(57)【要約】【課題】給気ダクトから紫外線ランプへと低温の状態を保ったまま冷却気体を供給できるとともに、前記紫外線ランプの近傍において十分に熱交換が生じるように構成された紫外線照射装置を提供する。【解決手段】長尺状の紫外線ランプ１と、前記紫外線ランプ１を収容する筐体２と、給気構造４と、排気構造５とを備え、前記吸入流路５２が、前記排気ダクト５１から前記紫外線ランプ１の近傍へと延びる排気ノズル５２１の内面に沿って流れており、前記紫外線ランプ１の側面において前記紫外線射出窓２１とは反端側から前記冷却気体を吸入するように構成されており、前記吐出流路４２が、前記排気ノズル５２１の外面に沿って流れており、前記前記紫外線ランプ１の側面において前記紫外線射出窓２１とは反対側に冷却気体を吐出するように構成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項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射出窓を有する長尺状の筐体と、
前記筐体内において長手方向に延びており、外部から給気された冷却気体が流れる給気ダクト及び前記給気ダクトから前記紫外線ランプの近傍へと前記冷却気体を吐出する吐出流路を具備する給気構造と、
前記筐体内において長手方向に延びており、冷却気体が流れて外部へ排気される排気ダクト及び前記紫外線ランプの近傍から前記排気ダクトへと前記冷却気体を吸入する吸入流路を具備する排気構造とを備え、
前記吸入流路が、前記排気ダクトから前記紫外線ランプの近傍へと延びる排気ノズルの内面に沿って流れており、前記紫外線ランプの側面において前記紫外線射出窓とは反端側から前記冷却気体を吸入するように構成されており、
前記吐出流路が、前記排気ノズルの外面に沿って流れており、前記前記紫外線ランプの側面において前記紫外線射出窓とは反対側に冷却気体を吐出するように構成されていることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
前記吐出流路が、少なくとも前記排気ダクトから所定距離離間して形成されている請求項１記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記紫外線ランプ及び前記排気ダクトの間に配置されており、前記紫外線ランプから射出された紫外線を前記紫外線射出窓に反射する反射部材をさらに備え、
前記吐出流路が、前記排気ノズル及び前記反射部材の間を通って前記紫外線ランプに到達するように構成されている請求項１又は２記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記筐体の横断面を視た場合において、前記紫外線射出窓、前記紫外線ランプ、前記排気ダクト、前記給気ダクトの順番で各々が配置されており、
前記筐体の横断面を視た場合において、前記排気ダクトから前記紫外線ランプの近傍へ前記排気ノズルが直線状に延びており、
前記吐出流路が、前記給気ダクトから前記排気ダクトを迂回して前記紫外線ランプに到達するように構成されている請求項１乃至３いずれかに記載の紫外線照射装置。
【請求項５】
前記反射部材が、前記紫外線ランプから射出された紫外線を前記紫外線射出窓に反射する反射位置及び前記紫外線ランプから前記紫外線射出窓への紫外線を遮断する遮光位置の間を回転移動するように構成されており、
前記反射部材が前記反射位置にある場合には、前記吐出流路が前記排気ノズル及び前記反射部材の間を通って前記紫外線ランプに到達するとともに、前記反射部材及び前記筐体の間を通って前記紫外線ランプに到達し、
前記反射部材が前記遮光位置にある場合には、前記反射部材が前記筐体の間を閉塞するように構成されている請求項３又は４記載の紫外線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば樹脂、塗料、インキ又は接着材等の硬化処理に用いられる紫外線照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の紫外線照射装置としては、特許文献１に示すように、直管状の紫外線ランプと、当該紫外線ランプを収容する筐体と、前記紫外線ランプを冷却するための給気構造及び排気構造とを備えたものがある。そして、前記給気構造及び前記排気構造は、それぞれ筐体内において長手方向に延びる給気ダクト及び排気ダクトを具備し、前記筐体の端面に開口する給気口及び排気口に送風装置及び排風装置が接続されることにより冷却気体の給排気が行われるように構成してある。
【０００３】
より具体的に冷却気体の流れについて説明すると、前記給気口から導入された冷却気体はまず前記給気ダクト４１Ａ内を長手方向に進行するとともに、図８の横断面図に示すように当該給気ダクト４１Ａの下面に開口する吐出開口４１１Ａから紫外線ランプ１Ａの直上及び筐体２Ａの下面開口付近へと供給される。そして、前記紫外線ランプ１Ａの近傍において暖められた冷却気体は反射体５１Ｂの側面に形成された前記紫外線ランプ１Ａの斜め上方にある吸入開口５１１Ａから吸い込まれて、その後前記排気ダクト５１Ａ内を長手方向に流れて前記排気口から筐体２Ａ外部へと排気される。
【０００４】
しかしながら、このように構成された排気構造においては、前記給気ダクトの吐出開口から吐出された冷却気体は、前記排気ダクトの外表面に沿って流れるように構成されているため、紫外線ランプに到達するまでの間に、排気ダクト内を流れる暖められた冷却気体との間で熱交換が生じてしまう。このため、給気ダクトから紫外線ランプに到達するまでの間に冷却気体の温度が上昇してしまい、冷却効率が低下するという問題がある。
【０００５】
また、特許文献１の給気構造及び排気構造では、前記紫外線ランプの側面に冷却気体が層流状に沿って流れた後に前記排気ダクトへと回収されるように構成されており、前記紫外線ランプの側面近傍において渦等の乱流を形成できておらず、十分な熱伝達が行われていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２５６１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、給気ダクトから紫外線ランプへと低温の状態を保ったまま冷却気体を供給できるとともに、前記紫外線ランプの近傍において十分に熱交換が生じるように構成された冷紫外線照射装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明の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射出窓を有する長尺状の筐体と、前記筐体内において長手方向に延びており、外部から給気された冷却気体が一端側から他端側へ流れる給気ダクト及び前記給気ダクトから前記紫外線ランプの近傍へと前記冷却気体を吐出する吐出流路を具備する給気構造と、前記筐体内において長手方向に延びており、一端側から他端側へと冷却気体が流れて外部へ排気される排気ダクト及び前記紫外線ランプの近傍から前記排気ダクトへと前記冷却気体を吸入する吸入流路を具備する排気構造とを備えている。
【０００９】
さらに、本発明の紫外線照射装置は、前記吸入流路が、前記排気ダクトから前記紫外線ランプの近傍へと延びる排気ノズルの内面に沿って流れており、前記紫外線ランプの側面において前記紫外線射出窓とは反端側から前記冷却気体を吸入するように構成されており、前記吐出流路が、前記排気ノズルの外面に沿って流れており、前記前記紫外線ランプの側面において前記紫外線射出窓とは反対側に冷却気体を吐出するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
このようなものであれば、冷却気体は前記排気ノズルの外面に沿って流れた後に前記紫外線ランプに当たり、その後前記排気ノズルの内面に沿って流れて前記排気ダクトへと吸入されるので、前記紫外線ランプの側面において冷却気体の流路方向を大きく変化させて前記紫外線ランプの側面近傍において渦等の乱流を形成することができ、熱伝達効率をよくすることができ、冷却気体により紫外線ランプから十分な熱量を奪うことができる。
【００１１】
前記紫外線ランプへと供給される冷却気体が、前記排気ダクトと接することがなく、暖められた冷却気体との間で熱交換が行われにくくし、冷却気体を低温に保ったまま紫外線ランプまで到達させることで冷却効率を向上させるには、前記吐出流路が、少なくとも前記排気ダクトから所定距離離間して形成されていればよい。
【００１２】
前記吐出流路と前記吸入流路の流路方向を大きく変化させるのに適した流路形成構造であり、前記紫外線ランプの近傍にある反射部材の冷却も高効率で行えるようにするための構成としては、前記吸入流路が、前記排気ダクトから前記紫外線ランプの近傍へと延びる排気ノズルにより形成されており、前記紫外線ランプ及び前記排気ダクトの間に配置されており、前記紫外線ランプから射出された紫外線を前記紫外線射出窓に反射する反射部材をさらに備え、前記吐出流路が、前記排気ノズル及び前記反射部材の間を通って前記紫外線ランプに到達するように構成されているものが挙げられる。
【００１３】
前記紫外線ランプと前記排気ダクトを近接させておき、暖められた冷却気体を速やかに外部に排気して熱が筐体内にこもらないようにするとともに、前記給気構造が前記排気構造と接触する箇所を極力減らせる各部材の配置及び流路構成としては、前記筐体の横断面を視た場合において、前記紫外線射出窓、前記紫外線ランプ、前記排気ダクト、前記給気ダクトの順番で各々が配置されており、前記筐体の横断面を視た場合において、前記排気ダクトから前記紫外線ランプの近傍へ前記排気ノズルが直線状に延びており、前記吐出流路が、前記給気ダクトから前記排気ダクトを迂回して前記紫外線ランプに到達するように構成されているものが挙げられる。
【００１４】
例えば、紫外線照射装置が高出力で動作する通常モードでは、前記紫外線ランプとともに前記反射部材も冷却でき、紫外線照射装置を低出力で動作させて待機モードとしており前記反射部材への冷却がそれほど必要でない場合に、前記紫外線ランプの冷却量をさらに向上させることができるようにするには、前記反射部材が、前記紫外線ランプから射出された紫外線を前記紫外線射出窓に反射する反射位置及び前記紫外線ランプから前記紫外線射出窓への紫外線を遮断する遮光位置の間を回転移動するように構成されており、前記反射部材が前記反射位置にある場合には、前記吐出流路が前記排気ノズル及び前記反射部材の間を通って前記紫外線ランプに到達するとともに、前記反射部材及び前記筐体の間を通って前記紫外線ランプに到達し、前記反射部材が前記遮光位置にある場合には、前記反射部材が前記筐体の間を閉塞するように構成されていればよい。
【発明の効果】
【００１５】
このように本発明の紫外線照射装置によれば、紫外線ランプに到達していない冷却気体が、前記排気ノズルの外面に沿って前記紫外線ランプ側へと冷却気体が流れるように前記吐出流路が形成されているとともに、前記紫外線ランプの近傍から吸入された冷却気体が前記排気ノズルの内面に沿って流れる吸入流路が形成されているので、吐出流路と吸入流路の流路方向を大きく変化させることにより前記紫外線ランプの近傍において渦等の乱流を発生させることができる。従って、前記紫外線ランプから冷却気体への熱伝達効率を向上させて、より多くの熱量を紫外線ランプから冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る紫外線照射装置の模式的斜視図。
【図２】同実施形態における筐体横断面を示す模式図。
【図３】同実施形態における筐体縦断面図を示す模式的斜視図。
【図４】同実施形態における紫外線ランプの近傍の模式的拡大断面図。
【図５】同実施形態における仕切板を示す模式的拡大図。
【図６】同実施形態における紫外線ランプの保持構造を示す部分拡大図。
【図７】本発明の別の実施形態に係る紫外線照射装置の反射部材が閉塞位置にある場合の筐体横断面の模式的拡大図。
【図８】従来の紫外線照射装置における給気構造及び排気構造を示す模式的横断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る紫外線照射装置１００について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
本実施形態に係る紫外線照射装置１００は、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（ワーク）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。
【００１９】
具体的にこの紫外線照射装置１００は、図１に示すように、長尺状の紫外線ランプ１と、当該紫外線ランプ１を収容する概略長尺直方体形状をなす筐体２と、紫外線ランプ１から射出された紫外線を反射する反射位置及び紫外線ランプ１からの紫外線を遮断する遮断位置の間で回転移動する一対の反射部材３と、前記紫外線ランプ１に冷却気体を供給するための給気構造４と、前記紫外線ランプ１の放熱により暖められた冷却気体を筐体２の外部へと排気するための排気構造５と、を備えたものである。前記給気構造４及び前記排気構造５は前記筐体２内において各々を流れる冷却気体同士で熱伝導が生じにくいように各構造の間にバッファ空間を設けてある。
【００２０】
各部について詳述する。
【００２１】
紫外線ランプ１は、例えば波長３６５ｎｍの紫外線を射出する水銀ランプもしくはメタルハライドランプである。具体的には、この紫外線ランプ１は、石英ガラス製の長尺円筒形状をなすものであり、軸方向に直交する断面が円形状をなす密閉容器内に例えばアルゴン（Ａｒ）ガス等の放電用ガス、ヨウ化水銀、ヨウ化鉄等が封入されており、円筒間の両端に電極が設けられている。
【００２２】
筐体２は、図１に示すように、概略長尺直方体形状をなすものであり、ワークに紫外線を照射するための紫外線射出窓２１を下面に有する。本実施形態の紫外線射出窓２１は、筐体２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２２により閉塞されている。なお、紫外線射出窓２１はカバー２２により閉塞されず、ワークの配置空間と連通するものであっても良い。
【００２３】
当該筐体２の中央部の横断面を視た場合、図２に示すように筐体２の下面から順番に、前記紫外線射出窓２１、前記紫外線ランプ１、前記反射部材３、前記排気構造５（後述する排気ダクト５１）、前記給気構造４（後述する給気ダクト４１）の順番でそれぞれの構成部材が配置してある。
【００２４】
一対の反射部材３は、紫外線ランプ１の長手方向に沿って、当該紫外線ランプ１の両側に設けられた対をなすものであり、筐体２に取り付けられた紫外線ランプ１の周りで回転することにより、紫外線ランプ１から射出された紫外線を紫外線射出窓２１に反射する反射位置、及び、紫外線ランプ１から紫外線射出窓２１への紫外線を遮断する遮光位置の間を回転移動する。前記反射位置は、一対の反射部材３の内面が紫外線ランプ１から上方に射出された紫外線をワーク側（下方）に反射する位置である。前記遮光位置は、一対の反射部材３が、紫外線ランプ１及び紫外線射出窓２１の間に位置して紫外線射出窓２１への紫外線を遮断する位置である。
【００２５】
このように構成された反射部材３は、筐体２の長手方向他端部側（本実施形態では背面側）に設けられた、例えばエアシリンダや電動シリンダ等のシリンダ駆動方式を用いた駆動機構（図示しない）により開閉駆動される。
【００２６】
前記給気構造４は図３に示すように筐体２の端面から冷却気体を導入し、その後、前記筐体２の内側面から前記紫外線ランプ１へと冷却気体を供給するようにしてある。別の見方をすると、前記給気構造４は、図２の横断面に示すように筐体２内の最上部から下部にある紫外線ランプ１まで冷却気体の流路を形成するものである。当該給気構造４は、筐体２の長手方向、すなわち、前記紫外線ランプ１の長手方向と同方向に延びる給気ダクト４１と、前記給気ダクト４１から前記紫外線ランプ１の近傍まで冷却気体を供給する吐出流路４２とから構成してある。
【００２７】
前記給気ダクト４１は、図２の横断面図及び図３の断面斜視図に示すように筐体２内においては横断面形状が八角形形状を有し長手方向に延びる筒状体であり、前記筐体２の外部へ露出させた一端側に給気口Ｉが設けてある。なお、この給気口Ｉの近傍における前記給気ダクト４１の横断面形状は円形にしてある。前記給気口Ｉには別途送風機械（図示しない）が接続されて、給気口Ｉ側から他端側へと長手方向に冷却気体が流れるようにしてある。また、図２の横断面を視た場合に前記給気ダクト４１の側面斜め下部分には左右対称に当該給気ダクト４１から前記吐出流路４２へと冷却気体が吐出される吐出開口４１１が長手方向に延ばして複数設けてある。
【００２８】
前記吐出流路４２は、図２の横断面図及び図３の断面斜視図に示すように前記排気構造５を迂回して前記吐出開口４１１から前記紫外線ランプ１まで冷媒気体が流れる流路である。より具体的には、当該吐出流路４２は、前記吐出開口４１１から前記反射部材３の外面側へと延びる給気ノズル４２１と、前記反射部材３と後述する排気ノズル５２１との隙間Ｐ１及び前記反射部材３と前記筐体２の内面との隙間Ｐ２によって形成してある。
【００２９】
前記給気ノズル４２１は図２に示すように前記吐出開口４１１と略同じ幅寸法を維持して長手方向に延びるものであって、内部を上側から下側へと冷却気体が流れるように構成してある。前記給気ノズル４２１を出た冷却気体は前記反射部材３に沿って流れることになり、前記反射部材３の上側部分と前記排気ノズル５２１との間にある隙間Ｐ１を通って前記紫外線ランプ１の斜め上方から流入する流路と、前記反射部材３に沿って前記紫外線射出窓２１側へと下方へと流れて反射部材３と筐体２の隙間Ｐ２へと流れる流路とに分流される。すなわち、前記紫外線ランプ１に対して少なくとも前記紫外線射出窓２１がある側とは反対側に冷却気体が当たることになる。
【００３０】
前記排気構造５は、前記紫外線ランプ１の近傍の冷却気体を上方へと吸気して、前記筐体２の端面に開口する排気口Ｅから筐体２外へと冷却気体を排気するように冷却気体の流れを形成するものである。
【００３１】
より具体的には前記排気構造５は、図２に示されるように前記筐体２内の横断面において中央部に配置されており、前記紫外線ランプ１の近傍の空気が上方へと吸い込まれる吸入流路５２と、前記吸入流路５２から吸引された冷却気体を長手方向に流れて前記排気口Ｅから外部へと排出される排気ダクト５１と、前記排気ダクト５１の内部を長手方向に仕切る仕切板５１２とから構成してある。
【００３２】
前記吸入流路５２は、図２に示すように前記排気ダクト５１の吸入開口５１１から前記紫外線ランプ１の近傍まで延びる排気ノズル５２１によって形成してある。前記排気ノズル５２１は、前記紫外線ランプ１の上部において側面に沿って長手方向に延びるものであり、その幅が前記紫外線ランプ１の直径の略１／３程度に設定してある。このように前記排気ノズル５２１が配置してあるので、当該排気ノズル５２１と前記反射部材３の間から前記紫外線ランプ１の側面上方へと冷却気体が当たると、９０度以上曲がった後に当該排気ノズル５２１へと吸入されることになる。このように、冷却気体の流れにおいて９０度以上の曲がりが存在して渦等による乱流での熱交換が行われるので、紫外線ランプ１の側面に沿って冷却気体が層流状に流れるのに比べてより熱交換が行われやすく、冷却効率を向上させることができる。
【００３３】
さらに厳密に流路構造について説明すると、図４の拡大断面図に示すように、前記反射部材３と前記排気ノズル５２１の隙間Ｐ１を通る吐出流路４２は、当該排気ノズル５２１の外面に沿って流れて、前記紫外線ランプ１の側面へと到達するようにしてあるとともに、前記紫外線ランプ１から前記排気ダクト５１へと冷却気体が前記排気ノズル５２１の内面に沿って流れて吸入されるように構成してある。つまり、前記吐出流路４２と前記吸入流路５２がそれぞれ前記排気ノズル５２１の外面と内面に沿って流れるように形成することにより、紫外線ランプ１の近傍における吸入流路５２の流路方向と、吐出流路４２の流路方向は略反対となるように設定してあり、前記紫外線ランプの側面で略一点で接触して流れていくようにしてある。このように流路を形成することによって吐出流路４２からはノズル効果により所定の流速以上で紫外線ランプ１に冷却気体を供給することができ、また、流路方向を最も大きく変更できているので、熱伝達効率もよいものとすることができる。
【００３４】
また、前記排気ノズル５２１の隙間には、図６に示すように前記紫外線ランプ１の中央部のたわみ量を抑えるための支持リング１１を数本差しこんである。この支持リング１１は十分に小さく構成してあり、前記吸入流路５２の形成を阻害しないにようにしてある。
【００３５】
前記排気ダクト５１は、図３に示すように長手方向に延びる概略直方体形状の筒状体であって、一端に排風装置（図示しない）が接続される排気口Ｅが形成してあり、その下面中央部に長手方向に延びる前記吸入開口５１１が形成してある。前記排気口Ｅは、前記給気口Ｉが開口する前記筐体２の端面と同じ側に開口させてあり、１つのアタッチメントによって前記給気口Ｉ及び前記排気口Ｅに送風装置、排風装置が接続されるようにしてある。図２及び図３に示すように、前記排気ダクト５１は、前記給気構造４の給気ダクト４１及び前記給気ノズル４２１とは所定距離離間させてあり、その間にバッファ空間を形成してある。このため、前記給気口Ｉから送風されて給気構造４を流れる低温の冷却気体と、前記排気ダクト５１内を流れており、暖められてすでに高温となっている冷却気体との間で直接熱伝導が生じることがない。したがって、紫外線ランプ１の近傍に到達するまで冷却気体の温度を低温に保つことができ、送風される冷却気体の量に対する紫外線ランプ１の冷却効率をより向上させられる。
【００３６】
前記仕切板５１２は、排気ダクト５１の上部と下部を２つの空間に分割するように仕切るものである。すなわち、前記仕切板５１２は前記吸入開口５１１が開口しており、前記排気ノズル５２１から冷却空気が流入して一時的に滞留する流入空間５１ａと、前記排気口Ｅが開口しており、前記排気口Ｅ側へと長手方向に冷却気体が流通する排気空間５１ｂとを前記排気ダクト５１内に形成するものである。
【００３７】
前記仕切板５１２は、図３及び図５に示すように前記吸入開口５１１側から前記仕切板５１２の面板部を視た場合において、前記通気孔５１３が前記吸入開口５１１から離間させて配置してある。別の表現をすると、前記仕切板５１２の面板部に対して垂直な方向から視た場合に、前記吸入開口５１１と、前記通気孔５１３は重なり合わないように配置してある。
【００３８】
また、前記通気孔５１３は、前記仕切板５１２において長手方向に並んで複数形成されており、当該通気孔５１３の密度が前記排気口Ｅ側ほど小さくなるように設定されている。本実施形態では、前記通気孔５１３は排気口Ｅ側よりも反排気口側の方が配置数が多くなるように設定してある。このようにすることで、排気口Ｅから離れていために吸引力が落ちる反排気口側においては冷却気体の吸入量を多くし、吸引力の強くなる前記排気口Ｅ側では冷却気体の吸入量を小さくできるので、長手方向に均一に冷却気体を吸引することができる。従って、長尺状の紫外線ランプ１を均一に冷却することができるようになる。
【００３９】
次にこのように構成された本実施形態の紫外線照射装置１００における冷却気体の流れ、及び、その冷却効果についてまとめて説明する。
【００４０】
前記排気ダクト５１内が前記仕切板５１２により長手方向に仕切られており、さらに、前記吸入開口５１１側から前記仕切板５１２の面板部を視た場合において、前記通気孔５１３が前記吸入開口５１１から離間して配置されているので、前記紫外線ランプ１の近傍から前記吸入開口５１１を介して前記流入空間５１ａ内に吸入された冷却気体は、前記仕切板５１２の面板部に当たってから前記通気孔５１３へと流れていくことになる。そして、冷却気体は前記通気孔５１３を通過して前記排気空間５１ｂ内に流入してから前記排気口Ｅ側へと長手方向に流れていく。
【００４１】
従って、前記排気ダクト５１内に流入した冷却空気はすぐに排気口Ｅ側へと長手方向に流れていくのではなく、前記流入空間５１ａ内において所定時間滞留することになるので、十分に紫外線ランプ１近傍の空気と熱交換を行うことができ、前記給気構造４から供給される冷却気体の量に対する冷却効率を高めることできる。
【００４２】
さらに、紫外線ランプ１に冷却気体が到達する前の給気構造４と、前記紫外線ランプ１に冷却気体が到達した後の排気構造５との間にはバッファ空間が設けてあり、低温と高温の冷却気体の間で熱交換が生じにくくしてあるので、十分に低温の冷却気体を紫外線ランプ１に供給して冷却させることができ、冷却効率を高めることができる。
【００４３】
また、前記反射部材３と前記排気ノズル５２１の隙間から前記紫外線ランプ１の上方へと冷却気体を吹き付けて、排気ノズル５２１により吸引されるようにしてあるので、前記吐出流路４２と前記吸引流路とでその進行方向を大きく変化させて渦等の乱流を生じさせて効率よく冷却気体による熱交換を行わせることができる。
【００４４】
これらのことから、本実施形態の紫外線照射装置１００の給気構造４及び排気構造５であれば従来よりも冷却効率を大幅に高めることができる。また、筐体２の上部から冷却気体の出し入れを行わないので、紫外線照射装置１００の高さ方向の寸法を小さくでき、工場設置時等にあまりスペースを取らないようにすることができる。
【００４５】
その他の実施形態について説明する。
【００４６】
図７に示すように前記反射部材３の移動によって、前記吐出流路４２の紫外線ランプ１の近傍における流れの形態を変化させて目的に応じた冷却を行えるようにしても構わない。
【００４７】
より具体的にはこの実施形態では、前記反射部材３が、図３の筐体２の横断面図に示す前記紫外線ランプ１から射出された紫外線を前記紫外線射出窓２１に反射する反射位置、及び、図７の筐体２の横断面に示す前記紫外線ランプ１から前記紫外線射出窓２１への紫外線を遮断する遮光位置の間を回転移動するように構成してある。
【００４８】
そして、通常使用状態であり、前記反射部材３が前記反射位置にあって照射対象に紫外線を照射するため紫外線ランプ１の出力を大きくしてある場合には、図２に示すように前記実施形態と同様に前記吐出流路４２が前記排気ノズル５２１及び前記反射部材３の間の隙間Ｐ１を通って前記紫外線ランプ１に到達するとともに、前記反射部材３及び前記筐体２の間の隙間Ｐ２を通って前記紫外線ランプ１に到達してある。隙間Ｐ１を通る流路は主に紫外線ランプ１の冷却を行い、隙間Ｐ２を通る流れは紫外線ランプ１の放熱により暖められる前記反射部材３及び紫外線射出窓２１の冷却と紫外線ランプの冷却を行うようにしてある。
【００４９】
一方、すぐに通常使用状態に復帰できるように前記紫外線ランプ１の出力が放電を保てる必要最低限に抑えられている待機状態であり、前記反射部材が前記遮光位置にある場合には、図７に示すように前記反射部材３及び前記筐体２の間Ｐ３を閉塞するように構成してある。
【００５０】
このようにすることで、待機状態においても排気ノズル５２１と紫外線ランプ１の隙間は通常使用状態と同じ距離を維持し、高い冷却能力を維持することができる。
【００５１】
前記実施形態では、前記排気構造は、前記給気構造と前記紫外線ランプの間に設けられていたが、この配置の順番を入れ替えて、前記給気構造が前記排気構造及び前記紫外線ランプの間に配置されているものであってもよい。
【００５２】
また、前記給気口及び前記排気口は筐体の別々の端面に開口するものであってもよい。前記給気ダクトの吐出開口は前記給気口側より反給気口側の方が開口面積を大きくすることによって、冷却気体の吐出量が長手方向に一定になるようにしても構わない。加えて、前記給気口及び前記排気口は前記筐体の端面ではなく、例えば前記筐体の上面や下面、側面に開口するものであっても構わない。
【００５３】
前記吐出流路及び前記吸入流路は、それぞれ前記給気ノズルや前記排気ノズルにより構成されるのではなく、他の筐体の内面やその他の部材との隙間を利用して形成しても構わない。また、紫外線ランプに当たることにより生じる冷却気体の曲がる角度は所定角度以上であればよく、紫外線ランプの形状に沿って略層流を形成して流れる場合と比較して冷却効率を向上させることができるものであればよい。横断面視において冷却気体の流線で考えた場合に、紫外線ランプの表面と略一点で接触し、曲がるような形態であれば前記実施形態で示してある角度よりも小さい角度で曲がっていても構わない。
【００５４】
より具体的には、前記排気ノズルの外面形状を適宜変更して前記吐出流路が前記紫外線ランプの側面に入射する角度を調節してもよい。例えば、前記実施形態では前記排気ノズルの先端は略板状であったため、前記吐出流路と前記吸入流路の流路方向は略１８０度異なっていたが、前記排気ノズルの外面を先端側から基端側へと膨出するように形成することで、所望の入射角度で紫外線ランプに冷却気体を流し、前記吐出流路と前記吸入流路の流路方向のなす角度を１８０度よりも小さい所望の角度にすることができる。
【００５５】
前記仕切板に形成される通気孔の密度は、通気孔の単位面積当たりの個数で調節してもよいし、例えば、通気孔の開口面積を適宜変更していくことにより密度を調節してもよい。具体的には、通気孔の設置間隔は一定に保っておき、排気口側の通気孔の直径が小さく、反排気口側ほど通気孔の直径が大きくなるようにしてもよい。また、通気孔の形状は丸穴形状だけに限られず、例えば、スリット形状等様々な形状であってもよい。同様に前記吐出開口及び前記吸入開口の形状もスリット形状に限られるものではなく、丸穴形状等であっても構わない。
【００５６】
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な変形や実施形態の組み合わせを行っても構わない。
【符号の説明】
【００５７】
１００    ：紫外線照射装置
１        ：紫外線ランプ
２        ：筐体
２１      ：紫外線射出窓
３        ：反射部材
４        ：給気構造
４１      ：給気ダクト
４１１    ：吐出開口
４２      ：吐出流路
４２１    ：給気ノズル
５        ：排気構造
５１      ：排気ダクト
５１ａ    ：流入空間
５１ｂ    ：排気空間
５１２    ：仕切板
５１３    ：通気孔
５２      ：吸入流路
５２１    ：排気ノズル
Ｅ        ：排気口
Ｉ        ：給気口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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