JPS637830B2 - - Google Patents

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JPS637830B2
JPS637830B2 JP59086986A JP8698684A JPS637830B2 JP S637830 B2 JPS637830 B2 JP S637830B2 JP 59086986 A JP59086986 A JP 59086986A JP 8698684 A JP8698684 A JP 8698684A JP S637830 B2 JPS637830 B2 JP S637830B2
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JP
Japan
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lamp
gap
box body
reflecting mirror
air
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JP59086986A
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Japanese (ja)
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JPS60232274A (en
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Yoshiro Fuse
Takao Naganuma
Akyoshi Fujimori
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OKU SEISAKUSHO CO Ltd
Original Assignee
OKU SEISAKUSHO CO Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • B01J19/122Incoherent waves
    • B01J19/123Ultraviolet light

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速で走行する糸状および紐状物の
表面に塗布された紫外線被照射物である紫外線硬
化型樹脂塗料を紫外線の照射によつて硬化させる
紫外線照射装置に関するもので、さらに詳言すれ
ば、紫外線発生源である放電管を良好にかつ効果
的に冷却することを目的とするものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ultraviolet irradiation device for curing an ultraviolet curable resin coating, which is an object to be irradiated with ultraviolet rays, applied to the surface of a thread-like or string-like object running at high speed. More specifically, the purpose is to cool the discharge tube, which is the source of ultraviolet radiation, in a good and effective manner.

近年、急速に発展している光フアイバーに関し
て、その製造コストのダウンと、高速生産を目的
として、光フアイバーの被覆材料は、熱乾燥型か
ら紫外線硬化型へと代わつてきている。
In recent years, with regard to optical fibers, which have been rapidly developing, the coating materials for optical fibers have been changing from heat-drying types to ultraviolet curing types, with the aim of reducing manufacturing costs and increasing production speed.

この光フアイバー表面にコーテイングされた紫
外線硬化型塗料を硬化する目的で開発された紫外
線照射装置の実用化されているものの基本的な構
造は、内面を鏡面とした楕円筒形状の反射鏡の第
1の焦点軸心位置に、紫外線発生源としての空冷
式高圧水銀灯とか空冷式金属蒸気放電灯等の放電
管(以下、単にUVランプと記す)を、そして第
2の焦点軸心位置に、紫外線被照射物が通過する
ための通路を形成する紫外線透過型中空管をそれ
ぞれ配置固定したものとなつているが、この紫外
線照射装置は、その姿勢が常に一定した状態で使
用されるとは限らず、水平方向に走行する光フア
イバーに対して使用されたり、上下方向に走行す
る光フアイバーに対して使用されたりするもので
あり、また中空管内を走行する光フアイバーは、
一本の場合もあれば数本もしくは数十本をまとめ
た場合もあるので、UVランプの出力を変化調整
する必要がある場合がある等して、UVランプの
加熱状態は必ずしも一定せず、これがためUVラ
ンプを常に良好な状態で作動させることができな
かつたばかりか、UVランプを無理な状態で作動
させることになるので、UVランプの寿命を縮め
ることになつていた。
The basic structure of the commercially available ultraviolet irradiation equipment developed for the purpose of curing the ultraviolet curable paint coated on the surface of the optical fiber is the first reflector in the form of an elliptical cylinder with a mirrored inner surface. A discharge tube (hereinafter simply referred to as a UV lamp) such as an air-cooled high-pressure mercury lamp or an air-cooled metal vapor discharge lamp is placed at the focal axis position of the ultraviolet ray source, and an ultraviolet radiation source is placed at the second focal axis position. The ultraviolet ray transmitting hollow tubes that form the passages for the irradiated object to pass through are arranged and fixed, but this ultraviolet irradiation device is not always used in a constant position. It is used for optical fibers that run horizontally, or for optical fibers that run vertically, and optical fibers that run inside hollow tubes.
In some cases, there is one lamp, and in other cases there are several or even dozens of lamps, so the output of the UV lamp may need to be changed and adjusted, so the heating state of the UV lamp is not necessarily constant. For this reason, not only was it not possible to always operate the UV lamp in a good condition, but the UV lamp had to be operated in an unreasonable condition, which shortened the life of the UV lamp.

本発明は、上記した従来例における欠点および
不都合を解消すべく創案されたもので、紫外線発
生源としての放電管、すなわちUVランプに対す
る空冷程度を、UVランプの両端側からそれぞれ
に調整することができるようにしたものである。
The present invention was devised to eliminate the drawbacks and inconveniences of the conventional examples described above, and it is possible to adjust the degree of air cooling for the discharge tube as a source of ultraviolet light, that is, the UV lamp, from both ends of the UV lamp. It has been made possible.

以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら
説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明による紫外線照射装置は、両端を端板に
よつて閉鎖した筒形状の箱体5と、楕円筒体の内
周面を鏡面とし、この鏡面となつた楕円内周面の
第1の焦点軸心A付近に紫外線発生源である放電
管、すなわちUVランプ1をそして第2の焦点軸
心B付近に紫外線被照射物の通路を形成する紫外
線透過型中空管2をそれぞれ配置固定して前記箱
体5内に取付けられた楕円筒状反射鏡3と、前記
箱体5内の両端部に前記反射鏡3の端面が開放さ
れた空気室9をそれぞれ形成すると共に、前記箱
体5の筒壁と前記反射鏡3の外周面との間に通路
室9′を形成すべく箱体5と反射鏡3との間に設
けられた一対の保持板6と、前記通路室9′を形
成している箱体5の筒壁部分に形成された冷却空
気吸気用開口部10および排気用開口部11とか
ら成り、前記UVランプ1近傍の反射鏡3箇所、
すなわち楕円とその長軸とが交叉する箇所に冷却
空気の通路としての第1の間隙4を形成すると共
に、前記中空管2近傍の反射鏡3箇所、すなわち
楕円とその長軸とが交叉する箇所に冷却空気の通
路としての第2の間隙4′を形成し、前記保持板
6に開孔面積の調整可能な風量調整孔7を開孔
し、さらに前記第2の間隙4′と前記排気用開口
部11とを排気用ダクト11′により連通させて
構成されている。
The ultraviolet ray irradiation device according to the present invention includes a cylindrical box body 5 whose both ends are closed by end plates, an elliptical cylinder whose inner circumferential surface is mirror-finished, and a first focal point of the mirror-finished elliptical inner circumferential surface. A discharge tube, that is, a UV lamp 1, which is a source of ultraviolet light is placed near the axis A, and an ultraviolet transmitting hollow tube 2, which forms a path for the object to be irradiated with ultraviolet light, is placed and fixed near the second focal axis B. An elliptical cylindrical reflecting mirror 3 is installed inside the box 5, and air chambers 9 are formed at both ends of the box 5 with open end faces of the reflecting mirror 3. A pair of retaining plates 6 are provided between the box body 5 and the reflecting mirror 3 to form a passage chamber 9' between the cylindrical wall and the outer peripheral surface of the reflecting mirror 3, and the passage chamber 9' is formed. It consists of a cooling air intake opening 10 and an exhaust opening 11 formed in the cylindrical wall portion of the box body 5, and includes three reflecting mirrors near the UV lamp 1;
That is, a first gap 4 as a passage for cooling air is formed at a location where the ellipse and its long axis intersect, and at the same time, the three reflecting mirrors near the hollow tube 2, that is, the ellipse and its long axis intersect. A second gap 4' as a passage for cooling air is formed at the location, an air volume adjustment hole 7 whose opening area can be adjusted is formed in the holding plate 6, and the second gap 4' and the exhaust gas are The exhaust opening 11 is communicated with the exhaust duct 11' by an exhaust duct 11'.

図示実施例の場合、反射鏡3は、楕円筒体を、
その長軸を含む平面に沿つて2分割し、この2分
割された楕円筒体片を、この分割端面間に第1お
よび第2の間隙4,4′を形成した状態で対向配
置して構成されている。
In the illustrated embodiment, the reflecting mirror 3 has an elliptical cylinder,
It is constructed by dividing the body into two parts along a plane including its long axis, and arranging the two divided elliptical cylinder pieces facing each other with first and second gaps 4 and 4' formed between the divided end faces. has been done.

この反射鏡3は、両楕円筒体片を一定位置関係
で両保持板6に固定し、この両保持板6によつて
箱体5に取付け固定されている。
This reflecting mirror 3 has both elliptical cylindrical pieces fixed to both holding plates 6 in a fixed positional relationship, and is attached and fixed to the box body 5 by these holding plates 6.

それゆえ、この両保持板6による反射鏡3の箱
体5への取付け固定によつて、箱体5内には、そ
の両端部に、反射鏡3の端面が開放された空気室
9と、そして中央部に、反射鏡3の外周面と箱体
5の筒壁との間に位置する通路室9′とが形成さ
れることになる。
Therefore, by fixing the reflecting mirror 3 to the box body 5 using both holding plates 6, an air chamber 9 is formed in the box body 5 at both ends thereof, with the end faces of the reflecting mirror 3 being open. A passage chamber 9' located between the outer circumferential surface of the reflecting mirror 3 and the cylindrical wall of the box body 5 is formed in the center.

箱体5の筒壁の前面壁部には、中央に排気用開
口部11が、そしてこの排気用開口部11の両側
に吸気用エアフイルターを組付けた吸気用開口部
10がそれぞれ開口形成されていて、両吸気用開
口部10は、そのまま通路室9′の外部に対する
開口部となつているのに対して、排気用開口部1
1は排気用ダクト11′により第2の間隙4′にだ
け連通するように構成されている。
In the front wall of the cylindrical wall of the box body 5, an exhaust opening 11 is formed in the center, and intake openings 10 with intake air filters attached are formed on both sides of the exhaust opening 11. Both intake openings 10 serve as openings to the outside of the passage chamber 9', while the exhaust opening 1
1 is configured to communicate only with the second gap 4' through an exhaust duct 11'.

また、保持板6に開孔成形された風量調整孔7
は、その開孔面積を調整することができる構造と
なつているのであるが、この開孔面積調整手段は
特に限定されるものではなく、図示実施例の場合
は、この風量調整孔7の近傍に、風量調整孔7を
完全に閉鎖することのできる大きさの平板形状を
した風量調整シヤツター8をピンにより回動自在
に取付け、この風量調整シヤツター8の風量調整
孔7に対するラツプ量を調整することによつて、
風量調整孔7の開孔面積を調整変更するようにし
ている。
In addition, an air volume adjustment hole 7 formed in the holding plate 6
has a structure in which the aperture area can be adjusted, but this aperture area adjusting means is not particularly limited, and in the case of the illustrated embodiment, the air volume adjustment hole 7 is A flat plate-shaped air volume adjustment shutter 8 of a size that can completely close the air volume adjustment hole 7 is rotatably attached to the air volume adjustment hole 7 with a pin, and the amount of wrap of this air volume adjustment shutter 8 with respect to the air volume adjustment hole 7 is adjusted. By the way,
The opening area of the air volume adjustment hole 7 is adjusted and changed.

このように、通路室9′を形成する箱体5の筒
壁に、吸気用開口部10および第2の間隙4′を
連通した排気用開口部11が形成され、かつ保持
板6に風量調整孔7が形成されているので、両吸
気用開口部10から通路室9′内に吸入された冷
却用空気は、直接、第1の間隙4を通つてUVラ
ンプ1を冷却して、そのまま第2の間隙4′およ
び排気用開口部11を経て排気される部分と、通
路室9′から風量調整孔7を通つて一旦空気室9
に入り、この空気室9からUVランプ1の端部を
冷却しながら第2の間隙4′および排気用開口部
11を経て排気される部分とに別れることに なお、第2図および第3図において、中空管2
の一端に取付けられた希ガスパージ用ブロツク1
2は、この中空管2を冷却するための希ガス供給
のためのものである。
In this way, an air intake opening 10 and an exhaust opening 11 communicating with the second gap 4' are formed in the cylindrical wall of the box 5 forming the passage chamber 9', and the holding plate 6 is provided with an air volume adjustment mechanism. Since the hole 7 is formed, the cooling air taken into the passage chamber 9' from both the intake openings 10 directly cools the UV lamp 1 through the first gap 4, and then directly flows into the passage chamber 9'. 2 through the gap 4' and the exhaust opening 11, and from the passage chamber 9' through the air volume adjustment hole 7 to the air chamber 9.
The end portion of the UV lamp 1 is cooled from the air chamber 9 and separated into a portion that is exhausted through the second gap 4' and the exhaust opening 11. Note that FIGS. 2 and 3 In the hollow tube 2
Rare gas purge block 1 attached to one end
2 is for supplying a rare gas to cool the hollow tube 2.

本発明による紫外線照射装置は、上記したよう
に、UVランプ1に沿つて形成された第1の間隙
4から冷却用空気をUVランプ1に吹きつけるよ
うにしたので、UVランプ1を効果的に冷却する
ことができる。
As described above, the ultraviolet irradiation device according to the present invention blows cooling air onto the UV lamp 1 from the first gap 4 formed along the UV lamp 1, so that the UV lamp 1 can be effectively heated. Can be cooled.

また、UVランプ1の両端部が位置する箱体5
の両端部には、UVランプ1が配置された反射鏡
3の端面が開放した空気室9が形成されており、
この空気室9への冷却用空気の流入量は、風量調
整孔7の開孔面積の調整によつて、自由に設定変
更することができるので、UVランプ1の両端部
に対する冷却程度に差を与えることができること
になる。
In addition, a box body 5 in which both ends of the UV lamp 1 are located
An air chamber 9 is formed at both ends of the reflecting mirror 3 in which the UV lamp 1 is arranged, and the end face of the reflecting mirror 3 is open.
The amount of cooling air flowing into the air chamber 9 can be freely changed by adjusting the opening area of the air volume adjustment hole 7, so that there is no difference in the degree of cooling at both ends of the UV lamp 1. You will be able to give.

例えば、第2図に示した如く、UVランプ1を
水平姿勢にして配置した横型設置の場合は、UV
ランプ1は、その全長にわたつて均一に加熱する
ので、このUVランプ1に対する冷却操作は、そ
の全長にわたつて均一で良く、よつて両風量調整
孔7は、その開放面積を等しく調整しておけば良
い。
For example, as shown in Figure 2, in the case of horizontal installation where the UV lamp 1 is placed in a horizontal position, the UV
Since the lamp 1 is heated uniformly over its entire length, the cooling operation for the UV lamp 1 can be uniformly performed over its entire length, and therefore both air volume adjustment holes 7 have their open areas adjusted equally. Just leave it there.

これに対して、第3図に示した如く、UVラン
プ1を直立した姿勢にして配置した縦型配置の場
合は、UVランプ1は、各部分間の熱干渉によつ
て、その全体が均一に加熱されることはなく、上
方部分の方がより高温に加熱されることになるの
で、第3図図示の如く、下方の保持板6に形成さ
れた風量調整孔7を閉鎖して、下方の空気室9に
冷却用空気が供給されないようにするのに対し、
上方の保持板6に形成された風量調整孔7を全開
にして、上方の空気室9に冷却用空気が充分に供
給されるように調整することによつて、高温にな
り勝ちなUVランプ1の上半部分を充分に冷却す
ることができることになり、これによつてUVラ
ンプ1を良好な状態で作動させることができるこ
とになる。
On the other hand, as shown in Figure 3, in the case of a vertical arrangement in which the UV lamp 1 is placed in an upright position, the entire UV lamp 1 is uniform due to thermal interference between each part. Since the upper part is heated to a higher temperature than the upper part, the air volume adjustment hole 7 formed in the lower retaining plate 6 is closed and the lower part is heated to a higher temperature. While cooling air is not supplied to the air chamber 9 of
By fully opening the air volume adjustment hole 7 formed in the upper holding plate 6 and adjusting it so that a sufficient amount of cooling air is supplied to the upper air chamber 9, the UV lamp 1, which tends to become hot, can be removed. This means that the upper half of the UV lamp 1 can be sufficiently cooled, and thereby the UV lamp 1 can be operated in good condition.

なお、高速で中空管2内を通過する被照射物に
対しては、UVランプ1からの紫外線を効率良く
かつ均一に照射する必要があるが、本発明装置を
使用して光フアイバーにコーテイングされた紫外
線硬化型樹脂塗料を実際に硬化させた場合、UV
ランプ1の発光管径dを、12mmよりも大きいが24
mmよりも小さい値に設定することによつて良好な
結果を得ることができた。
Note that it is necessary to efficiently and uniformly irradiate the object with ultraviolet rays from the UV lamp 1 to the object passing through the hollow tube 2 at high speed. When UV-curable resin paint is actually cured, UV
The arc tube diameter d of lamp 1 is larger than 12 mm, but 24
Good results could be obtained by setting the value smaller than mm.

UVランプ1の発光管径dを、12mm以下にする
と、発生した紫外線の集光効率は高くなるのであ
るが、その反面、UVランプ1の発光管である石
英管の失透により短寿命となり、これを防止する
には、UVランプ1への入力電力を低下させなけ
ればならず、またUVランプ1の冷却を相当強力
に達成しなければならないので、運用上実際的で
ない。
If the arc tube diameter d of the UV lamp 1 is set to 12 mm or less, the efficiency of collecting the generated ultraviolet rays will increase, but on the other hand, the lifespan will be shortened due to devitrification of the quartz tube that is the arc tube of the UV lamp 1. To prevent this, the input power to the UV lamp 1 must be reduced and the cooling of the UV lamp 1 must be achieved considerably, which is not practical in operation.

反対に、UVランプ1の発光管径dを、24mm以
上にすると、発生した紫外線の集光効率が悪く、
これがため被照射物である紫外線硬化型塗料の硬
化が効率良く達成することができなかつた。
On the other hand, if the arc tube diameter d of UV lamp 1 is set to 24 mm or more, the efficiency of collecting the generated ultraviolet rays will be poor.
For this reason, it was not possible to efficiently cure the ultraviolet curable paint that was the object to be irradiated.

また、UVランプ1の発光長さは、150mm以上
とするのが良好であつた。
Further, it was preferable that the emission length of the UV lamp 1 was 150 mm or more.

これは、UVランプ1の発光長さが150mm以下
となると、交流点灯であるUVランプ1の光リツ
プルにより、連続的な硬化作用を得ることができ
なくなるからである。
This is because if the emission length of the UV lamp 1 becomes 150 mm or less, it becomes impossible to obtain a continuous curing effect due to light ripples of the UV lamp 1 which is AC-lit.

以上の説明から明らかな如く、本発明による紫
外線照射装置は、UVランプの姿勢如何にかかわ
らず、このUVランプ全体を均一に冷却すること
ができるので、UVランプを良好に作動させるこ
とができ、またこれによつて被照射物に対する紫
外線の効率の良い照射を達成することができ、さ
らにUVランプの姿勢が制限されることがないの
で、都合の良い設置姿勢で装置を設置使用するこ
とができる等多くの優れた効果を発揮するもので
ある。
As is clear from the above description, the ultraviolet irradiation device according to the present invention can uniformly cool the entire UV lamp regardless of the position of the UV lamp, and therefore can operate the UV lamp well. In addition, this makes it possible to efficiently irradiate the object with ultraviolet rays, and since the position of the UV lamp is not restricted, the device can be installed and used in a convenient installation position. It exhibits many excellent effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明装置の基本的構成の説明に供
するための簡略図である。第2図は、UVランプ
を水平姿勢に配置した横型設置方式の本発明装置
の実施例を示す、一部破断した全体斜視図であ
る。第3図は、UVランプを直立姿勢に配置した
縦型設置方式の本発明装置の実施例を示す、一部
破断した全体斜視図である。 符号の説明、1;UVライプ、2;中空管、
3;反射鏡、4,4′;間隙、5;箱体、6;保
持板、7;風量調整孔、8;風量調整シヤツタ
ー、9;空気室、9′;通路室、10;吸気用開
口部、11;排気用開口部、11′;排気用ダク
ト。
FIG. 1 is a simplified diagram for explaining the basic configuration of the apparatus of the present invention. FIG. 2 is a partially cutaway overall perspective view showing an embodiment of the horizontally installed apparatus of the present invention in which a UV lamp is arranged in a horizontal position. FIG. 3 is a partially cutaway overall perspective view showing an embodiment of the present invention apparatus of a vertical installation type in which a UV lamp is arranged in an upright position. Explanation of symbols: 1; UV lamp; 2; hollow tube;
3; Reflector, 4, 4'; Gap, 5; Box body, 6; Holding plate, 7; Air volume adjustment hole, 8; Air volume adjustment shutter, 9; Air chamber, 9'; Passage chamber, 10; Intake opening Part, 11; Exhaust opening, 11'; Exhaust duct.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 両端を閉鎖した筒形状の箱体5と、鏡面とな
つた楕円筒状内周面の第1の焦点軸心A付近に紫
外線発生源である放電管1をそして第2の焦点軸
心B付近に紫外線被照射物の通路を形成する紫外
線透過型中空管2をそれぞれ配置固定して前記箱
体5内に取付けられた楕円筒状反射鏡3と、前記
箱体5内の両端部に前記反射鏡3の端面が開放さ
れた空気室9をそれぞれ形成すると共に、前記箱
体5の筒壁と前記反射鏡3の外周面との間に通路
室9′を形成すべく前記箱体5と反射鏡3との間
に設けられた一対の保持板6と、前記通路室9′
を形成している箱体5の筒壁部分に形成された冷
却空気吸気用開口部10および排気用開口部11
とから成り、前記放電管1近傍の反射鏡3箇所に
冷却空気の通路としての第1の間隙4を形成する
と共に、前記中空管2近傍の反射鏡3箇所に第2
の間隙4′を形成し、前記保持板6に開孔面積の
調整可能な風量調整孔7を開孔し、さらに前記第
2の間隙4′と前記排気用開口部11とを連通さ
せた紫外線照射装置。
1 A cylindrical box 5 with both ends closed, a discharge tube 1 as an ultraviolet generation source near a first focal axis A of the elliptical cylindrical inner peripheral surface with a mirror surface, and a second focal axis B. An elliptical cylindrical reflecting mirror 3 is installed in the box body 5 with UV-transmitting hollow tubes 2 that form passages for the ultraviolet irradiated object arranged and fixed in the vicinity, The box body 5 is designed to form air chambers 9 with open end faces of the reflector 3, and to form a passage chamber 9' between the cylindrical wall of the box body 5 and the outer peripheral surface of the reflector 3. and a pair of retaining plates 6 provided between the reflecting mirror 3 and the passage chamber 9'.
A cooling air intake opening 10 and an exhaust opening 11 formed in the cylindrical wall portion of the box body 5 forming the
A first gap 4 as a passage for cooling air is formed at three locations of the reflecting mirror near the discharge tube 1, and a second gap 4 is formed at three locations of the reflecting mirror near the hollow tube 2.
A gap 4' is formed, an air volume adjustment hole 7 whose opening area can be adjusted is opened in the holding plate 6, and the second gap 4' and the exhaust opening 11 are communicated with each other. Irradiation device.
JP59086986A 1984-04-28 1984-04-28 Apparatus for irradiating ultraviolet ray Granted JPS60232274A (en)

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