机构最好是面向外部电极,通过压接力作用于介质阻挡放电灯而构成滑接,并发挥以下所示的特别作用。即,具有这种细长气密容器的介质阻挡放电灯,一般抵接于紫外线反射性灯体的内面,通过流通于灯体内的冷却剂实现冷却并点灯。当外部电极的构成是将薄金属板接触在气密容器外表面时,该外部电极由于介于上述灯体的内面与气密容器之间,第二滑接机构在两者间施加压接力。这样,外部电极紧密接触在气密容器的外面,可进行既定的动作。由此,介质阻挡放电灯以既定的发光率亮灯。
在本发明中,上述第一滑接机构与第二滑接机构可用单一的滑接机构兼用。但是,毫无疑问也可另外配置。
<本发明的作用>在本发明中,由于具备了上述的构造,通过在介质阻挡放电灯的内部电极与外部电极间施加所需的高频脉冲电压或交流电压,在气密容器的内部发生介质阻挡放电,而产生短波长的紫外线。上述的放电电压通过供电导体施加给内部电极,至少经由第二灯头支撑装置及第二灯头施加给外部电极。根据需要,也可通过第一灯头支撑装置及第一灯头与上述第二灯头和第二灯头支撑装置同时使用,即从外部电极的两端施加上述电压,构成如前述所知的构造。
介质阻挡放电灯从熄灯的冷却状态到点灯而温度上升,气密容器会因热膨胀而伸长。此时,配置在一端的第一灯头与第一灯头支撑装置之间为固定关系,而第二灯头与第二灯头支撑装置之间可相对移动,因此,对应于不同的伸长程度,第二灯头相对于第二灯头支撑装置产生不同的偏移。但是,即使产生偏移,由于第二灯头的导电体部分与第二灯头支撑装置之间仍保持导电连接,内部电极与外部电极之间的介质阻挡放电仍能持续进行。
然而,在本发明中,介质阻挡放电灯的气密容器为长尺形,为了提高输出,伴随亮灯灭灯,即使介质阻挡放电灯变形并产生热应力,也能在第二灯头与第二灯头支撑装置之间被自动地吸收,以既定的点灯状态持续点灯。其结果,可防止灯破坏,及冷却条件恶化而导致的发光效率降低。
更进一步说,在第二灯头支撑装置为如上所述的对应于第二灯头的导电体部分配置第二滑接机构的情况下,由于时常面向外部电极,压接力作用于介质阻挡放电灯而滑接,从而依靠灯体的良好冷却能得以维持。
以下,虽然不是上述记载的发明所必需的构成要素,但可根据需求选择性地添加灯体。
本发明还提供一种紫外线照射装置,包括上述的介质阻挡放电灯装置,配置有介质阻挡放电灯装置的紫外线照射装置本体,点亮介质阻挡放电灯装置的高频点灯电路。
附图说明
图1为表示本发明介质阻挡放电灯装置的第一实施例的一部分切割正视图及左右侧视图。
图2为第一实施例的发光管的正视图。
图3为第一实施例的放大部位中央剖面的正视图。
图4为第一实施例的非供电端侧的灯座及支撑装置的放大部分正剖视图。
图5为第一实施例的沿图4的V-V’线的剖视图。
图6为第一实施例的灯体的放大纵剖面图。
图7为第一实施例的灯体的右视图。
图8为本发明介质阻挡放电灯装置第二实施例的示意剖视图。
图9为本发明介质阻挡放电灯装置第三实施例的示意剖视图。
图10为作为本发明紫外线照射装置的一实施例的紫外线洗净装置的正剖视图。
图11为同一紫外线洗净装置的仰视图。
图12为沿图11的XII-XII’线的剖视图。
图13表示本发明介质阻挡放电灯装置的第四实施例的一部分切割正视图及左右侧视图。
图14为第四实施例的发光管的正视图。
图15为第四实施例的放大部分的中央正剖视图。
图16为本发明介质阻挡放电灯装置的第五实施例的介质阻挡放电灯装置及灯体的部分切割的一部分正剖视图。
图17为介质阻挡放电灯装置及第一灯座支撑装置的正视图及右视图。
图18为表示介质阻挡放电灯的第一及第二灯座的部分切割的一部分正剖视图。
图19为本发明的介质阻挡放电灯装置的第六实施例的介质阻挡放电灯装置及灯体的部分切割的一部分正剖视图。
图20为作为本发明的紫外线照射装置的一实施例的紫外线洗净装置的正剖视图。
图21为同一紫外线洗净装置的仰视图。
图22为沿图21的XIII-XIII’线的剖视图。
符号说明
1~气密容器;1a~中空部;1b~密封部;1b1~钼箔;2~内部电极;2a~连结部;2b~网格部分;2c~直线部;3、4~导入线;11~电极主体部分;12~加强环部;13~密封圈;14~灯座筒体;15~夹环部;16~线管;17~绝缘盘片;18~绝缘保护部;19~绝缘接头;20~板弹簧;21~第一臂;22~第二臂;23~安装/端子装置;23a~安装/端子配件;23b~支撑螺栓;30~灯座筒体;31~夹紧环部;32~绝缘盘片;35~安装/端子装置;35a~安装/端子配件;35b~螺栓;35c~安装螺栓;36~板弹簧;37~臂;40~凹陷部;41~冷却剂通道;41a~流入口;51~紫外线照射装置本体;51a~紫外线照射室;51b~电源室;51c~铰链;51b1~把手;51b2~把手;51b3~保护器;52~点灯电路;114~灯头筒体;114a~小开口;115~夹紧环部;116~线管;117~支撑臂;118~绝缘体;119~安装/端子部;119a~导电板;119b~端子螺栓;119c~安装孔;121~支撑台;121a~灯体安装部;121b~绝缘套筒安装部;122~绝缘套筒;123~安装螺栓;130~灯头筒体;131~夹紧环部;141~支撑台;142~滑接机构;141a~底端;141b~灯头容纳部;142a~灯头支撑部;142b~滑接部;145~安装台;
EXL~介质阻挡放电灯装置;LT~发光管;OE~外部电极;LS1~供电侧的灯座;SS1~第一支撑装置;LS2~非供电端侧的灯座;SS2~第二支撑装置;CB~灯体;EU~介质阻挡放电灯装置单元;UVW~紫外线照射装置;EU2~介质阻挡放电灯装置;B1、B2~第一及第二灯头;BS1、BS2~第一及第二灯头支撑装置;LB~灯体;T~电压侧电源端子台。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的具体实施方式。
图1至图7表示本发明介质阻挡放电灯装置的第一实施例,图1为部分切割正视图及左右侧视图,图2为发光管的正视图。图3为放大部分中央正剖视图。图4为非供电端侧的灯座及支撑装置的放大部分正剖视图。图5为沿图4的V-V’线的剖视图。图6为灯体的放大纵剖视图。图7为灯体的放大的右视图。在各图中,介质阻挡放电灯装置EXL由发光管LT、外部电极OE、供电端侧的灯座LS1、第一支撑装置SS1、非供电端侧的灯座LS2以及第二支撑装置SS2等构成。介质阻挡放电灯装置EXL与灯体CB组合而构成介质阻挡放电灯装置单元EU。图3中的T为电压侧电源端子台。以下对各构成要素作说明。
<发光管LT>发光管LT如图2所示由气密容器1、内部电极2以及一对导入线3、4所构成。
气密容器1全长约1200mm,由紫外线穿透性材料所构成,包括细长圆筒状的中空部1a以及形成于中空部1a两端的密封部1b。密封部1b为内部埋设钼箔1b1的冲压密封构造。
气密容器1的中空部1a的内部封入准分子生成气体。
内部电极2由连结部2a、多个单元网格部分2b以及两端直线部2c所构成。连结部2a是由线径0.26mm的钨线形成的金属细线卷绕而形成外径1.2mm的线圈2a作为主体的构造。单元网格部分2b以一定节距为间隔例如15mm多个配置于连结部2a的环状部分或环状的链接部。两端直线部2c是在连结部2a的两端拉伸而形成。然后,内部电极2在约2kg的张力作用的状态下,将两端直线部2c焊接在形成于气密容器1两端的密封部1b的钼箔1b1的一端。内部电极2的连结部2a安装在气密容器1的状态下,靠张力拉伸。
一对导入线3、4与埋设在内端形成于气密容器1两端的密封部1b的钼箔1b1焊接,底端从密封部1b向外部露出。但是,导入线4由于形成非供电端,气密容器1封止后切断外部露出部而变成较短的尺寸。而且,根据需要,涂敷耐热性绝缘体而隐藏导入线4切断后的露出部。
<外部电极OE>外部电极OE主要如图3所示,包括电极主要部分11、加强环部12以及密封圈13。并且,电极主体部分11的横截面开口角约220°,以高纯度的铝板弯曲成大体上为圆弧形的槽状体,跨越面向发光管LT的气密容器1的内部电极2区域的大略全长,嵌合于气密容器1的外面。加强环部12由导电性金属构成,一端从上侧重叠于电极主体部分11的端部,另一端插入后述供电端灯座LS1的开口内。密封圈13介于加强环部12与面向气密容器1的外面,对供电端灯座LS1的内部做防水、保湿的密封。
<供电端的灯座LS1>供电端的灯座LS1主要如图3所示,具有对发光管LT的内部电极2供电的功能,由灯座筒体14、夹环部15、线管16、绝缘盘片17以及绝缘保护部18所构成。灯座筒体14为有底筒体,包持发光管LT供电侧的端部。并且,在底部中央具有小开口。夹紧环部15导电及机械地固定在灯座筒体14的开口部,经由外部电极OE的加强环部12以及密封圈13,夹紧发光管LT的供电侧端部而固定在灯座筒体14上。
线管16导电连接在从发光管LT导出的导入线3和后述的安装/端子装置23之间。绝缘盘片17为中央具有比较小的开口的陶瓷圆盘,从灯座筒体14绝缘地保护从灯座筒体14的底部经由上述开口导入的线管16。绝缘保护部18为陶瓷筒体状,通过导入灯座筒体14内的线管16在内部贯通,保持固定并绝缘。
<第一支撑装置SS1>第一支撑装置SS1主要如图3所示,通过弹力支撑供电端的灯座LS1。然后,第一支撑装置SS1是由绝缘接头19、板弹簧20、第一臂21、第二臂22、安装/端子装置23所构成。
绝缘接头19一端固定在第二臂22的前端,结合板19a从另一端突出。而且,结合板19a对第二臂22绝缘。
板弹簧20整个呈L字形,形成中间部弯曲的弹力施加部20a。并且,板弹簧20的一端经由绝缘接头19及第二臂22与供电端侧的灯座LS1的灯座筒体14绝缘地连接。然后,板弹簧20的另一端固定在安装/端子装置23上。
第一臂21的底端焊接在灯座筒体14的后端部,供电端的灯座LS1的绝缘保护部18固定在灯座筒体14上。
第二臂22主要如图3所示,其底端焊接在供电端的灯座LS1的灯座筒体14的前端部。
安装/端子装置23在从灯座筒体15分离的位置与灯座筒体15结合,经由供电端的灯座LS1以及第一支撑装置SS1将弹力施加给发光管LT及外部电极OE,同时也具有固定在电压侧电源端子台T上的功能。安装/端子装置23包括安装/端子配件23a、支撑螺栓23b以及安装螺栓23c。安装/端子配件23a一端通过支撑螺栓23b连接在板弹簧20以及线管16上,另一端通过安装螺栓23c以如图标的垂直状态安装在电压侧电源端子台T上。支撑螺栓23b经由供电端侧的灯座LS1支撑介质阻挡放电灯装置EXL的供电端,同时由于具有端子配件的功能,其板面与介质阻挡放电灯装置EXL大约平行地延伸。支撑螺栓23b将线管16的另一端与板弹簧20一同机械及导电性地连接在安装/端子配件23a上。
<非供电端侧的灯座LS2>非供电端侧的灯座LS2主要如图4所示,虽然构造大体上与供电端的灯座LS1类似,但无法对内部电极2进行供电,由灯座筒体30、夹紧环部31以及绝缘盘片32构成,可使外部电极OE接地。
灯座筒体30为有底筒状,包持发光管LT的非供电侧端部。
夹紧环部31如图5所示,由两个分割的构造所构成,通过一对夹紧螺栓31a连结,外部电极的加强环部以及密封圈(未标示)导电性地及机械地连接在灯座筒体30的开口部,同时在发光管LT的非供电侧端部上防水、防湿地夹紧固定灯座筒体30。
绝缘盘片32配置在灯座筒体30底部的内侧,绝缘的保护使连接于发光管LT的内部电极2的导入线4接地的灯座筒体30。
<第二支撑装置SS2>第二支撑装置SS2主要如图4所示,通过弹力支撑供电端侧的灯座LS2。第二支撑装置SS2是由安装/端子装置35、板弹簧36以及臂37构成。
安装/端子装置35包括安装/端子配件35a、螺栓35b以及安装螺栓35c。安装/端子配件35a通过非供电端侧的灯座LS2,将介质阻挡放电灯装置EXL的外部电极OE导电性地连接在接地电源端子台的同时,由于支撑介质阻挡放电灯装置EXL的非供电端,板面与介质阻挡放电灯装置EXL大略平行地延伸。螺栓35b将板弹簧36连接在安装/端子配件35a的一端。安装螺栓35c将安装/端子配件35a的另一端机械及导电性地安装在未标示的接地电源端子台上。
板弹簧36整体呈L字形,其中间部形成弯曲的弹力施加部36a。并且,板弹簧36的一端通过臂37连接在非供电端侧的灯座LS2的灯座筒体30上。同时,板弹簧36的另一端通过端子螺栓35b固定在安装/端子配件35a上。臂37的底端焊接在灯座筒体30的前端部,其前端连接在板弹簧36上。
<介质阻挡放电灯装置单元EU>介质阻挡放电灯装置单元EU是由介质阻挡放电灯装置EXL与灯体CB组合而成。
灯体CB如图6及图7所示,沿发光管LT为细长状,气密容器1约一半埋设于它的下面形成剖面为半圆形的凹陷部40,同时在内部形成中空的冷却剂通道41。冷却剂通道41是从配置于灯体CB的一端侧的流入口41a流入,从配置于另一端侧的流出口(未标示)流出。并且,灯体CB的长度对应于发光管LT的有效发光长度。
<动作>介质阻挡放电灯装置EXL,在其上半部是埋设在介质阻挡放电灯装置单元EU的灯体CB的凹陷部40的情况下,由第一及第二支撑装置SS1、SS2,通过弹力安装在电压侧电源端子台T与接地侧电源端子台(未标示)上。相应的,外部电极OE为了紧紧的夹持在灯体CB的凹陷部40的内面与气密容器1的外面之间,外部电极OE在整个管轴方向上均一地压接在以气密容器1为主的上半部的外面。即,第一和第二支撑装置SS1、SS2在气密容器1弯曲的情况下,通过弹力作用使气密容器1与外部电极OE相互压接来修正其弯曲。结果,在气密容器1的内部,沿管轴方向产生均匀的介质阻挡放电,从介质阻挡放电灯装置EXL所得到的紫外线强度的均整度,在介质阻挡放电灯装置EXL的全长范围内得到提高。
以下,参照图8及图9针对介质阻挡放电灯装置的其它实施例进行说明。而且,在各图中,与图1至图7相同的部分给予相同的符号而省略说明。
图8表示本发明的介质阻挡放电灯装置第二实施例的示意剖视图。本实施例为气密容器1稍微有点弯曲的一较好的构造。而且,为了容易理解,图中将弯曲夸张地表示。
即,气密容器1以图中实线表示稍微作弓形弯曲的情况下,制造介质阻挡放电灯装置EXL,使圆弧背面位置弯曲的外侧抵接于灯体CB。
因此,若将介质阻挡放电灯装置EXL的两端向灯体CB压挤安装,气密容器的弯曲则为弹性变形。相应的,介质阻挡放电灯装置EXL的全长如图中锁线所示真的矫正直了时,由于外部电极压接在气密容器1的外面,在管轴方向的有效发光部的全长范围内,紫外线产生的均整度提高。
图9为本发明的介质阻挡放电灯装置第三实施例的示意底面图。本实施例为气密容器1稍微有点弯曲的另一较好的构造。而且,为了容易理解,图中将弯曲夸张地表示。
即,气密容器1以图中实线表示稍微作弓形弯曲的状况下,制造介质阻挡放电灯装置EXL,使圆弧部分横向抵接在灯体CB上。
因此,若介质阻挡放电灯装置EXL的两端向灯体CB压挤安装,介质阻挡放电灯装置EXL在其全长上如图中锁线所示,相对于灯体CB笔直的状态,由于外部电极压接在气密容器1的外面,在管轴方向有效发光部的全长上,紫外线产生的均整度提高。
图10至图12是本发明紫外线照射装置的一个实施例紫外线洗净装置,图10为正剖视图,图11为仰视图,图12为沿图11的XII-XII’线的剖视图。在各图中,与图1至图7相同的部分给予相同的符号而省略说明。紫外线照射装置UVW包括紫外线照射装置本体51、点灯电路52以及多个介质阻挡放电灯装置单元EU。
紫外线照射装置本体51整体为箱形,内部上下区分为紫外线照射室51a以及电源室51b。紫外线照射室51a与电源室51b,一端可通过铰链51c开闭。
在紫外线照射室51a内,并列配置有后述的多个介质阻挡放电灯装置单元EU。紫外线照射室51a固定地配置在工件洗净装置的搬运装置上方,同时下面为开放,对通过下面下方的工件(未标示)照射紫外线。在图11中,加上斜线的部位是表示紫外线有效照射区域。
电源室51b在内部收容有点灯电路52以及省略图示的控制电路,以铰链51c作为旋转中心,在图10中可向上方转动。并且,51b1为电源室51b转动时把持的把手,51b2为搬运紫外线照射装置或电源室51b时的把手,51b3为电源配线的保护器。
点灯电路52收容在电源室51b内,经过电源配线的保护器51b3,将由电源室51b导入的电源进行变换,产生高频电压,并对多个介质阻挡放电灯装置单元EU的个别介质阻挡放电灯装置供电。
多个介质阻挡放电灯装置单元EU在紫外线照射室51a内以相互邻接的状态配置。但是,为了便于制造,以及清洁维护的需要,介质阻挡放电灯装置单元EU为可拆装。
并且,为使冷却水在灯体CB的冷却剂通道内流通,在流入口连接有供给冷却水的配管,在流出口连接有供排水的配管。
图13至图15表示本发明的介质阻挡放电灯照明装置的第四实施例。图13为部分切割的正视图及左右侧视图。图14为发光管的正视图,图15为放大部位的中央剖面正视图。在各图中,介质阻挡放电灯照明装置EU由介质阻挡放电灯EXL以及灯体CB所构成。介质阻挡放电灯EXL全长为1295mm,有效发光长1130mm。
发光管LT的气密容器1由外径18mm、内径16mm的细长圆筒形中空部1a,以及在中空部1a两端形成的密封部1b构成。在中空部1a的一端部附近,排气拆焊部1c从侧面突出。而且,排气拆焊部1c形成在离气密容器1的一端40mm的位置上。即,图13及图15所示的排气拆焊部1c配置在从灯体CB一端露出的位置上。排气拆焊部1c也可配置在气密容器1的外围任意角度的位置。在气密容器1的中空部1a的内部,将作为准分子生成气体的氙气封入。
由于排气拆焊部1c配置在从灯体CB一端露出的位置上,在介质阻挡放电灯EXL面向灯体CB的位置,可得到高的均整度。因此,在管轴方向上,容易得到均匀的紫外线照度。并且,无须将排气拆焊部作为灯体CB的构造部分。这样,可避免灯体构造的复杂化,维持灯体的廉价。甚至,介质阻挡放电灯EXL设在灯体CB上时,气密容器1的排气拆焊部1c的方向无须限制在既定的方向。这样,介质阻挡放电灯EXL易于安装在灯体CB上。
而且,本发明的第四实施例的介质阻挡放电灯照明装置EU如图10至图12所示,也可装入紫外线照射装置UVW而具体化。
图16至图18是本发明的介质阻挡放电灯装置的第五实施例。图16为介质阻挡放电灯装置及灯体部分切割的一部分正剖视图。图17为介质阻挡放电灯的第一灯座支撑装置的正视图及右视图。图18为介质阻挡放电灯的第一及第二灯座的部分切割的一部分正剖视图。
在各图中,介质阻挡放电灯装置EU2是由介质阻挡放电灯EXL、第一及第二灯头B1、B2以及第一及第二灯头支撑装置BS1、BS2所构成。介质阻挡放电灯装置EU2以接触状态支撑在灯体CB的下面。而且,介质阻挡放电灯装置EU2除去第一及第二灯头支撑装置BS1、BS2时的全长为1115mm,有效发光长为950mm。以下,针对各构成要素作说明。
介质阻挡放电灯EXL是由发光管LT以及外部电极OE所构成。由于发光管LT以及外部电极OE的构造实质上与第一至第四实施例相同,省略其详细的说明。而且,在第五实施例中,并且,电极主体部分11的横截面开口角约220°,以高纯度的铝板弯曲成大体上为圆弧形的槽状体。并且外部电极OE的密封圈13介于加强环部12与气密容器1所面对的外面,对第一灯头B1的内部做防水、防湿的密封。
<第一灯头B1>第一灯头B1,主要如图16及图18所示,具有对发光管LT的内部电极供电的功能,由灯头筒体114、夹紧环部115、线管116、支撑臂117、绝缘体118以及安装/端子部119所构成。
灯头筒体114为有底筒形,包围发光管LT的供电侧的一端部从而机械地保护该端部。并且,在底部中央设有小开口114a。夹紧环部115固定在灯头筒体114的开口部,经由外部电极OE的加强环部12以及密封圈13,夹紧发光管LT的一端部而固定在灯头筒体114上。在图16中,省略了夹紧环部115的图标。
线管116连接在一端从发光管LT导出的导入线3上,从灯头筒体114底部的开口114a导出至外部,与安装/端子部119导电连接。支撑臂117紧固在灯头筒体114的开口端附近。绝缘体118机械地连接在支撑臂117和安装/端子部119之间并使其绝缘。安装/端子部119包括细长的导电板119a、端子螺栓119b以及安装孔119c,细长的导电板119a的一端安装在绝缘体118上。端子螺栓119b螺入于细长的导电板119a,连接线管116的另一端以及未标示的电源侧端子。安装孔119c形成于细长导电板119a的另一端侧,通过下述的第一灯头支撑装置BS1而具有对第一灯头B1的支撑作用。
<第一灯头支撑装置BS1>第一灯头支撑装置BS1,如图16所示,为支撑第一灯头的装置,由支撑台121、绝缘套筒122以及安装螺栓123所构成。
支撑台121一端做直角弯曲而形成灯体安装部121a,在另一端形成绝缘套筒安装部121b。另外,灯体安装部121a固定在后述的灯体LB上,绝缘套筒安装部121b从灯体LB的一端部竖立着。绝缘套筒122一端固定在支撑台121的绝缘套筒安装部121b,而向介质阻挡放电灯EXL的管轴方向的外侧突出。安装螺栓123安装在第一灯头B1的安装/端子部119上。
因此,第一灯头支撑装置BS1通过支撑臂117、绝缘体118、安装螺栓123、绝缘套筒122以及支撑台121而机械地支撑在介质阻挡放电灯EXL的一端部上,即支撑第一灯头B1。并且,与内部电极2连接的线管116通过端子螺栓119b连接在未标示的高频电源的高压侧输出端。
<第二灯头B2>第二灯头B2主要如图18所示,构造大略类似于供电端的灯头B1,虽然不对内部电极2供电,但形成外部电极OE接地,由灯头筒体130以及夹紧环部131构成。
灯头筒体130由导电性金属构成,为一有底筒体,包围发光管LT的非供电侧的端部而提供机械地保护。夹紧环部131是由紧固螺栓(未标示)紧固,将外部电极OE的加强环部12以及密封圈13电性及机械地连接在灯头筒体130开口部的同时,将发光管LT的非供电侧的端部防水防湿地紧固在灯头筒体130上。在图16中,省略了夹紧环部131的图标。
<第二灯头支撑装置BS2>第二灯头支撑装置BS2,如图16所示,包括支撑台141以及滑接机构142,在管轴方向可移动地支撑第二灯头B2。并且,第二灯头支撑装置BS2在图16中以剖面图表示。
支撑台141的底端141a固定在后述的灯体LB上,前端部从灯体LB在管轴方向延伸,在前端部的下部形成容纳第二灯头B2的灯头容纳部141b。滑接机构142由板弹簧所构成,底端141a固定于支撑台141而与灯头容纳部141b协同动作而构成灯头支撑部142a。并且,在上述板弹簧的前端部上形成滑接部142b。滑接部142b,滑接在第二灯头B2的灯头筒体130的下面,通过压接力作用将第二灯头B2抵接在灯体LB的下面。
因此,第二灯头支撑体BS2的灯头容纳部141b是在管轴方向可移动地支撑第二灯头B2,并且,不论第二灯头支撑体BS2有无移动,滑接机构142时常保持第二灯头B2导电连接的状态。甚至,滑接机构142通过将第二灯头B2压在第二灯头支撑体BS2的上面,将介质阻挡放电灯EXL的外部电极OE抵接在灯体LB的下面。
<灯体CB>灯体CB为支撑介质阻挡放电灯EXL的装置,从垂直于第16图的纸面的剖面看,下面为横剖面半球状的凹形,在凹形的部分,从下方以压接介质阻挡放电灯EXL的状态支撑该介质阻挡放电灯EXL。并且,灯体CB的内部为中空,构成冷却剂(比如水)的流通通路。冷却剂的流通比如说可以从灯体CB的长度方向的一端流向另一端。
进一步说,为了在灯体CB的下面支撑介质阻挡放电灯EXL,第一及第二灯头支撑体BS1、BS2安装在两端部既定的位置。即,在图16中灯体CB右侧的一端部上面,安装有第一灯头支撑体BS1的支撑台21的安装部21a。借此,介质阻挡放电灯EXL的一端部被灯体CB支撑。并且,在图16的左侧的另一端部的上面,安装有第二灯头支撑体BS2的支撑台141的底端141a。借此,介质阻挡放电灯EXL的另一端部在管轴方向可移动地支撑灯体CB。
图19为本发明的介质阻挡放电灯装置的第六实施例的介质阻挡放电灯装置及灯体的部分切割的一部分正剖视图。在图中,与图16相同的部分给予相同的符号而省略说明。
在第五实施例中,介质阻挡放电灯EXL的气密容器1为长尺状,为了使输出变高,伴随着点灯和灭灯,即使介质阻挡放电灯EXL变形并产生热应力,其第二灯头B2与第二灯头支撑体BS2仍维持导电连接状态而作相对的移动,从而变形及热应力被吸收,以既定的点灯姿势持续点灯。其结果,可抑制灯的破损以及因冷却条件恶化而导致的发光效率降低。
第六实施例与第二灯头支撑体BS2的构造不同。即,支撑台141的灯头容纳部141b成为环状。并且,滑接机构142的底端141a螺栓固定在灯头容纳部141b。而且,图中,符号145为用来将第二灯头支撑体BS2的支撑台141的底端141a安装在灯体CB上的安装台。
图20至图22表示作为本发明的紫外线照射装置的一实施例的紫外线洗净装置。图20为正剖视图,图21为仰视图,图22为沿图21的XIII-XIII’线的剖视图。在各图中,与图16至图19相同部分给予相同符号而省略说明。紫外线照射装置UVW2包括紫外线照射装置本体51、点灯电路52以及多个介质阻挡放电灯装置单元EU2。紫外线照射装置本体51及点灯电路52的构造,由于与图10至图12的紫外线照射装置本体51及点灯电路52相同,省略详细的说明。

Claims (6)

1.一种介质阻挡放电灯装置,其特征在于,包括:
发光管,包含由紫外线穿透性材料构成的细长管状气密容器、在气密容器内沿其轴方向设置的内部电极、以及封入在气密容器内的准分子生成气体;
外部电极,设于气密容器外面,与内部电极协同动作在发光管内产生介质阻挡放电;以及
支撑装置,通过弹力作用在发光管两端的至少一端上来支撑发光管,将气密容器及外部电极相互压接。
2.一种紫外线照射装置,其特征在于,包括:
如权利要求1所述的介质阻挡放电灯装置;
配置有上述介质阻挡放电灯装置的紫外线照射装置本体;
连接于上述介质阻挡放电灯装置,使上述介质阻挡放电灯装置点灯的高频点灯电路。
3.一种介质阻挡放电灯照明装置,其特征在于,包括:
灯体;
介质阻挡放电灯,包含由紫外线穿透性材料构成的细长管状、在其一端附近有向侧方突出的排气拆焊部的气密容器;在气密容器内沿其轴方向设置的内部电极;封入在气密容器内的准分子生成气体;以及设于气密容器外面,与内部电极协同动作而在气密容器内产生介质阻挡放电的外部电极;
其中气密容器的排气拆焊部从灯体的一端露出外部,同时上述介质阻挡放电灯以与灯体间成热传导状态的方式设置在灯体上。
4.一种紫外线照射装置,包括:
如权利要求3所述的介质阻挡放电灯照明装置;
配置上述介质阻挡放电灯照明装置的紫外线照射装置本体;
连接于上述介质阻挡放电灯,点亮介质阻挡放电灯的高频点灯电路。
5.一种介质阻挡放电灯装置,包括:
介质阻挡放电灯,具有:由紫外线穿透性材料构成的细长管状的气密容器;设在气密容器内的内部电极;从气密容器的一端向外部导出的供电导体;封入在气密容器内的准分子生成气体;以及设于气密容器外面,与内部电极协同动作而在气密容器内产生介质阻挡放电的外部电极;
第一灯头,包围介质阻挡放电灯导出的供电导体的一端部而机械地保护该端部,并与供电导体保持绝缘关系;
第二灯头,包围介质阻挡放电灯导出的供电导体的另一端部而机械地保护该端部,并具有与外部电极连接的导电体部分;
第一灯头支撑装置,固定地支撑第一灯头;
第二灯头支撑装置,在介质阻挡放电灯的管轴方向可移动地支撑第二灯头,同时与第二灯头的导电体部分导电连接。
6.一种紫外线照射装置,包括:
如权利要求5所述的介质阻挡放电灯装置;
配置上述介质阻挡放电灯照明装置的紫外线照射装置本体;
连接于上述介质阻挡放电灯,点亮介质阻挡放电灯的高频点灯电路。
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