JP2739661B2 - 超高圧水銀灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プリント配線用基
板、または写真製版などの露光に用いられる液冷構造の
超高圧水銀灯装置、特に放電管を効果的に冷却できる超
高圧水銀灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線基板などの露光に用いられ
る水銀灯を使用した放電管として、点灯が容易で製作費
が安価な液冷構造のロングアーク式放電管が広く使用さ
れている。しかし、ロングアーク式放電管はアークが長
いため平行光が得にくいという欠点があり、その欠点を
除去するため、特開平２−１９７０５２号公報に記載す
るようなＵ字形放電管装置が提案されている。この装置
は図５に示すように、ベース２０に二箇の透孔２１、２
１を穿設し、その透孔２１、２１にＵ字形の放電管２２
の基部２２ａ，２２ｂを嵌入し、接着材２５を用いて基
部２２ａ，２２ｂをベース２０に固定している。そし
て、基部２２ａ，２２ｂから導出した各リード２３、２
４がベース２０を貫通してその下面から突出するように
構成されている。

【０００３】しかし、上記の放電管装置には、放電管を
空気で冷やすため、加熱した放電管を冷却するのに時間
が掛かり、放電管の連続使用ができなかった。

【０００４】上記問題点を解決するため、冷液構造を有
する放電管の強制水冷方法が本願と同一の出願人によっ
て提案されている。この水冷方法は図７に示すように、
一方が開口したガラス管４７の開口側を取付穴を有する
ベース４８に設け、Ｕ字形放電管４１を有するランプ台
４４を前記ベース４８の取付穴に液密に嵌合し、前記Ｕ
字形放電管４１の両直線部分の内側に水の噴水口４５を
設け、水の導入管４９を通じて前記噴水口４５から水を
噴出して前記Ｕ字形放電管４１を囲繞するように矢印で
示す渦流を生じさせ、排水口５０から水を排出させるこ
とでＵ字形放電管４１を冷却する構成としている。

【０００５】ところが、上記の水冷方法では、放電管の
各直線部分が相互に平行に近接しているため、放電時の
輻射熱によってその直線部分が相互に加熱されオーバー
ヒートを起こし易く、放電管を短寿命にしていた。

【０００６】したがって、上記の問題点を解決するた
め、図６に示すように超高圧水銀灯を利用した液冷構造
を有するＵ字形放電管装置が本願と同一の出願人によっ
て提案されている。このＵ字形放電管装置は、板状ベー
ス３０のほぼ中心部に立設したＵ字形放電管３１と、こ
の放電管３１を取り囲み且つ前記ベース３０に液密に取
り付けた中空構造の透明なジャケット３２と、前記ジャ
ケット３２内部のベース３０に近い側をほぼ二分するよ
うに放電管３１の各直線部分３１ａ，３１ｂの間に介在
した熱的不透明な遮蔽板３３と、前記放電管３１の各直
線部分３１ａ，３１ｂを挟んで前記遮蔽板３３と相対し
て立設した少なくとも二枚の透明な整流板３４と、前記
ベース３０を貫通してジャケット３２内部の前記遮蔽板
３３の両側に開口した給液口３５および排液口３６とを
備えており、前記給液口３５から冷却液を供給してジャ
ケット３２内に矢印で示すように循環させて排液口３６
から冷却液を排水するように構成している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のＵ字形
放電管装置には、次に述べるように更に改善すべき点が
残されていた。

【０００８】(１) 冷却液の流路がＵ字形放電管の一方
の直線部側から他方の直線部側に流れるため、冷却液が
他方の直線部側に流れる間に温められてしまい均等に放
電管を冷却することができず、放電管の破損の原因にな
っていた。 (２) Ｕ字形放電管を液体冷却する際、放電管を取り囲
む冷却液の流速がおそいため、放電管を効率よく冷却す
ることができなかった。 (３) Ｕ字形放電管等を変換する場合、ベースからジャ
ケットおよび整流板等をを取り外す必要があり、取り替
え作業に著しく手間が掛かっていた。

【０００９】この発明は、上記の問題点に鑑み創案され
たものであり、冷却液による冷却効果を更に向上すると
共に、ジャケット等を取り外すことなくＵ字形放電管を
容易に取り外すことができる超高圧水銀灯装置を提供す
ることを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するため、「両端部が開口した筒体の側部に冷却液
の供給口と排液口とを穿設したベースと、このベースの
一方の開口からベース内部に嵌入および引出し可能で液
密に装着したベース本体と、前記ベースの他方の開口端
に液密に取り付けた中空のジャケットと、このジャケッ
トの中空部に突出するように前記ベース本体の中心部に
立設した冷却液供給管と、この冷却液供給管の上端部近
傍を湾曲部が跨越するように前記ベース本体に液密に取
り付けたＵ字形放電管と、前記ベース本体に立設した複
数の整流板とを備え、前記整流板は前記ジャケットの内
壁の部分と共同して前記放電管を取り囲む冷却用流路を
形成しており、前記ベース本体は、前記冷却液供給管の
下端を前記べース側部の供給口に連通させる給液用の液
路と、放電管を囲む前記冷却用流路の末端を前記ベース
側部の排液口に連通させる排液用の液路とを有し、前記
冷却液供給管から両冷却液用流路を経て両排液用の液路
から冷却液を排水してＵ字形放電管を冷却する超高圧水
銀灯装置」として構成した。

【００１１】

【作用】上記のように構成しているのでこの発明は、以
下のような作用を有する。 供給管の上部から放出された冷却液がＵ字形の放電
管の頂部近傍で二分され、放電管の両直線部分に沿って
冷却用の流路内を降下するので、放電管を均等に冷却す
ることが可能となると共に、放電管を取り囲む冷却液の
流速を高めることが可能となり、冷却効果を促進するこ
とができる。 ベース本体は、筒状のベースの一端に取り付けたジ
ャケットを取り外すことなく、ベースの他端側からＵ字
形の放電管を取り付けたまま抜き出しが可能である。 冷却液の供給管および排水管がベースの側部に取り
付けられるため、ベース本体の引き抜き動作の妨げにな
ることはない。 上記およびの構成からＵ字形放電管の取り替え
および装置内の清掃等が容易に行え得る。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１はこの発明の超高圧水銀灯装置の要部を
示す断面図、図２は図１のII−II線における断面図、図
３はベースからベース本体を取り外した状態の側面図、
図４はユニットベースに設けられている放電管等を示す
斜視図である。

【００１３】図１および図２で示すように、超高圧水銀
灯装置１は、ベース２と、ベース本体３と、超高圧水銀
灯でＵ字形の放電管４と、冷却液供給管５と、整流板
６，６、７，７と、ジャケット８等を備えている。

【００１４】ベース２は、両端部が開口した筒状の筒体
２ｂと、この筒体２ｂに一体に取り付けたフランジ部２
ｂ₁ 等からなり、前記筒体２ａの側部には冷却液の供給
口２ｅと、冷却液の排液口２ｃ，２ｄとが穿設されてい
る。ベース２の上端部には、上部ブラケット２ａが螺子
２ｆにより着脱自在に取り付けられており、後述するジ
ャケット８を液密に締め付けている。そして、ベース２
は、フランジ部２ｂ₁ を介して螺子等により固定部１９
に固定されている。なお、冷却液の排液口２ｃ，２ｄお
よび供給口２ｅには、図示しない冷却液の配管が公知の
手段により接続されている。

【００１５】ベース本体３は、前記ベース２の筒体２ｂ
の他方の開口から筒体２ｂの内壁に嵌合および引き出し
可能に液密に装着されている。このベース本体３の中心
部には、冷却液供給管５が立設されており、この供給管
５の上端部を跨越するようにＵ字形の放電管４がベース
本体３に取り付けられている。また、ベース本体３に
は、整流板６、６、７、７が立設されており、これらの
整流板６、６、７、７は後述するように放電管４の周辺
を取り囲む液冷用流路１０、１０を形成している。さら
に、ベース本体３には、前記供給口２ｅを供給管５の入
口側に連通する供給用の液路３ｅおよび前記流路１０、
１０の末端を前記排液口２ｃ，２ｄに連通する冷却液の
排液用の液路３ｃ，３ｄ等が穿設してあり、また、前記
供給用の液路３ｅの入口側は図２で示すように、ベース
２と接する位置に略半月形の淀み部３ｆを形成してい
る。

【００１６】Ｕ字形放電管４は図１および図２に示すよ
うに、その基部４ａ，４ｂが前記ベース本体３の取付孔
を貫通しており、ネジ４ｃ，４ｃおよびシールリング４
ｄ，４ｄを介して液密に装着されている。なお、ベース
本体３の底部から突出している電極端子４ｇ，４ｈは、
図示しないソケット等で接続されるようになっている。

【００１７】冷却液供給管５の両側には図１で示すよう
に、整流板６、６がベース本体３に立設されている。な
お、供給管５、整流板６、６は、赤外線は通さないが紫
外線を通す材料、例えば石英ガラス等の熱的不透明な材
料で造られている。したがって供給管５および整流板
６、６は、放電管４の直線部分４ｅ，４ｆから放射され
た輻射熱を遮断し直線部分４ａ，４ｂを互いに加熱し合
わないようにすることになる。なお、後述する整流板
７、７も整流板６、６と同じ材料で造られている。

【００１８】整流板７、７は図１ないし図４で示すよう
に、Ｕ字形の放電管４および供給管５を挟む位置でベー
ス本体３に立設されている。この整流板７、７の先端側
はジャケットの内壁の近傍まで延びている。したがっ
て、図２で示すように、整流板６、６、７、７は、ジャ
ケット８内壁の一部分と共同して放電管２を取り囲むほ
ぼ四角な断面を有する冷却用流路１０、１０を形成して
いる。なお、流路１０、１０の入口側、すなわち供給管
５の上端部に対面する部分には開口１０ａが設けてあ
り、冷却液はこの開口１０ａから流路１０、１０内に入
り放電管４を取り囲んで基部４ａ，４ｂに向かって流れ
るようになっている。

【００１９】ジャケット８は、石英ガラス等の透明な材
料で形成され、中空構造で略釣り鐘状に形成されてい
る。このジャケット８の開口端８ａは図１に示すよう
に、ベース２にシールリング８ｂ，８ｃを介して着脱自
在にかつ液密に固定されている。したがってベース２の
螺子２ｆを締め付けると、上部ブラケット２ａがシール
リング８ｂ，８ｃを筒体２ｂに押圧するので、ジャケッ
ト８内に充満した冷却液が外部に洩れることはない。

【００２０】ベース本体３がベース２から抜け出さない
ようにすると共に、ネジ４ｃ，４ｃを押圧するため、図
１および図３に示すように蓋体９がベース２およびベー
ス本体３の下部に複数のネジ９ａにより取り付けられて
いる。

【００２１】上記したＵ字形放電管装置を使用する場合
は、次の手順による。はじめに、供給管５から水等の冷
却液をジャケット８内に供給し、ジャケット８内を充満
させ、運転中は冷却液を供給しながら冷却液の排液口２
ｃ，２ｄから冷却液を排出させる。この際、図１の矢印
で示すように、冷却液は供給管５から流出してＵ字形の
放電管４の頂部近傍で二分し、放電管４の湾曲部分から
両直線部分に流れ、整流板６、６、７、７およびジャケ
ット８の一部分が囲む流路１０、１０を経て液路３ｃ，
３ｄから排出される。したがって、放電管４を均等に冷
却できると共に、放電管４を取り囲む冷却液の流速が早
く、そのため効率よく放電管４を冷却することができ
る。

【００２２】また、Ｕ字形放電管４の直線部分４ｅ，４
ｆの間には、供給管５および整流板６、６が介在してい
るため、互いに加熱することはなく、オーバーヒートが
防止される。

【００２３】また、放電管４等を取り替える等の必要が
生じた場合は、図３に示すように、蓋体９を留め付けて
いる螺子９ａを取り外し、蓋体９を取り外すと、ジャケ
ット８等を取り外すことなく、ベース本体３をベース２
から容易に取り出すことが可能になり、放電管４の取り
替えおよび装置内部の清掃等、メインテナンスが容易に
なる。

【００２４】さらに、Ｕ字形の放電管４は、その外形寸
法を小さくするために、その直線部分４ｅ，４ｆを互い
に近づけると装置全体をコンパクトに構成できる。この
際、ベース本体３の底部から突出している電極端子４
ｇ，４ｈの突出長さを図１の仮想線で示すように上下方
向にずらすことで、電極端子同士の放電現象を防ぐこと
ができ安全である。

【００２５】なお、この発明は、上記した実施例に限定
されるものではなく、例えば、ジャケットの横断面が角
形で、その頂部が平坦である長方体状、または断面が多
角形をした柱状体状に形成してもよいこと、さらに据付
時の姿勢は上向きに発光する代わりに横向き、または下
向きに発光してもよいこと、さらに、ベース本体の底部
にベース本体の直径より大径に形成したフランジ部を一
体に設け、このフランジ部をベースの底部に螺子等で着
脱自在に取り付ける構成とすることや、供給管の形状を
角筒状に形成すること等、その他この発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

【００２６】

【発明の効果】この発明は上記のように構成しているの
で、次のような効果を奏する。 供給管の上部から放出された冷却液がＵ字形の放電
管の頂部近傍で二分されて放電管の二つの直線部分に沿
って降下するため、放電管を均等にかつ効率よく冷却す
ることができる。 ベース本体を、筒状のベースの中に嵌入および引出
し可能に取り付けたので、ジャケットを取り外すことな
く、ベースの他端側からＵ字形の放電管を取り付けたま
ま抜き出しが可能になり、Ｕ字形の放電管の取り替え作
業が容易に行える。 冷却液の供給口および排水口がベースの側部に取り
付けているため、ベース本体の引き抜き動作の妨げにな
ることがなく、Ｕ字形放電管装置のメインテナンスが容
易に行え得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のＵ字形放電管装置の要部を示す断面
図である。

【図２】図１のII−II線における断面図である。

【図３】ベースからベース本体を取り外した状態の側面
図である。

【図４】ベース本体に設けられている放電管等を示す斜
視図である。

【図５】従来のＵ字形放電管装置を示す一部を切り欠い
た正面図である。

【図６】従来のＵ字形放電管装置の水冷方法を示す断面
図である。

【図７】従来のＵ字形放電管装置を示す一部を切り欠い
た正面図である。

【符号の説明】

１ 超高圧水銀灯装置 ４ Ｕ字
形放電管 ２ ベース ４ａ （放
電管の）基部 ２ａ 上部ブラケット ４ｂ （放
電管の）基部 ２ｂ 筒体 ４ｅ （放
電管の）直線部分 ２ｃ （冷却液の）排液口 ４ｆ （放
電管の）直線部分 ２ｄ （冷却液の）排液口 ４ｇ （放
電管の）電極端子 ２ｅ （冷却液の）供給口 ４ｈ （放
電管の）電極端子 ３ ベース本体 ５ 冷却
液供給管 ３ｃ （冷却液の排水用）液路 ６ 整流
板 ３ｄ （冷却液の排水用）液路 ７ 整流
板 ３ｅ （冷却液の供給用）液路 ８ ジャ
ケット ９ 蓋体 １０ 冷却用液路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端部が開口した筒状のベースと、このベ
   ースの内部に液密に装着したベース本体と、前記ベース
   の一方の開口端に液密に取り付けた中空のジャケット
   と、このジャケットの中空部に突出するように前記ベー
   ス本体の中心部に立設した冷却液供給管と、この冷却液
   供給管の上端部近傍を湾曲部が跨越するように前記ベー
   ス本体に液密に取り付けたＵ字形放電管と、前記ベース
   本体に立設した複数の整流板とを備え、 前記整流板は、前記冷却液供給管の上端部に対面する部
   分に開口を有し、かつ前記放電管の両脚側を取り囲む二
   つの冷却用流路を形成しており、 前記冷却液供給管から供給した冷却液が前記二つの冷却
   用流路を流通するように前記ベース本体およびベースに
   液路を形成したことを特徴とする超高圧水銀灯装置。
2. 【請求項２】前記ベース本体を前記ベースに着脱自在に
   装着すると共に、前記冷却液供給管の下端を前記ベース
   側部の供給口に連通させる給液用の液路と、前記冷却用
   流路の末端を前記ベース側部の排液口に連通させる排液
   用の流路とを前記ベース本体にもうけてある請求項１に
   記載の超高圧水銀灯装置。