專(zhuān)利名稱(chēng)：水冷式放電燈單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此發(fā)明涉及用以對(duì)用于涂料或樹(shù)脂的硬化處理的光化學(xué)反應(yīng)用裝置或半導(dǎo)體、液晶基板進(jìn)行曝光的曝光裝置所使用的水冷式放電燈單元，尤其涉及對(duì)由放電管及插入有放電管的外管構(gòu)成的高壓放電燈進(jìn)行間接水冷的水冷式放電燈單元。
背景技術(shù)：
以往，作為應(yīng)對(duì)油墨或涂料的干燥、樹(shù)脂的硬化處理的光化學(xué)反應(yīng)用裝置的紫外線(xiàn)照射光源、曝光半導(dǎo)體基板或液晶顯示器用的液晶基板的曝光裝置的紫外線(xiàn)照射光源，使用長(zhǎng)弧型的高壓放電燈。在這種燈中，為了防止燈本身的破損及對(duì)非處理物的熱影響，使用水冷式的高壓放電燈。作為具有可高效且有效地進(jìn)行這種冷卻的構(gòu)造的高壓放電燈，在日本特開(kāi) 2010-067474號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)等中提案了將外管以接觸狀態(tài)乃至緊密接觸狀態(tài)設(shè)置于放電管的外周，冷卻該外管的周?chē)?，由此間接地冷卻放電管的間接水冷燈的高壓放電燈裝置。圖5表示該現(xiàn)有技術(shù)的水冷式放電燈單元I。在該圖中，高壓放電燈2由整體為棒狀、例如由石英玻璃形成的放電管3以及將該放電管3插入配置于內(nèi)部的例如由石英玻璃形成的外管4構(gòu)成。上述放電管3的兩端被封固，在內(nèi)部相對(duì)配置有例如由鎢形成的一對(duì)電極5，各電極5經(jīng)由被氣密地埋設(shè)于形成在放電管3的桿狀的封固部6內(nèi)的鑰等的金屬箔7，與外部導(dǎo)線(xiàn)8電連接，該外部導(dǎo)線(xiàn)8從上述封固部6的外端向軸方向外側(cè)突出延伸。并且，該放電管3以接觸狀態(tài)或緊密接觸狀態(tài)插入外管4內(nèi)，在其兩端通過(guò)保持塊9 一體化，形成高壓放電燈2。另外，在上述放電管3內(nèi)，封入有Hg或者與Hg—起封入有Fe、Tl、Sn、Zn、In及它們的鹵化物等，使其在燈點(diǎn)燈過(guò)程中被激勵(lì)而放射光。在該水冷式放電燈單元I中，以在上述高壓放電燈2的外周具有空隙并將其覆蓋嵌合的方式設(shè)置圓筒狀的水冷管10，在該高壓放電燈2中，具體來(lái)說(shuō)在外管4與水冷管10之間的空間形成有冷卻水流路11。然后，在上述高壓放電燈2的保持塊9、9分別安裝有冷卻水流入管12及冷卻水流出管13，該冷卻水流入管12及冷卻水流出管13與上述水冷管10內(nèi)的冷卻水流路11連通。在高壓水銀燈2點(diǎn)燈時(shí)，冷卻水W通過(guò)未圖示的泵等適當(dāng)?shù)睦鋮s水供給機(jī)構(gòu)被供給至冷卻水流入管12，冷卻水W沿著高壓放電燈2的壁面具體來(lái)說(shuō)沿著外管4的外周面，在軸方向流過(guò)形成于高壓放電燈2與水冷管10之間的冷卻水流路11內(nèi)，間接地冷卻高壓放電燈2整體后，經(jīng)由冷卻水流出管13而被排出。然而，安裝在這種水冷式放電燈單元I的放電燈2及水冷管10的保持塊9主要使用不銹鋼材料。但是，保持塊9使用不銹鋼材料的話(huà)，燈單元I整體的重量會(huì)變重，并且保持塊9設(shè)置于放電燈2的端部，因此容易對(duì)水冷管10、外管4、放電管3施加負(fù)荷，稍有不慎會(huì)導(dǎo)致它們破損的問(wèn)題，為此，存在給燈交換的作業(yè)帶來(lái)障礙的問(wèn)題。因此，從燈交換的容易性、減輕對(duì)燈的負(fù)荷、降低成本的角度出發(fā)，可以想到保持塊的部件使用樹(shù)脂制的材料是有用的。然而，在保持塊的部件使用樹(shù)脂制的材料情況下，也會(huì)產(chǎn)生保持塊內(nèi)部被削減的問(wèn)題。并且，發(fā)現(xiàn)了在冷卻管的端部周邊，保持塊的劣化或消耗顯著的問(wèn)題。圖6表示在冷卻管的端部周邊的保持塊的劣化。水冷管10相對(duì)于保持塊9通過(guò)0形環(huán)15以水密狀態(tài)可自由裝卸地安裝，其端部IOa配置成與保持塊9的壁面9a相對(duì)。從高壓放電燈2照射的紫外線(xiàn)中一部分的紫外線(xiàn)在放電管3、外管4、水冷管10各自的管壁的內(nèi)部傳遞而從管端部照射。
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如圖6 (A)所示，其中，水冷管10的端部IOa與保持塊9的壁面9a相對(duì)，因此沿其壁面內(nèi)部傳遞來(lái)的紫外線(xiàn)從上述端部IOa放射的話(huà)，會(huì)照射至該壁面9a。由于該紫外線(xiàn)，保持塊9的壁面9a會(huì)劣化，也因流過(guò)水冷管10內(nèi)的冷卻水W的作用而逐漸被削去，如圖6 (B)所示，終于造成部分剝離或脫離。產(chǎn)生部分性剝離或脫離的話(huà)，如圖6 (C)所示，會(huì)失去在水冷管10的管軸方向上的抑制力，由于冷卻水W而水冷管10往流動(dòng)方向移動(dòng)，最壞的情況下會(huì)產(chǎn)生從0形環(huán)15脫離、水密性喪失、冷卻水漏泄的問(wèn)題。在先技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I日本特開(kāi)2010-067474號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的課題鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)，提供一種水冷式放電燈單元，在放電管上覆蓋嵌合有外管的高壓放電燈的外周設(shè)有水冷管的高壓放電燈的兩端，能夠自由裝卸地設(shè)置有保持塊，該水冷式放電燈單元的結(jié)構(gòu)能夠防止來(lái)自上述水冷管的端部的紫外線(xiàn)照射至保持塊的壁面，即使保持塊為樹(shù)脂制，也不會(huì)讓該保持塊的壁面因紫外線(xiàn)而劣化，可相對(duì)于水冷管切實(shí)地安裝而不會(huì)發(fā)生漏水。為了解決上述課題，本發(fā)明的水冷式放電燈單元的特征為，上述保持塊為樹(shù)脂制，在與該保持塊的壁面相對(duì)的上述水冷管的端部設(shè)置有紫外線(xiàn)遮擋部件。并且，其特征為，上述紫外線(xiàn)遮擋部件是覆蓋于上述水冷管的端部的紫外線(xiàn)遮擋膜。并且，其特征為，上述紫外線(xiàn)遮擋膜由耐熱性陶瓷涂料構(gòu)成。并且，其特征為，上述紫外線(xiàn)遮擋部件由與上述水冷管的端部相對(duì)配置的環(huán)狀部件構(gòu)成。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的水冷式放電燈單元，通過(guò)設(shè)于水冷管的端部的紫外線(xiàn)遮擋部件，在水冷管的管壁內(nèi)部傳導(dǎo)而向著其端部的紫外線(xiàn)不會(huì)從水冷管的端部放射，或即使放射也被與上述端部相對(duì)配置的上述紫外線(xiàn)遮擋部件反射，可防止紫外線(xiàn)照射至保持塊的壁面。由此實(shí)現(xiàn)如下效果樹(shù)脂制保持塊不會(huì)因紫外線(xiàn)而劣化，不會(huì)導(dǎo)致壁面被削去的問(wèn)題，切實(shí)地維持水冷管與保持塊的安裝，不會(huì)發(fā)生漏水，可實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂制的保持塊。


圖I是本發(fā)明的水冷式放電燈單元的部分剖面圖。圖2是圖I的A部的放大圖。圖3是圖2的另一部分放大圖。圖4是本發(fā)明的其他實(shí)施例的部分放大圖。圖5是現(xiàn)有例的剖面圖。圖6是現(xiàn)有例的問(wèn)題的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式圖I是本發(fā)明的水冷式放電燈單元的部分剖面圖，圖2是圖I的A部的放大剖面圖。本發(fā)明的水冷式放電燈單元I的整體的基本構(gòu)造與上述圖5所示的現(xiàn)有例相同。以下，以不同點(diǎn)為中心來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。高壓放電燈2由放電管3與覆蓋嵌合于其外周的外管4構(gòu)成，在其端部安裝有樹(shù)脂制的保持塊9。更具體來(lái)說(shuō)，上述外管3的端部插入保持塊9，通過(guò)0形環(huán)等密封材料17保持成水密狀態(tài)。并且，在上述高壓放電燈2上覆蓋嵌合水冷管10，在它們之間形成有冷卻水流路11。該水冷管10的端部被插入至上述保持塊9，通過(guò)0形環(huán)等密封材料15保持成水密狀態(tài)。在上述保持塊9連結(jié)有冷卻水流出管13，與上述冷卻水流路11連通。另外，雖然在該圖中并未圖示，但是，在相反側(cè)的另一端部中，在保持塊(9)上連結(jié)有冷卻水流入管(12)。通過(guò)該構(gòu)造，來(lái)自冷卻水流入管(12)的冷卻水流過(guò)冷卻水流路11，從冷卻水流出管13流出，其間，隔著外管4而間接冷卻放電管3。另外，作為上述保持塊9所使用的素材，優(yōu)選以PBT (聚對(duì)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 (聚酰胺酰亞胺)、PPS (聚苯硫醚，poly phenylene sulfide)、PEI (聚醚酰亞胺，polyetherimide)、PVDF (聚偏二氟乙烯，polyvinylidene fluoride)、POM (聚縮醒，polyacetal)等為主體、耐熱性比較高的樹(shù)脂。進(jìn)而，優(yōu)選在上述樹(shù)脂中混合有玻璃纖維或碳纖維的復(fù)合材料。如圖2詳細(xì)所示，上述水冷管10的端部IOa與保持塊9的壁面9a相對(duì)配置，由此進(jìn)行保持塊9的定位。然后，在上述水冷管10的端部IOa設(shè)置有紫外線(xiàn)遮擋部件20。在本實(shí)施例中，該紫外線(xiàn)遮擋部件20由耐熱性陶瓷涂料等構(gòu)成的遮光膜21形成。亦即，在水冷管10的端部IOa涂布、燒結(jié)耐熱性陶瓷涂料，其優(yōu)選使用具有耐UV性、相對(duì)冷卻水具有耐腐蝕性的材料，例如可采用以氧化硅、氧化鋁、氧化鈦等為主要成分的材料。另外，利用金屬蒸鍍來(lái)形成遮光膜也是有用的。
根據(jù)上述構(gòu)造，如圖3所示，可遮擋從水冷管10的端部IOa照射的紫外線(xiàn)。由此即使從燈放射的紫外線(xiàn)在水冷管10的管壁內(nèi)部傳遞而從端部IOa照射，通過(guò)利用紫外線(xiàn)遮擋部件20進(jìn)行反射或吸收來(lái)遮擋紫外線(xiàn)，不會(huì)照射到保持塊9的相對(duì)壁面9a及其周?chē)?，可防止其劣化及消耗。另外，在上述?shí)施例中，已公開(kāi)了不限于水冷管10的端面，涵蓋其管壁的端部附近的內(nèi)外面而涂布紫外線(xiàn)遮擋膜21，但也可以?xún)H涂布于水冷管10的端面。但是，在圖3所示的涵蓋管壁的內(nèi)外面而形成遮光膜21的結(jié)構(gòu)中，不僅可遮擋從管壁端面放射的紫外線(xiàn)，也可遮擋從其附近放射的紫外線(xiàn)，更有效。圖4表示紫外線(xiàn)遮擋部件20的其它實(shí)施例，在水冷管10的端部IOa與保持塊9的壁面9a之間設(shè)置有環(huán)狀部件22。在該實(shí)施例的情況下，從水冷管10的端部IOa放射的紫外線(xiàn)被與其相對(duì)配置的環(huán)狀構(gòu)件22反射，不會(huì)照射至保持塊9的壁面9a。·另外，作為該環(huán)狀部件22，優(yōu)選具有優(yōu)良耐UV性、相對(duì)冷卻水具有優(yōu)良耐腐蝕性的部件，例如優(yōu)選不銹鋼等金屬材料或滑石等陶瓷材料。另外，作為遮擋紫外線(xiàn)的構(gòu)件，除了上述以外，也可以使用對(duì)水冷管10的端部IOa的玻璃表面進(jìn)行磨砂加工而使光線(xiàn)散射的構(gòu)件，或者在水冷管10的端部IOa設(shè)置截?cái)嘧贤饩€(xiàn)的石英玻璃部件的構(gòu)件。如以上說(shuō)明所述，根據(jù)本發(fā)明的水冷式放電燈單元，通過(guò)在水冷管的端部設(shè)置紫外線(xiàn)遮擋部件，可使在水冷管的管壁內(nèi)傳遞而從端部放射的紫外線(xiàn)不照射至保持塊的壁面，因此即使采用樹(shù)脂制的保持塊，其壁面也不會(huì)因紫外線(xiàn)而劣化，可維持水冷管與保持塊在水密狀態(tài)下的安裝，防止漏水等不測(cè)的事故，可有效達(dá)成保持塊的樹(shù)脂化。
權(quán)利要求
1.一種水冷式放電燈單元，具備在放電管的外周覆蓋嵌合有外管的高壓放電燈；以及以覆蓋該高壓放電燈的外管的周?chē)姆绞皆O(shè)置的水冷管，在該水冷管與高壓放電燈之間形成有冷卻水流路，保持塊能夠自由裝卸地設(shè)置于上述高壓放電燈的兩端，經(jīng)由該保持塊，冷卻水供給至上述冷卻水流路或從上述冷卻水流路排出，其特征在于 上述保持塊是樹(shù)脂制，在與該保持塊的壁面相對(duì)的上述水冷管的端部設(shè)置有紫外線(xiàn)遮擋部件。
2.如權(quán)利要求I所述的水冷式放電燈單元，其中， 上述紫外線(xiàn)遮擋部件是覆蓋于上述水冷管的端部的紫外線(xiàn)遮擋膜。
3.如權(quán)利要求2所述的水冷式放電燈單元，其中， 上述紫外線(xiàn)遮擋膜由耐熱性陶瓷涂料構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求I所述的水冷式放電燈單元，其中， 上述紫外線(xiàn)遮擋部件由與上述水冷管的端部相對(duì)配置的環(huán)狀部件構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種水冷式放電燈單元，在外管覆蓋嵌合于放電管的高壓放電燈的外周設(shè)置有水冷管的高壓放電燈的兩端，可自由裝卸地設(shè)置有保持塊，即使保持塊為樹(shù)脂制，也不會(huì)從水冷管的端部放射紫外線(xiàn)而使保持塊的壁面劣化。上述保持塊是樹(shù)脂制，在與該保持塊的壁面相對(duì)的上述水冷管的端部設(shè)置有紫外線(xiàn)遮擋部件。
文檔編號(hào)H01J61/52GK102789957SQ201210152359
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者柳生英昭, 森和之 申請(qǐng)人:優(yōu)志旺電機(jī)株式會(huì)社