JP2013215647A - 紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気ダクトを接続する必要の無い排気ファンを有する紫外線照射装置において、排気ファンからの紫外線漏れを防止する。
【解決手段】長尺状の紫外線ランプ２と、紫外線ランプ２を収容するとともに、当該紫外線ランプ２からの紫外線を被照射物Ｗに照射するための紫外線照射窓３Ｘを有する筐体３と、当該筐体３における紫外線ランプ２の長手方向一端側の側壁３１に設けられて、紫外線ランプ２周囲の気体を前記筐体３の外部に排出する排気ファン４と、前記筐体３の内部において紫外線ランプ２及び排気ファン４の間に形成される紫外線ランプ２の長手方向に沿った排気経路上に設けられ、前記紫外線ランプ２から前記排気ファン４を通じて外部に漏洩する紫外線を遮断する遮光板５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、排気ダクトを接続する必要の無い排気ファンを有する紫外線照射装置に関するものである。

従来の紫外線照射装置は、特許文献１に示すように、紫外線ランプを収容する筐体に排気ダクトが接続されるダクト接続ポートが設けられており、当該ダクト接続ポートにダクト配管を接続することによって、当該ダクト配管を介して紫外線照射装置とは別置きされた排気ファンにより、筐体内部の気体を屋外排気等する構成とされている。この紫外線照射装置では、当該紫外線照射装置に設けられたダクト接続ポートを紫外線が通過したとしても、当該紫外線はダクト配管の内面に当たることになり、紫外線照射装置の外部に直接漏れることは無い。

ところで、低出力の紫外線照射装置では紫外線ランプから発生する熱が少ないため、冷却用の気体の流量を少なくすることができる。また、オゾンガスを生成する紫外線（主に２２０ｎｍ以下の波長）を発生しないオゾンレスタイプの紫外線ランプを用いたものでは、室内に冷却用気体を排気することが可能である。このようなことから、例えば低出力のオゾンレス紫外線ランプを用いた紫外線照射装置では、紫外線ランプを収容する筐体にプロペラファン等の排気ファンを搭載して構成することができ、紫外線照射装置とは別置きの排気ファンや当該排気ファン及び紫外線照射装置を接続するダクト配管等が不要とすることができる。なお、この紫外線照射装置では、排気ポートから筐体内の気体が屋内（室内）に排気されることになる。

しかしながら、ダクト配管を不要とし、筐体に排気ファンを搭載したものでは、紫外線ランプからの紫外線が排気ファンを通過して、紫外線照射装置の外部（屋内）に直接漏れてしまい、人体に悪影響を与えてしまうという問題がある。

特開平７−６８１６３号公報

そこで本発明は、ダクト配管を接続する必要の無い、排気ファンを有する紫外線照射装置において、排気ファンからの紫外線漏れを防止することをその主たる所期課題とするものである。

すなわち本発明に係る紫外線照射装置は、長尺状の紫外線ランプと、前記紫外線ランプを収容するとともに、当該紫外線ランプからの紫外線を被照射物に照射するための紫外線照射窓を有する筐体と、前記筐体における前記紫外線ランプの長手方向一端側の側壁に設けられて、前記紫外線ランプ周囲の気体を前記筐体の外部に排出する排気ファンと、前記筐体の内部において前記紫外線ランプ及び前記排気ファンの間に形成される前記紫外線ランプの長手方向に沿った排気経路上に設けられ、前記紫外線ランプから前記排気ファンを通じて外部に漏洩する紫外線を遮断する遮光板とを備えることを特徴とする。

このようなものであれば、筐体の内部において紫外線ランプ及び排気ファンの間に形成される長手方向に沿った排気経路上に、紫外線ランプから排気ファンを通じて外部に漏れる紫外線を遮断する遮光板を設けているので、排気ファンから外部に紫外線が漏洩することを防止することができる。これにより、ダクト配管を不要として紫外線照射装置の取り扱いを容易にすることができるとともに、紫外線の人体への悪影響を排除した安全な紫外線照射装置を提供することができる。また、筐体における紫外線ランプの長手方向一端側の側壁に排気ファンを設けているので、紫外線ランプに直交する方向から被照射物が通過する場合に、当該被照射物に排気された気体が当たらないので、被照射物のばたつきや被照射物への温度影響を防止することもできる。

遮光板を排気ファンの近傍に配置した場合には、遮光板を設けることによって紫外線の漏洩を防止することができるものの、排気経路の抵抗（排気抵抗）が増大してしまい、紫外線ランプの冷却性能が低下してしまう、又は冷却性能を確保するために排気ファンを大型化する必要がある等の問題が生じる。この問題を解決するためには、遮光性能を確保しつつも遮光板を排気ファンから可及的に離間させる必要がある。このため、前記筐体の内部において前記紫外線ランプに対して前記紫外線照射窓とは反対側に設けられるとともに、通風孔が形成された仕切り板をさらに備え、前記排気ファンが、前記通風孔を通じて前記紫外線ランプ周囲の気体を前記筐体の外部に排出するものであり、前記遮光板が、前記通風孔の近傍に設けられて、前記通風孔を介して前記紫外線ランプから前記排気ファンに漏洩する紫外線を遮断するものとすることが考えられる。これならば、遮光板を通風孔近傍に設けることによって、当該遮光板及び排気ファンとの距離を離間させることができるので排気抵抗を低減することができる。また、このような構成であれば、仕切り板に通風孔を設けて当該通風孔から紫外線ランプ周囲の気体を排気するので、通風孔を紫外線ランプの長手方向に沿って形成することによって、紫外線ランプ周囲の気体を効率良く排気することができるようになり、紫外線ランプを長手方向に均一に冷却することができるようになる。

遮光板の取り付け位置を工夫することよって遮光板を排気ファンから離して排気抵抗を小さくするためには、前記遮光板が、前記仕切り板に設けられていることが望ましい。また、仕切り板に遮光板を設けることによって、その他の周辺構造を簡略化することができる。

遮光板を仕切り板に設ける場合には、前記遮光板が、前記通風孔よりも排気ファン側に設けられていることが望ましい。これならば、遮光板の形状を、例えば平板状にするなど、簡単な構成としながらも、通風孔から漏れる紫外線を遮断することができる。

仕切り板を設けることによって紫外線ランプの冷却性能を長手方向に沿って均一化するためには、前記仕切り板に複数の通風孔が形成されており、前記複数の通風孔の開口サイズが、排気ファン側に行くに従って徐々に小さくなるように構成されていることが望ましい。これならば、遮光板のサイズを小さくすることができ、排気抵抗をより一層低減することができる。つまり、排気ファンを通じて外部に漏洩する紫外線は、複数の通風孔のうち排気ファン側の通風孔を通過することが考えられ、当該排気ファン側の通風孔からの紫外線を遮断する必要があるが、当該排気ファン側の通風孔のサイズが小さいので、遮光板のサイズも小さくすることができる。

紫外線の人体に与える影響を低減するだけでなく、オゾンによる人体への影響を低減するためには、前記紫外線ランプがオゾンレスランプであることが望ましい。このようにオゾンレスランプであれば、排気ファンにより屋内に排気を行うという本発明の構成を好適に採用することができる。

このように構成した本発明によれば、排気ダクトを接続する必要の無い排気ファンを有する紫外線照射装置において、排気ファンからの紫外線漏れを防止することができる。

本実施形態の紫外線照射装置の構成を示す側面図。 同実施形態の紫外線照射装置の構成を示す平面図。 同実施形態のＡ−Ａ線断面を示す模式図。 紫外線照射装置の比較例を示す側面図。 変形実施形態の紫外線照射装置の構成を示す側面図。 変形実施形態の紫外線照射装置の構成を示す側面図。

以下に本発明に係る紫外線照射装置の一実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る紫外線照射装置１００は、図１に示すように、例えば紙、フィルム等の基材上にＵＶインキ等を塗布してなる被照射物（被処理物）Ｗに対して紫外線を照射して、前記ＵＶインキ等を硬化させるために用いられるものである。

具体的にこの紫外線照射装置１００は、図１〜図３に示すように、長尺状の紫外線ランプ２と、当該紫外線ランプ２を収容する概略長尺直方体形状をなす筐体３とを備えている。

紫外線ランプ２は、いわゆるオゾンレスランプであり、例えば２２０ｎｍ以上の紫外線を射出するように構成されたものである。具体的には、２２０ｎｍ未満の紫外線を射出せずに、２２０ｎｍ以上の紫外線を射出する長尺円筒状の放電管である。

筐体３は、被照射物Ｗに紫外線を照射するための紫外線照射窓３Ｘを下面に有する。本実施形態の紫外線照射窓３Ｘは、筐体３の下面に形成された概略長尺矩形状のものであり、紫外線透過性を有するカバーにより閉塞されている。そして、この紫外線照射窓３Ｘの下方に被照射物Ｗが通過する通過空間Ｓが形成されている（図１及び図３参照）。なお、紫外線照射窓３Ｘはカバーにより閉塞されず、前記通過空間Ｓと連通するものであっても良い。

そして、この筐体３において、紫外線ランプ２の長手方向一端側の側壁３１には、紫外線ランプ２周囲の気体を筐体３の外部に排出する例えばプロペラファン等の排気ファン４が設けられている。この排気ファン４は、側壁３１に形成された開口に隣接して設けられている。なお、図１及び図２において符号４Ｃは、排気ファン４を収容するケーシングである。このように側壁３１に排気ファン４が設けられているので、当該排気ファン４による排気によって、紫外線ランプ２及び排気ファン４の間には、紫外線ランプ２の長手方向に沿って気体が流れる排気経路が形成される。本実施形態の排気ファン４は、１００℃程度まで使用できる耐熱ファンであり、排気ファン４を筐体３に複数個設ける必要がなく、１つの排気ファン４をフル稼働しても、紫外線ランプ２からの排熱によって耐熱性が損なわれて故障することを防止できる。なお、従来の紫外線照射装置に搭載された排気ファンは、耐熱温度が６０度程度と低いため、紫外線ランプ近傍の高温の気体と紫外線ランプから離れた比較的低温の気体とを混合して吸い込むことにより、排気される気体の温度を下げる必要がある。そのため、従来の紫外線照射装置には、複数個の排気ファンを設ける必要がある。

また、筐体３の内部において、紫外線ランプ２及び排気ファン４の間に形成される紫外線ランプ２の長手方向に沿った排気経路上、特に当該排気経路上の紫外線ランプ２の長手方向一端側には、紫外線ランプ２から排気ファン４を通じて外部に漏洩する紫外線を遮断する遮光板５が設けられている。遮光板５が排気ファン４を通じて外部に漏洩する紫外線を遮断するとは、紫外線ランプ２の任意の部位から見た場合に、排気ファン４が遮光板５に遮られて視認できない状態にあることを言う。

具体的にこの遮光板５は、図１〜図３に示すように、筐体３の内部において紫外線ランプ２に対して紫外線照射窓３Ｘとは反対側に設けられた仕切り板６に設けられている。

ここで、仕切り板６は、特に図１及び図２に示すように、紫外線ランプ２の上部において長手方向に沿って紫外線照射窓３Ｘと略平行となるように、筐体３の長手方向他端側（図１において左端）から後述する支持板１０に至るまで設けられている。

また、仕切り板６には、当該紫外線ランプ２に対応する位置に当該紫外線ランプ２の長手方向に沿って複数の通風孔６１が形成されている。これら複数の通風孔６１は、その開口サイズが排気ファン４側に行くに従って徐々に小さくなるように構成されている。これにより排気ファン４によって排気した場合に、排気ファン４から離れた通風孔６１に流れる気体の流量と、排気ファン４側の通風孔６１に流れる気体の流量とのバランスを取り、紫外線ランプ２の冷却性能を均一化するようにしている。

そして、この仕切り板６において、その上面に遮光板５が設けられることによって、遮光板５が通風孔６１の近傍に設けられている。具体的に遮光板５は、仕切り板６の上面において、通風孔６１よりも排気ファン４側に設けられている。本実施形態では、最も排気ファン４側の通風孔６１（図１〜図３において６１ｘ）よりも排気ファン４側に１つの遮光板５を設けた構成としている。紫外線ランプ２を基準にすれば、遮光板５は紫外線ランプ２の長手方向一端部の上方に設けられている。また、この遮光板５は、平板状をなすものであり、仕切り板６の上面において、排気ファン４とは反対側に傾斜した状態で設けられている。なお、遮光板５の形状及び姿勢はこれに限られず、湾曲又は屈曲したものであっても良いし、傾斜せずに直立したものであっても良い。

このように仕切り板６の上面に遮光板５を設けることによって、通風孔６１（６１ｘ）を介して紫外線ランプ２から排気ファン４に漏洩する紫外線を遮断することができる。つまり、紫外線ランプ２の任意の部位から通風孔６１（６１ｘ）を見た場合に、排気ファン４が遮光板５に遮られて視認できない。ここで、図４に示すように、排気ファン４の近傍に遮光板５を設けることによっても、紫外線ランプ２からの紫外線が排気ファン４から外部に漏洩することを防ぐことができるが、この場合には、排気ファン４の排気抵抗が大きくなってしまい、紫外線ランプ２周囲の空気の排気性能が低下してしまい、その結果、紫外線ランプ２の冷却性能が低下してしまう。一方で、図１に示すように、仕切り板６に遮光板５を設けているので、紫外線ランプ２の長手方向に沿った排気経路上において排気ファン４と遮光板５とを離間して配置することができ、排気ファン４の排気抵抗を低減しながらも、排気ファン４により通風孔６１を介して紫外線ランプ２周囲の気体を筐体３の外部に排出することができる。ここで、紫外線ランプ２の長手方向一端側の側壁３１に排気ファン４を設けているので、排気ファンを紫外線ランプ２の長手方向に直交する方向の側壁に排気ファン４を設けた場合に比べて、遮光板５のサイズを小さくすることができ、これによっても排気抵抗を低減することができる。

なお、特に図３に示すように、仕切り板６及び支持板１０により仕切られた下部空間には、紫外線ランプ２の他に、当該紫外線ランプ２から射出された紫外線を紫外線照射窓３Ｘに向けて反射する２枚の反射板７及び紫外線照射窓３Ｘへの紫外線を遮断する閉鎖位置及び紫外線照射窓３Ｘに紫外線を通過させる開放位置の間を移動する２枚のシャッタ部材８が設けられている。本実施形態では、反射板７及びシャッタ部材８は紫外線ランプ２の両側から挟むように長手方向に沿って設けられている。このような構成であるため、紫外線ランプ２から通風孔６１を通過する紫外線は、２枚の反射板７の間の隙間（紫外線ランプ２の上部に形成された隙間）を通過したものである。なお、シャッタ部材８は、筐体３の長手方向一端側に設けられた、例えば駆動モータ及び歯車等の伝達機構を有するシャッタ駆動機構９により開閉駆動される。シャッタ駆動機構９は、筐体３内に設けられた支持板１０によって支持されている。なお、駆動モータは図示しない制御部によって制御される。

このように構成した本実施形態に係る紫外線照射装置１００によれば、筐体３の内部において紫外線ランプ２の長手方向に沿った排気経路上の長手方向一端側に、紫外線ランプ２から排気ファン４を通じて外部に漏洩する紫外線を遮断する遮光板５を設けているので、排気ファン４から外部に紫外線が漏洩することを防止することができる。これにより、ダクト配管を不要として紫外線照射装置１００の取り扱いを容易にすることができるとともに、紫外線の人体への悪影響を排除した安全な紫外線照射装置とすることができる。

また、筐体３における紫外線ランプ２の長手方向一端側の側壁３１に排気ファン４を設けているので、紫外線ランプ２に直交する方向から被照射物Ｗが通過する場合に、当該被照射物Ｗに排気された気体が当たらないので、被照射物Ｗのばたつきや被照射物Ｗへの温度影響を防止することもできる。

さらに、仕切り板６に形成された通風孔６１近傍に遮光板５を設けているので、当該遮光板５及び排気ファン４との距離を離間させることができ排気抵抗を低減することができる。また、仕切り板６に通風孔６１を設けて当該通風孔６１から紫外線ランプ２周囲の気体を排気するので、通風孔６１を紫外線ランプ２の長手方向に沿って形成することによって、紫外線ランプ２を長手方向に均一に冷却することができるようになる。このように本実施形態によれば、遮光板５を排気ファン４から離しつつ且つ遮光性能を確保しながら冷却性能を向上させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、前記実施形態では、仕切り板６の上面に遮光板５を設けることによって、仕切り板６に形成された通風孔６１の近傍に遮光板５を設ける構成であったが、その他、図５に示すように、仕切り板６とは異なる部材（例えば筐体３の側面又は上面等の内面やその他の部材）に遮光板５を設けることによって通風孔６１の近傍に遮光板５を設ける構成としても良い。また、図６に示すように、仕切り板６の下面に遮光板５を設けるように構成しても良い。

また、前記実施形態では、仕切り板６の通風孔６１の開口サイズを異ならせる構成としていたが、通風孔６１を細孔として、当該細孔の開口率を長手方向に沿って異ならせるように構成しても良い。

さらに、前記実施形態では、複数の通風孔６１のうち最も排気ファン４側の通風孔６１よりも排気ファン４側に設けているが、排気ファン４からの紫外線漏れに起因する通風孔６１が２以上の場合に、それら通風孔６１それぞれに対応させて遮光板５を設けても良い。また、複数の通風孔６１それぞれの排気ファン４側に遮光板５を設けるようにしても良い。

その上、仕切り板を有さずに遮光板を有する構成にできることは言うまでもない。

加えて、前記実施形態では、長手方向一端側の側壁に排気ファンを設ける構成としているが、長手方向他端側にも排気ファンを設けて、長手方向両側から排気するように構成しても良い。なお、長手方向他端側に給気ファンを設けても良い。この場合、この給気ファンから紫外線が漏れないように前記実施形態と同様に遮光板を設ける。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・紫外線照射装置
２ ・・・紫外線ランプ
３ ・・・筐体
３Ｘ ・・・紫外線照射窓
３１ ・・・長手方向一端側の側壁
４ ・・・排気ファン
５ ・・・遮光板
６ ・・・仕切り板
６１ ・・・通風孔

Claims (6)

1. 長尺状の紫外線ランプと、
   前記紫外線ランプを収容するとともに、当該紫外線ランプからの紫外線を被照射物に照射するための紫外線照射窓を有する筐体と、
   前記筐体における前記紫外線ランプの長手方向一端側の側壁に設けられて、前記紫外線ランプ周囲の気体を前記筐体の外部に排出する排気ファンと、
   前記筐体の内部において前記紫外線ランプ及び前記排気ファンの間に形成される前記紫外線ランプの長手方向に沿った排気経路上に設けられ、前記紫外線ランプから前記排気ファンを通じて外部に漏洩する紫外線を遮断する遮光板とを備える紫外線照射装置。
2. 前記筐体の内部において前記紫外線ランプに対して前記紫外線照射窓とは反対側に設けられるとともに、通風孔が形成された仕切り板をさらに備え、
   前記排気ファンが、前記通風孔を通じて前記紫外線ランプ周囲の気体を前記筐体の外部に排出するものであり、
   前記遮光板が、前記通風孔の近傍に設けられて、前記通風孔を介して前記紫外線ランプから前記排気ファンに漏洩する紫外線を遮断するものである請求項１記載の紫外線照射装置。
3. 前記遮光板が、前記仕切り板に設けられている請求項２記載の紫外線照射装置。
4. 前記遮光板が、前記通風孔よりも排気ファン側に設けられている請求項３記載の紫外線照射装置。
5. 前記仕切り板に複数の通風孔が形成されており、
   前記複数の通風孔の開口サイズが、排気ファン側に行くに従って徐々に小さくなるように構成されている請求項２乃至４の何れかに記載の紫外線照射装置。
6. 前記紫外線ランプがオゾンレスランプである請求項１乃至５の何れかに記載の紫外線照射装置。