JP5605737B2 - 紫外線照射装置 - Google Patents

Description

本発明は、紫外線高出力化に伴なう不具合を改善した紫外線照射装置に関する。

フィルムの表面コーティングの乾燥・硬化用装置として、紫外線ランプを組み込んだ紫外線照射器が使用されている。近年、フィルムの長尺化及び処理スピードの高速化に伴い、処理幅の増大と照射器の高照度化が求められている。

そこで、その要求に対応した装置設計が必要になるが、紫外線ランプの冷却を水冷空冷併用により行なう方式が提案されている。例えば、特許文献１に記載の装置によれば、反射板も水冷されているため、空冷の排気風量を従来の１／１０に減少させても、１６０Ｗ／ｃｍの高出力紫外線ランプも十分に冷却することができ、また、反射板の開閉を観音式とすることにより、装置のコンパクト化が実現されている。これによって、例えば装置の紫外線照射器筐体部の長手方向に垂直な断面の占有面積で比較すると、従来の約１／４にまで縮小させることができる。
特開２００６−０９５４４８号公報

すなわち、従来の紫外線照射装置の一例である紫外線照射装置５０は、図９に示すように、外郭５９で区切られる紫外線照射器筐体部５１は、直管型紫外線ランプ５２、１対の反射鏡５３等を収納して成る光源収納部５６の外側に、空冷のための空気を供給する給気ダクト５７、通風路５８、排気ダクト５５等を備えるため、長手方向に垂直な面における断面積が大きくなる傾向があった（同図中の矢印は空気の流れを示す）。しかし、特許文献１に開示された装置構成を採用すれば、同じ仕様の紫外線ランプと反射鏡の組合せが使用されると仮定して、同文献の図１における外郭線が表わす領域が示すように、照射器筐体部の断面積は従来の１／４程度になり、装置の小型化には効果的である。

ところで、紫外線照射器の開口部は、照射器内雰囲気を外気と遮断しつつ目的物に紫外線を照射することが可能なように、紫外線透過性を有する窓ガラスや、該窓ガラスを支持する金属製窓枠等からなる構造体（照射窓）により封鎖されるのが一般的である。

しかし、上述のように照射器がコンパクト化されてくると、紫外線ランプ（表面）と窓枠構造体との距離は、従来の半分以下に縮めることが可能となるため、この構造体に対するランプからの熱輻射の影響が無視できなくなる。

すなわち、上記構造の装置に通常適用される紫外線ランプは８００ｍＷ／ｃｍ^２以上の高照度で、発光長２０００ｍｍ以上の長尺のものであるため、装置開口部の窓ガラスを支持する窓枠構造体もそれに応じて長手方向に伸長した形態になっている。すなわち、窓枠構造体は、幅２５０ｍｍ前後、厚さ１５ｍｍ程度に構成されるのに対して、長さが３０００ｍｍ程度で幅寸法の１０倍以上あり、長手方向に極端に長く薄い構造を有している。

しかし、窓枠構造体は、通常、ランプからの熱輻射を直接受けない位置に配置されるにもかかわらず、空冷のみの場合、２００℃程度にまで熱せられる。このため、通常は細長く板厚の薄い金属材料で構成されている窓枠構造体は、熱変形を起こし易く、高温に熱せられると、中央部が上に持ち上がって撓むと共に、長手方向でねじれるという現象を引き起こす。一方、窓ガラスは石英ガラス等で構成され、窓枠構造体に比べれば耐熱性が高く熱変形し難いが、窓枠構造体の熱変形の度合いが大きいと、窓枠構造体の内側に装着されている窓ガラスにも撓みやねじれの応力がかかり、相当高い頻度で窓ガラスが破損するという問題を発生させていた。

そこで従来、上述のように長手方向に極端に長く薄い構造を有する長尺な窓枠構造体に対しては、専ら強制空冷によりこれを冷却する対策が取られただけであって、その中で例えば照射器開口部側から流入する空冷のための冷却風が上記窓枠構造体表面に接触するようにするなど冷却風の流路の工夫がなされたが、それでも撓みとねじれを伴なう熱変形を十分に防ぎ切れず、その結果依然として窓ガラスの破損を引き起こす場合があった。

このように、窓枠構造体の熱変形による窓ガラスの破損は頻度はあまり高くはないが一掃することが要望されていたにもかかわらず解決していなかったのは、長さ３０００ｍｍクラスの長尺紫外線照射装置が登場してまだ日が浅い上に、幅の広い材料の紫外線乾燥・硬化にしか用いられない特殊な装置であり使用される割合がさほど多くはなく、細部にわたっては問題点が潰し切れていないためと考えられる。

表面に冷却水配管を設置するなどして窓枠構造体を水冷する方策も考えられるが、長手方向に極端に長く薄い枠状の構造物の冷却については参考とすべき過去の情報が乏しく、また実際にも、後述するように、従来の手法を単純に援用しても問題解決には結び付かなかった。

本発明は、紫外線照射窓を構成する窓枠構造体の熱変形によりもたらされる窓ガラスの破損の可能性を低く抑えた紫外線照射装置を提供することを目的とする。特別な構造を必要とせずに、窓枠構造体の熱変形を抑制できる構造を検討した結果、金属製窓枠構造体表面に冷却水配管を敷設し、水冷と空冷を併用すると効果的であることを突き止め、さらにその条件を詳細に検討して本発明を構築するに至った。

上記目的を達成するために、本発明の紫外線照射装置においては、紫外線出射のための開口部と、該開口部を成す面に直交する対称面と、該対称面を挟んで対向する両側壁と、前記開口部を成す面に対向して配置され前記対称面上に位置する排気孔を有する背面側壁と、中心軸が前記対称面上にあり前記灯体部の長手方向に沿って配置された管型紫外線ランプと、を備える直方体状灯体部を有し、前記灯体部の外側に、前記開口部全面と対向しこれと一定距離を保ち近接して配置された紫外線照射窓板と、内部を冷却水が流通する冷却水配管を備え前記窓板を支持する窓枠等とから構成される窓枠構造体、を具備すると共に、前記冷却水配管は、前記窓枠構造体の外部の、前記紫外線ランプからの紫外線の照射を受けない部位であって前記灯体部を臨む側の表面上に、前記灯体部の長手方向に沿って密着させて、前記灯体部の前記対称面に関して対称に１対配置されて成る紫外線照射装置であって、
前記窓枠構造体の冷却は、前記冷却水配管の内部に通水させて行なわれる前記構造体の直接の水冷と、前記紫外線ランプの空冷と兼用して行なわれる空冷と、を併用して実施され、また、前記空冷のための空気は、前記灯体部内に流入する直前で、前記１対の冷却水配管に直交する方向でそれぞれ前記冷却水配管表面に接触しながら流通する経路を辿り、続いて前記灯体部の前記両側壁の開口部側端部からそれぞれ前記灯体部内に流入した後、気流が中央部で合流し、その後前記反射板および前記紫外線ランプ近傍を通過して、前記背面側壁の前記排気孔を経由して前記灯体部外に排出される経路を辿るように構成され、
さらに、前記冷却水配管内を流通する冷却水が、該冷却水配管の両端部よりも中央部で流量が多くなるように構成されて成る。

前記冷却水配管の経路は、より具体的には、前記冷却水配管内を流通する冷却水が、最初に前記冷却水配管の中央部に流入し、そこで水流が分岐して長手方向両端部に向かって流出するように構成する。

前記空冷のための空気を送風する送風ダクトは、前記灯体部の前記両側壁近傍に該両側壁に沿って配置され、また、前記灯体部の前記両側壁の開口部側端部に向けて前記空冷のための空気を吹き出す送風孔を、そのダクトの長手方向に沿って複数備えて構成する。

前記送風孔の口径は、前記送風ダクトの上流側に設置してなる装置外部からの空気の取り入れ口に近い側で小さく、これより遠ざかるにつれ漸次大きくなるように構成する。

前記紫外線照射窓板は、その長手方向でいくつかに分割して構成する。

前記紫外線照射窓板の分割片は、隣り合う板との接触面を板の厚み方向に対して傾斜させるか、およびまたは前記紫外線照射窓板の分割線は、該窓板の長手方向に対して傾斜させる。

本発明の紫外線照射装置においては、直方体状灯体部の開口部全面と一定距離を隔てて対向配置した窓枠構造体の灯体部を臨む側の表面上に長手方向に沿って密着させて冷却水配管を配置し、この冷却水配管に通水して窓枠構造体を水冷すると共に、空冷のための空気を冷却水配管に直交する方向で冷却水配管表面に接触しながら流通させて空冷し、なおかつこの冷却水配管内を流通する冷却水が、冷却水配管の両端部よりも中央部で流速が大きくなるように構成したので、窓枠構造体を効果的に冷却することができ、窓板の破損をもたらす窓枠構造体の熱変形を抑制することができる。特に、窓枠構造体が幅寸法の１０倍以上の長さを有し長手方向に極端に長い構造物の場合に効果的である。

冷却水配管の経路に関しては、冷却水配管内を流通する冷却水が、最初に冷却水配管の中央部に流入し、そこで水流が分岐して長手方向両端部に向かって流出するように構成した場合、窓枠構造体の中央部で流速を大きくすることができるので、特に、窓枠構造体をその長手方向で均一に冷却することができ、窓枠構造体の熱変形の可能性はより一層小さくなる。

空冷のための空気を送風する送風ダクトは、直方体状灯体部の両側壁近傍の両側壁に沿って配置され、灯体部の両側壁の開口部側端部に向けて空冷のための空気を吹き出す送風孔を、そのダクトの長手方向に沿って複数備えて構成したので、窓枠構造体の温度上昇を効果的に抑制できる。

また、前記送風孔の口径は、前記送風ダクトの上流側に設置してなる装置外部からの空気の取り入れ口に近い側で小さく、これより遠ざかるにつれ漸次大きくなるように構成したので、窓枠構造体をその長手方向で均一に冷却することができ、窓枠構造体の熱変形の可能性はより一層小さくなる。

紫外線照射窓板は、その長手方向でいくつかに分割して構成したので、仮に窓枠構造体の熱変形が多少起きたとしても、窓板の破損の可能性をほとんどなくすことができる。

また、紫外線照射窓板を、隣り合う窓板との接触面が板の厚み方向に対して傾斜するように分割するか、あるいはこの窓板の分割線が長手方向に対して傾斜するように分割したので、隣合う窓板との接触面部分で生じる紫外線透過率低下の影響を、被処理物表面上の特定の紫外線照射部位に集中させないようにすることができる。

本発明の紫外線照射装置は、例えば、中心軸を有する管型紫外線ランプが内部に水平配置され、前記ランプの長手方向に沿って平行に形成された紫外線出射のための下面開口部と、該開口部を成す面に直交し、前記ランプの前記中心軸を含む対称面と、該対称面を挟んで対称的に対向する両側壁と、前記開口部を成す面に対向して配置され前記対称面上に位置する排気孔を有する背面側壁と、を備える直方体状灯体部を有し、前記背面側壁と前記紫外線ランプの中心軸とに挟まれた空間内に位置し前記対称面に関して対称で１つの面が前記背面側壁に密着し該紫外線ランプの外周近傍を部分的に囲繞し前記紫外線ランプに沿って伸在させて配置され前記対称面上に通気孔を成す間隙を有して対向する、前記紫外線ランプの水冷のための１対の水冷ブロックと、該水冷ブロックと前記開口部を成す面とに挟まれた空間内に位置し前記対称面に関して対称で該紫外線ランプの外周近傍を部分的に囲繞し前記紫外線ランプに沿って伸在させて配置され水冷可能であり前記紫外線ランプの周りを回動可能に構成された１対の反射板と、を収納し、前記灯体部の外側に、前記開口部全面と対向しこれと一定距離を保ち近接して配置された紫外線照射窓板と、内部を冷却水が流通する冷却水配管を備え前記窓板を支持する窓枠から構成される窓枠構造体、を具備して構成する。前記冷却水配管及び前記窓枠は金属製とする。特に、前記窓枠は、熱伝導性の高いアルミニウム製とするのが好ましい。

前記冷却水配管は、前記窓枠構造体の外部の、前記紫外線ランプからの紫外線の照射を受けない部位であって前記灯体部を臨む側の表面上に、前記灯体部の長手方向に沿って密着させて、前記灯体部の前記対称面に関して対称に１対配置する。

前記窓枠構造体の冷却は、前記冷却水配管の内部に通水させて行なわれる水冷と、前記紫外線ランプの空冷と兼用して行なわれる空冷と、を併用して実施されると共に、前記空冷のための空気は、前記灯体部の前記両側壁の開口部側端部から取り入れ、それぞれ前記灯体部内に流入させるが、その直前で前記冷却水配管に直交する方向で前記冷却水配管表面に接触しながら流通する経路を辿るように構成し、前記両側壁の開口部側の両端部からそれぞれ前記灯体部内に流入後は気流が前記灯体部の中央部で合流し、その後は、特許文献１等に記載されているように、前記反射板および前記紫外線ランプ近傍を通過して、前記１対の水冷ブロックの前記間隙と前記背面側壁の前記排気孔とをこの順序で経由して前記灯体部外に排出される経路を辿るように構成する。

そうして、前記窓枠構造体表面に配置された冷却水配管内を流通する冷却水が、前記窓枠構造体表面の温度の点で、該冷却水配管の両端部よりも、温度の高い中央部で流速が大きくなるように構成する。このような状態を実現するには、例えば前記冷却水配管内を流通する冷却水が、最初に前記冷却水配管の長手方向中央部において流入し、そこで水流が２つに分岐して長手方向両端部に向かって流出するように構成すればよい。具体的には、冷却水導入管は窓枠構造体表面に配置された冷却水配管の長手方向中央部に接続する。その場合、窓枠構造体は前記灯体部の対称面に対して左右対称であるから、冷却水配管経路も左右対称に同じ構造の配管を配置する。

従来の冷却水配管経路は直線的で、装置の長手方向の一方の端部から他方の端部へ１方向に冷却水が流れる形態しか知られていなかった。これは、その方が配管設計が簡略化され、冷却水流路が単純化されるためである。

空冷との連携の側面からは、灯体部両側面下部からの空気の流入箇所は複数あるのが望ましい。また、空気の吹出し口の口径は、すべて同一にするのではなく、装置外部からの空気取り入れ口に近い側で小さく、遠ざかるにつれ漸次大きくなるように変化させて配置するのが好ましい。これは、装置内に吹き出す空気の大部分が空気取り入れ口に近い側で消費され、反対側の吹出し口からの空気の吹出し量が小さくなるのを防ぎ、どの吹出し口でもできるだけ均等に空気を吹き出させるためである。これによって窓枠構造体の長手方向での均等な冷却を図る。

窓ガラス板は、全体形状が短冊状の細長い板であるが、応力を受け破損するのを防ぐために、長手方向で幾つかに分割されていてもよい。分割する場合、隣のガラス板と接触する繋ぎ目の部位において、接触面積を大きくするためと、繋ぎ目の部分で影が生じるのを最小限に抑えるために、ガラス板の端面は厚み方向に対して傾斜させる。また、ガラスの分割線は長手方向に対して傾斜させる。

冷却水配管が絶えず空冷のための冷却風に接触することによって冷却水自体の温度上昇が低く抑えられ、また、熱変形の最も大きい窓枠中央部を優先的・集中的に水冷することにより窓枠側縁部の長手方向の温度勾配が緩和され、効果的に窓枠の熱変形が抑止される。これは次のような作用による。

長さが２ｍ程度の長尺紫外線ランプを収納した直方体状灯体部を有する紫外線照射装置の場合、窓枠構造体外表面の長手方向中央部の温度は、熱電対を利用して測定すると、空冷のみの場合は２００℃前後であるが、空冷水冷併用時にはその温度よりも約１２０〜１３０℃低下することが知られている。

しかし従来、この種の装置における冷却水流路としては、冷却水が配管内を一方通行で流動する形態のものしか知られていなかった。図１０は、従来の紫外線照射装置における水冷配管系を説明するための図であり、窓枠構造体７１と水冷配管系の配管の部分のみを取り出して示した概略斜視図である。７２は冷却水導入管、７３は水冷管であり、矢印は冷却水の流れの方向を示す。

窓枠構造体７１の表面においては冷却水流入口からの長さ１ｍにつき約５℃上昇する温度勾配があるため、窓枠構造体７１の長手方向の長さが２ｍ前後の場合、両端間で１０℃程度の温度差となり、窓枠構造体７１の長手方向で対向する帯状部分が互いにねじれるなどの熱変形の可能性が生じる。

そこで、本発明の装置のように、直線状冷却水配管の長手方向中央部から冷却水を流入させるようにすれば、冷却水流路の長手方向の長さが半分になり、窓枠構造体表面の温度最高点と最低点の温度差すなわち温度勾配も半分にすることができる。長さ２ｍクラスの長尺ランプを収納した紫外線照射装置においては、その温度勾配が５℃程度となり、窓枠の熱変形が抑止される。

窓枠構造体表面に配置される冷却水配管内を流通する冷却水の流量について見ると、冷却水導入管が接続されている長手方向中央部近傍の微小領域が最も多く、それ以外の部位ではその半分の量となっている。

以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の紫外線照射装置の構成要素のうち、紫外線ランプ、１対の反射鏡、及び１対の給気ダクトのみを描いて、それらの相互の位置関係を示した概略斜視図である。図２及び図３は、同装置の長手方向に垂直な面における概略断面図で、それぞれ反射鏡開口部開放時及び閉鎖時の状態を示している。図２、図３中の矢印は空気の流れを示す。

これらの図において、１は紫外線照射装置であり、外郭２０を例えばステンレス等の金属により概略箱型に構成してあり、全長、奥行（幅）、高さをそれぞれ例えば３２００ｍｍ、２７０ｍｍ、２５０ｍｍとしてある。紫外線照射装置１は、図２に示すように、形態上、上下二室に分かれるが、上側にはメイン排気ダクト１３が配置され、下側に装置主要部である紫外線照射器筐体２が配置される。下側にはこの他に、窓ガラス板１９を支持し水冷管１８を密着配置した窓枠構造体１６、給気ダクト１４、等が収納される。紫外線照射器筐体２は、隔壁９により上下に２分され、上側が排気ダクト１１を構成し、下側が側面に遮熱壁１２を備え下面開口部に紫外線照射口２１が形成される光源収納部２２を構成する。光源収納部２２の内部には、長手方向に沿って水平配置した１灯の紫外線ランプ３と、紫外線ランプ３の側面と一定間隔を隔てて長手方向に延在させて配置した１対の反射鏡４、４と、紫外線ランプ３の上面を部分的に囲繞しその長手方向に沿って配置した１対の水冷ブロック７、７とが収納される。

反射鏡４、水冷ブロック７はそれぞれ内部に、水冷管５、８を備える。水冷管８は、その内部を流通させる冷却水により水冷ブロック７を冷却することにより間接的に紫外線ランプ３を冷却する働きがある。反射鏡４は、凹面側表面を反射性を有する被膜を形成するなど、既知の形態を適宜取り入れて構成する。

紫外線ランプ３は、例えば全長２５００ｍｍ、有効発光長２０００ｍｍ、管径２８ｍｍの直管型３２ｋＷメタルハライドランプである。

給気ダクト１４の紫外線照射器筐体２に面した側面には送風口１５が複数備えられている。装置外から取り入れられた空気は、給気ダクト１４を経て送風口１５から紫外線照射器筐体２に向けて吹き出す。その後、空気は図２中の矢印で示す経路を辿り、紫外線照射器筐体２の内部に流入する。その空気は紫外線照射器筐体２に流入する直前で、筐体２の下端の遮熱壁１２と水冷管１８とに挟まれた狭い空間を通過する。図４にこの部位の拡大図を示す。図４（図２）で水冷管１８内の冷却水は紙面に直交する方向に流れているので、この部位では、空冷のための空気が冷却水流と直交する方向に流れる。その後空気は、反射鏡４近傍、ランプ３の外周を経て１対の水冷ブロック７、７の間の狭い隙間を通過し、通気孔１０を経て排気ダクト１１内の空間に出て排出される。

図５、図６は、水冷配管系の配置のしかたの２つの例を説明するために、本発明の紫外線照射装置のうち、窓枠構造体１６と水冷配管系の配管の部分のみを取り出して示した概略斜視図である。１７ａ、１７ｂは冷却水導入管、１８は水冷管であり、１７ａと１８、及び１７ｂと１８が、それぞれの例で２組ずつ接続され、この２組で水冷配管系を構成する。窓ガラス板は描画を省略してある。図中の小さな矢印は冷却水の流れの方向を示す。冷却水の流れは、図５、図６に示すように、水冷管の中央部から流入しその後２叉分岐して両端部方向へ排出されるように構成する。冷却水導入管１７ａ、１７ｂと水冷管１８との接続の仕方は、図５、図６に示すように、例えば紫外線照射装置の垂直または水平方向から水冷管１８の中央部に接続させる。

図７は本発明の紫外線照射装置における送風口の配置のしかたの一例を示す図である。空冷のための空気は紙面左側から取り入れられて給気ダクト１４内に流入する。給気ダクト１４の筐体２に面した側面の下寄りの箇所には、計２５個の送風口１５が設けてある。各送風口１５の口径は空気流の上流から下流に向かって３ｍｍΦから２０ｍｍΦまで漸次拡大してある。

図８は窓ガラス板の隣の板との接触部を拡大して示した図で、上の図が厚み方向の部分的断面図であり、下の図が部分的平面図である。板の端面の傾斜角αは５０°〜８０°とするのが好ましい。窓ガラスの分割数は、分割片の支持のし易さの点から２分割程度に留めるのが好ましい。窓ガラスの分割線３１とガラスの中心軸３２に垂直な中央線３３とのなす角βは１０〜２０°が好ましい。

紫外線照射装置は、上記説明の他に、長手方向の端部に、反射鏡４及び水冷ブロック７に対する冷却水供給・排出のための機構と、紫外線ランプ３に電気エネルギーを供給する電源との接続部を設けてあるが、上記説明の図面では省略してある。ランプ入力が３２ｋＷの時、空気風量は８ｍ^３／ｍｉｎ程度、冷却水流量は６〜１０Ｌ／ｍｉｎ程度としてある。（Ｌは体積の単位「リットル」）

本発明の装置に採用されている手法は、長尺な装置構成部材の熱変形を防ぐのに有効であり、その部材の長手方向の均等な冷却に効果的である。本発明によれば、窓枠構造体上面に密着させて配置した水冷管内を流れる冷却水流速を両端部よりも中央部で大きくなるように冷却水流路を工夫し、また、給気ダクトの送風口の口径を気流の上流から下流に向けて拡大するように配置することにより窓枠構造体に接触させて流通させる冷却風量の均等化を図る、という簡単な構成によって、窓枠構造体を長手方向で均等に冷却して熱変形を防ぎ、従ってその内側に装着されてなる窓ガラス板の破損を防ぐことができるという大きな効果を発揮する紫外線照射装置を提供できる。

本発明の紫外線照射装置は、幅が長尺なフィルムに対する表面コーティングの乾燥・硬化に用いられる、特に長尺な開口部を有する紫外線照射装置に好適に利用することができる。

本発明の紫外線照射装置の一部省略概略斜視図である。 本発明の紫外線照射装置の反射鏡開口部開放時の長手方向に垂直な面における概略断面図である。 本発明の紫外線照射装置の反射鏡開口部閉鎖時の長手方向に垂直な面における概略断面図である。 本発明の紫外線照射装置において紫外線照射器灯体部内へ冷却風が流入する部位を拡大して示した模式図である。 本発明の紫外線照射装置における冷却水配管の配置の仕方を説明するための模式図である。 本発明の紫外線照射装置における冷却水配管の配置の仕方を説明するための模式図である。 本発明の紫外線照射装置における送風口の配置の仕方の一例を示す模式図である。 本発明の紫外線照射装置における窓ガラス板の分割片の隣の板との接触部を拡大して示した図である。 従来の紫外線照射装置の長手方向に垂直な面における概略断面図である。 従来の紫外線照射装置における冷却水配管の配置のしかたを説明するための模式図である。

符号の説明

１…紫外線照射装置
２…紫外線照射器
３…紫外線ランプ
４…反射鏡
５…水冷管
６…反射鏡回転軸
７…水冷ブロック
８…水冷管
９…隔壁
１０…通気孔
１１…排気ダクト
１２…遮熱壁
１３…メイン排気ダクト
１４…給気ダクト
１５…送風口
１６…窓枠構造体
１７ａ、１７ｂ…冷却水導入管
１８…水冷管
１９…窓ガラス板、１９ａ、１９ｂ…窓ガラス板分割片
２０…外郭
２１…紫外線照射口
２２…光源収納部
２３…Ｏリング
５０…紫外線照射装置
５１…紫外線照射器筐体
５２…紫外線ランプ
５３…反射鏡
５４…隔壁
５５…排気ダクト
５６…光源収納部
５７…給気ダクト
５８…通風路
５９…外郭
６０…シャッター
６１…窓枠構造体
６２…窓ガラス板
６３…配線ボックス
７１…窓枠構造体
７２…冷却水導入管
７３…水冷管

Claims (7)

1. 中心軸を有する管型紫外線ランプが内部に水平配置され、前記ランプの長手方向に沿って平行に形成された紫外線出射のための下面開口部と、該開口部を成す面に直交し、前記ランプの前記中心軸を含む対称面と、該対称面を挟んで対称的に対向する両側壁と、前記開口部を成す面に対向して配置され前記対称面上に位置する排気孔を有する背面側壁と、を備える直方体状灯体部を有し、前記灯体部の外側に、前記開口部全面と対向しこれと一定距離を保ち近接して配置された紫外線照射窓板と、内部を冷却水が流通する冷却水配管を備え前記窓板を支持する窓枠とから構成される窓枠構造体、を具備すると共に、前記冷却水配管は、前記窓枠構造体の外部の、前記紫外線ランプからの紫外線の照射を受けない部位であって前記灯体部を臨む側の表面上に、前記灯体部の長手方向に沿って密着させて、前記灯体部の前記対称面に関して対称に１対配置されて成る紫外線照射装置であって、
   前記窓枠構造体の冷却は、前記冷却水配管の内部に通水させて行なわれる前記構造体の直接の水冷と、前記紫外線ランプの空冷と兼用して行なわれる空冷と、を併用して実施され、また、前記空冷のための空気は、前記灯体部内に流入する直前で、前記１対の冷却水配管に直交する方向でそれぞれ前記冷却水配管表面に接触しながら流通する経路を辿り、続いて前記灯体部の前記両側壁の開口部側端部からそれぞれ前記灯体部内に流入した後、気流が前記灯体部の中央部で合流し、その後前記反射板および前記紫外線ランプ近傍を通過して、前記背面側壁の前記排気孔を経由して前記灯体部外に排出される経路を辿るように構成され、
   さらに、前記冷却水配管内を流通する冷却水が、該冷却水配管の両端部よりも中央部で流速が大きくなるように構成されて成る
   ことを特徴とする紫外線照射装置。
2. 前記冷却水配管の経路は、前記冷却水配管内を流通する冷却水が、最初に前記冷却水配管の中央部に流入し、そこで水流が分岐して長手方向両端部に向かって流出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
3. 前記灯体部の前記両側壁近傍に該両側壁に沿って前記空冷のための空気を送風する送風ダクトが配置され、該送風ダクトはその長手方向に沿って、前記灯体部の前記両側壁の開口部側端部に向けて前記空冷のための空気を吹き出す送風孔を複数備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の紫外線照射装置。
4. 前記送風孔の口径は、前記送風ダクトの上流側に設置してなる装置外部からの空気の取り入れ口に近い側で小さく、これより遠ざかるにつれ漸次大きくなるように構成したことを特徴とする、請求項３に記載の紫外線照射装置。
5. 前記紫外線照射窓板は、その長手方向で分割されて成ることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の紫外線照射装置。
6. 前記紫外線照射窓板の分割片は、隣り合う窓板との接触面が板の厚み方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項５に記載の紫外線照射装置。
7. 前記紫外線照射窓板の分割線は、該窓板の長手方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項５または６に記載の紫外線照射装置。
   

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