(57)【要約】【課題】冷却ブロックの温度に応じて最冷部温度を所望の温度に調整する。【解決手段】低圧水銀ランプ１０は、低圧蒸気水銀放電管１１と、放電管を支持しかつ冷却ブロック１６に取付け可能に構成された金属ベース１２とを有する。金属ベースに放電管を着座させる凹溝１２ａが形成され、凹溝と放電管の間に単位面積における伝熱量を減少させるシート状物１８が介挿される。そのシート状物は、メッシュ状金属シート、ガラスファイバーシート、セラミックファイバーシート、カーボンファイバーシート又は樹脂シートからなることが好ましい。最冷部温度調整方法は、温度が一定に保たれた冷却ブロックに金属ベースを取付けて冷却することにより取付部の温度を所定の温度に維持する方法である。凹溝１２ａと取付部１１ａの間に介挿されたシート状物１８を介して移動する熱量をシート状物１８の種類，厚さ又は枚数により調整することを特徴とする。【選択図】  図１
2011071020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧蒸気水銀放電管(11)と、前記放電管(11)を支持しかつ冷却ブロック(16)に取付け可能に構成された金属ベース(12)とを有する低圧水銀ランプ(10)において、
前記金属ベース(12)に前記放電管(11)を着座させる凹溝(12a)が形成され、
前記凹溝(12a)と前記放電管(11)の間に単位面積における伝熱量を減少し得るシート状物(18)が介挿された
ことを特徴とする低圧水銀ランプ。
【請求項２】
シート状物(18)が、メッシュ状金属シート、ガラスファイバーシート、セラミックファイバーシート、カーボンファイバーシート又は樹脂シートからなる請求項１記載の低圧水銀ランプ。
【請求項３】
発熱する低圧蒸気水銀放電管(11)の取付部(11a)を金属ベース(12)に取付け、温度が一定に保たれた冷却ブロック(16)に前記金属ベース(12)を取付けて冷却することにより前記取付部(11a)の温度を所定の温度に維持する低圧水銀ランプ(10)の最冷部温度調整方法において、
前記金属ベース(12)に前記取付部(11a)を着座させる凹溝(12a)を形成し、
前記凹溝(12a)と前記取付部(11a)の間に単位面積における伝熱量を減少し得るシート状物(18)を介挿し、
前記シート状物(18)を介して前記取付部(11a)から前記金属ベース(12)に移動する熱量を前記シート状物(18)の種類，厚さ又は枚数により調整する
ことを特徴とする低圧水銀ランプの最冷部温度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電管内に封入された水銀蒸気を放電させて発光させる低圧水銀ランプ及びその最冷部温度調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、低圧水銀ランプは種々の用途に使用されている。特に波長が１８５ｎｍ及び２５４ｎｍの２種類又は２５４ｎｍの１種類の短波長紫外線を発光又は放射する低圧水銀ランプは、種々の光化学反応、表面改質及び殺菌等の種々の用途に用いられている。このような低圧水銀ランプの放電管内の水銀蒸気圧は、放電管の最も低い温度を示す最冷部により決定される。この点において、一般の家庭において用いられている蛍光ランプ等では、放電中に自然冷却により紫外線の発光効率が良好な状態となる範囲に最冷部温度を保つように設計されている。
【０００３】
しかし、１８５ｎｍ又は２５４ｎｍの短波長紫外線の高出力化が望まれる低圧水銀ランプにおいては、放電管の寸法を小さくしたうえにランプを高出力としているので、自己発熱により自然冷却だけでは最冷部の温度が相当高くなり、短波長紫外線の出力効率が下がってしまう。このため、外部から放電管の最冷部温度を調整する必要がある。そこで、水平姿勢で保持される低圧水銀ランプの放電管の端部に冷却ブロックを設け、その冷却ブロックの水循環経路に所定の温度に温度調整された冷媒を循環させてその冷却ブロックを冷却し、これによりその端部を冷媒の温度と同等にして最冷部とすること(例えば、特許文献１参照。)や、近年においては、放電管の端部を金属ベースに押さえ金具を用いて取付け、そこに温度調整されたエアを吹き付けてその最冷部温度を調整すること(例えば、特許文献２参照。)が提案されている。
【０００４】
ここで、一般的に、１８５ｎｍ又は２５４ｎｍの短波長紫外線の高出力化を実現し得る低圧水銀ランプの最冷部温度は４２℃近辺といわれている。その一方、紫外線照射装置内に設置されている冷却ブロックの冷媒はその工場等における循環水を用いる場合が多く、例えば、半導体等の工場等においては約２０℃程度に調整されたものが多い。このため、この２０℃程度に温度調整された冷却ブロックに低圧紫外線ランプを直接取付けることが可能であれば、冷媒である工場等における循環水をそのまま用いることができるので、便利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平５−２５１６７号公報
【特許文献２】特開２００１−１３５４８６号公報（図１，段落番号００１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、工場等において約２０℃程度に温度調整された循環水からなる冷媒を用いる既存の冷却ブロックに低圧水銀ランプの金属ベースを直接取付けると、最冷部温度が好ましいとされる４２℃を下回ってその冷媒の温度である２０℃近辺にまで低下し、低圧水銀ランプにおける紫外線照度が低下するという問題があった。また、エアにより冷却する方法にあっては、従来設けられている水冷式の冷却ブロックと別に、新たにエア式の冷却装置を設けることになり、過剰設備となる不具合があった。
【０００７】
この点を解消するためには、低圧水銀ランプを取付ける冷却ブロックに４２℃程度に温度調整された冷媒を循環させてその冷却ブロック自体を４２℃程度に維持することが考えられるが、工場等における循環水は低圧水銀ランプを冷却するための専属のものではないため、その循環水を４２℃程度にまで上昇させることはその工場等における他の機器の冷却等に影響を与え好ましくない。
【０００８】
本発明の目的は、冷却ブロックの温度に応じて最冷部温度を所望の温度に比較的容易に調整し得る低圧水銀ランプ及びその最冷部温度調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、低圧蒸気水銀放電管と、その放電管を支持しかつ冷却ブロックに取付け可能に構成された金属ベースとを有する低圧水銀ランプの改良である。
【００１０】
その特徴ある構成は、金属ベースに放電管を着座させる凹溝が形成され、凹溝と放電管の間に単位面積における伝熱量を減少し得るシート状物が介挿されたところにある。
【００１１】
ここで、そのシート状物は、メッシュ状金属シート、ガラスファイバーシート、セラミックファイバーシート、カーボンファイバーシート又は樹脂シートからなることが好ましい。
【００１２】
本発明の方法は、発熱する低圧蒸気水銀放電管の取付部を金属ベースに取付け、温度が一定に保たれた冷却ブロックにその金属ベースを取付けて冷却することにより取付部の温度を所定の温度に維持する低圧水銀ランプの最冷部温度調整方法である。
【００１３】
その特徴ある点は、金属ベースに取付部を着座させる凹溝を形成し、その凹溝と取付部の間に単位面積における伝熱量を減少し得るシート状物を介挿し、そのシート状物を介して取付部から金属ベースに移動する熱量をシート状物の種類，厚さ又は枚数により調整するところにある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の低圧水銀ランプ及びその最冷部温度調整方法では、金属ベースに凹溝を形成するので、その凹溝により金属ベースが放電管を支持する面積が拡大し、放電管から金属ベースに熱を伝達させる面積が拡大するとともに、放電管に金属ベースが点又は線で接触することを防止して応力集中により放電管が破損するような事態を回避することができる。
【００１５】
また、放電管と金属ベースに形成された凹溝との間に単位面積における伝熱量を減少し得るシート状物を介挿したので、冷却ブロック中に循環する冷媒と放電管との間における熱伝達係数は減少する。すると、放電管から金属ベースを介して冷却ブロック中に循環する冷媒に伝達される単位面積、単位時間あたりの熱量は放電管と冷媒の温度差に比例して増加し、その温度が上昇しない冷媒に対して発熱する放電管の温度は上昇する。そして、放電管と冷媒の温度差が広がり、その差により増加した冷媒に伝達される熱量と例えば放電管のシート状物に接触しない他の部分からその周囲に自然に放散される熱量の総数が、放電管の発熱量と均衡した状態で放電管のシート状物に接触する取付部の温度上昇は停止する。これにより、その放電管の取付部は所定の温度に維持されることになる。よって、シート状物の種類，厚さ又は枚数を変更調整することにより冷却ブロック中に循環する冷媒と放電管との間における熱伝達係数を変化させ、これにより、低圧水銀ランプの最冷部温度を制御することが可能になる。このため、例えば、冷却ブロック中を循環する冷媒の温度が２０℃前後のときであっても、シート状物の種類，厚さ又は枚数を変更調整することにより、点灯により発熱する放電管の最冷部となる取付部の温度をその冷媒の温度より高い例えば４２℃等の所望の温度に調整維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明実施形態の低圧水銀ランプを示す図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】その低圧水銀ランプを示す斜視図である。
【図３】その紫外線照射量を測定する実験装置の概略図である。
【図４】その紫外線照度比と冷却水温との関係を示す図である。
【図５】そのシート枚数と照度ピーク水温との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図２に、本発明の低圧水銀ランプ１０を示す。この低圧水銀ランプ１０は、放電管１１と、この放電管１１を支持しかつ冷却ブロック１６に取付け可能に構成された金属ベース１２とを有する。放電管１１は内部に水銀蒸気がアルゴンガス又はネオン・アルゴン混合ガスとともに封入された石英ガラス管であって、その両端に図示しない電極が設けられる。この放電管１１は規定の面積に収容させるべく所定の形状に折り曲げて形成され、図にはＭ字状に折り曲げて形成されたものであって、長さ方向の中央部分を省略した放電管１１を示す。この放電管１１はその両端部の図示しない電極周囲における取付部１１ａを冷却することにより、最冷部となるその取付部１１ａが約４２℃で最高出力を出力可能に設計されたものを例示する。一方、金属ベース１２は、Ｍ字状に形成された放電管１１の互いに平行な両端部における取付部１１ａを支持する方形状を成し、その伝熱特性の良好性からアルミニウムにより形成される。
【００１９】
図１に示すように、この金属ベース１２には放電管１１の両端部における取付部１１ａが着座する凹溝１２ａが形成され、その凹溝１２ａに着座した取付部１１ａは押さえ具１３により固定される。この実施の形態における押さえ具１３は金属よりなる平板を折り曲げ加工することにより作られ、放電管１１を径方向から押さえる山部１３ａと、その山部１３ａの一端から延長して金属ベース１２に重合する重合部１３ｂとを有し、この重合部１３ｂには取付孔１３ｃが形成される。一方、金属ベース１２には取付孔１３ｃに対向する位置に雌ねじ孔１２ｂが形成され、取付孔１３ｃに挿通された雄ねじ１４をこの雌ねじ孔１２ｂに螺合することにより重合部１３ｂを金属ベース１２に固定可能に構成される。そして、この押さえ具１３は、重合部１３ｂが金属ベース１２に固定された状態でその重合部１３ｂに連続する山部１３ａの一部又は全部が湾曲し、その弾性により凹溝１２ａに着座した放電管１１の端部における取付部１１ａをその凹溝１２ａに押し付け、これによりその取付部１１ａを金属ベース１２に固定可能に構成される。
【００２０】
図１及び図２に示すように、この金属ベース１２には、この水銀ランプ１０を取付けるための挿通孔１２ｃが両側に形成される。この水銀ランプ１０は冷却ブロック１６に取付けられて使用されるものであり、その冷却ブロック１６は例えば紫外線照射装置等の所定の位置に予め設けられるものである。図示しないが、この冷却ブロック１６の内部には冷媒の循環経路が形成され、その冷媒の導入口１６ａと排出口１６ｂが設けられる（図２）。この実施の形態における冷媒はその工場等の約２０℃程度に調整された循環水が利用され、これによりこの冷却ブロック１６は少なくとも金属ベース１２が重ね合わされる取付面１６ｃが２０℃程度に維持可能に構成される。そして、この冷却ブロック１６の取付面１６ｃには、金属ベース１２における挿通孔１２ｃに対向する位置に雌ねじ穴１６ｃが形成され、挿通孔１２ｃに挿通されたボルト１７をその雌ねじ穴１６ｄに螺合することにより金属ベース１２を冷却ブロック１６に固定可能に構成される。
【００２１】
図１に示すように、金属ベース１２に形成された凹溝１２ａと放電管１１の間にはシート状物１８が介挿される。放電管１１の断面は略円形を示すため、凹溝１２ａの断面は放電管１１の外径より僅かに大きな曲率半径を有する円弧状を成して形成される。シート状物１８は、単位面積における伝熱量を減少させるものであり、一般的に熱伝導率が低い樹脂シートが例示される。また、このシート状物１８は、熱伝導率が高い値を示す金属等であっても、凹溝１２ａや放電管１１との接触面積が制限され、結果的に単位面積における伝熱量を減少させるメッシュ状の金属シートであっても良い。特に、この低圧水銀ランプ１０は、紫外線を発するものであるので、耐候性を有するものであることが好ましく、樹脂シートであれば耐候性に優れるとともに熱伝導率が低いフッ素樹脂からなるシートが好ましく、メッシュ状金属シートであれば、ステンレス鋼線からなるメッシュ状のシートが好ましい。また、ガラスファイバーシートやセラミックファイバーシートであっても、熱伝導率が非常に低いうえに移動時の振動などに対する放電管保護効果が高いので好ましい。また、微調整用に比較的熱伝導率の高いカーボンファイバーシートを利用することもできる。
【００２２】
次に、このように構成された低圧水銀ランプにおける本発明の最冷部温度調整方法について説明する。
【００２３】
本発明の最冷部温度調整方法は、発熱する低圧蒸気水銀放電管１１の取付部１１ａを金属ベース１２に取付け、その金属ベース１２を冷媒が循環することにより温度が一定に保たれた冷却ブロック１６に取付ける。これにより金属ベース１２を介して取付部１１ａを冷却し、その取付部１１ａの温度を所定の温度に維持する制御方法である。金属ベース１２には放電管１１における取付部１１ａを着座させる凹溝１２ａを形成し、放電管１１における取付部１１ａに接触して金属ベース１２が支持する面積を拡大する。これにより、その取付部１１ａから金属ベース１２に熱を伝達させる面積を拡大するとともに、放電管１１に金属ベース１２が点又は線で接触することを防止して応力集中による放電管１１の破損を回避することができる。
【００２４】
放電管１１における取付部１１ａの金属ベース１２への取付けは押さえ具１３を用いて行われ、凹溝１２ａに着座した放電管１１の端部にある取付部１１ａを山部１３ａが押さえた押さえ具１３における重合部１３ｂを雄ねじ１４を用いて金属ベース１２に固定する。このように金属ベース１２に固定された押さえ具１３の弾性により、放電管１１における取付部１１ａが金属ベース１２に形成された凹溝１２ａに押さえ付けられ、その取付部１１ａを金属ベース１２に固定する。そして、その金属ベース１２の冷却ブロック１６への取付けは、冷却ブロック１６の取付面１６ｃに金属ベース１２を重ね合わせ、金属ベース１２の両側に形成された挿通孔１２ｃにボルト１７を挿通させ、そのボルト１７を冷却ブロック１６に形成された雌ねじ穴１６ｄに螺合することにより金属ベース１２を冷却ブロック１６に固定する。ここで、この実施の形態における冷却ブロック１６は、その内部の図示しない循環経路に約２０℃程度に調整された循環水が冷媒として循環し、その取付面１６ｃが所定の温度である２０℃に維持されるものとして説明する。
【００２５】
一方、凹溝１２ａと取付部１１ａの間には、単位面積における伝熱量を減少させ得るシート状物１８を介挿する。シート状物１８の凹溝１２ａと取付部１１ａの間への挿入は、押さえ具１３を金属ベース１２に取付ける以前に行われ、凹溝１２ａと取付部１１ａの間にシート状物１８を挿入した後、押さえ具１３により取付部１１ａを金属ベース１２に固定することにより、凹溝１２ａと取付部１１ａの間にシート状物１８を介挿させる。そして、冷却ブロック１６の冷媒である循環水の温度に応じて、そのシート状物１８を介して取付部１１ａから金属ベース１２に伝達される熱量をシート状物１８の種類，厚さ又は枚数により調整する。即ち、この調整は、シート状物１８を他の種類のものに取り替えたり、種類は同一であってもその厚さが異なるものに取り替えたり、又は介挿させるシート状物１８の枚数を増減したりして調整する。
【００２６】
ここで、押さえ具１３は、雄ねじ１４を用いて金属ベース１２に固定されていることから、金属ベース１２に取り外し可能に取付けられているものといえる。このため、その押さえ具１３を取り外すことによりそのシート状物１８を比較的容易に取り替え又は増減させることができる。また、押さえ具１３は金属を折り曲げ加工したものであるので、シート状物１８の変更又は増減により、金属ベース１２の表面に対する取付部１１ａの高さＦ（図１）が若干変化したとしても、押さえ具１３自体が弾性変形してその変化を吸収し、凹溝１２ａに取付部１１ａを確実に固定するので、シート状物１８を取り替え又は増減させることによる不具合は生じない。
【００２７】
例えば、シート状物１８として、耐候性を有しかつ熱伝導率の低いフッ素樹脂シートを介挿させると、その樹脂シートは柔軟性があるため、放電管１１に金属ベース１２を面接触させた状態で取付けることができ、応力集中による放電管１１の破損を有効に回避することができる。また、この樹脂シートは熱伝導率が低いため、この樹脂シートを介挿させない場合に比較して、発熱する放電管１１の取付部１１ａから金属ベース１２に伝達される単位面積、単位時間あたりの熱量は減少する。すると、取付部１１ａから金属ベース１２を介して冷却ブロック１６中の冷媒である図示しない循環水に伝達される単位面積、単位時間あたりの熱量は放電管１１の取付部１１ａと冷媒の温度差に比例するので（ニュートンの冷却法則）、温度が約２０℃程度に維持されていて上昇することのない循環水に対して発熱する放電管１１の取付部１１ａにおける温度は上昇することになる。そして、取付部１１ａと冷媒である循環水の温度差が広がり、その差により増加した循環水に伝達される熱量と例えばシート状物１８に接触しない取付部１１ａ以外の放電管１１から周囲の大気中に自然に放散される熱量の総数が、放電管１１の発熱量と均衡した状態で取付部１１ａの温度上昇は停止することになる。
【００２８】
ここで、冷却ブロック１６中の冷媒である図示しない循環水は所定の温度である約２０℃に保たれることから、取付部１１ａの温度上昇が停止した状態で、この取付部１１ａはその上昇した所定の温度に維持されることになる。このことは、シート状物１８を介して取付部１１ａから金属ベース１２に移動する熱量をシート状物１８の種類，厚さ又は枚数により調整することにより、取付部１１ａである低圧水銀ランプ１０の最冷部温度を制御することが可能になることを意味し、本発明の低圧水銀ランプ１０及びその最冷部温度調整方法では、冷却ブロック１６の温度に応じて最冷部温度を所望の温度に調整することができることになる。よって、冷却ブロック１６の冷媒である循環水の温度が２０℃前後のときであっても、点灯により発熱する放電管１１の最冷部となる取付部１１ａの温度を、冷媒の温度より高い短波長紫外線の高出力化を実現し得る低圧水銀ランプの最冷部温度といわれている例えば４２℃等に維持することができる。
【００２９】
また、凹溝１２ａと取付部１１ａの間に介挿させるシート状物１８として、樹脂シート等の柔軟性を有するようなものを使用すれば、その柔軟性故に金属ベース１２における凹溝１２ａの寸法を変えなくとも取付部１１ａとの間にそのシート状物１８を介挿させることが可能になるので、金属ベース１２自体の厚みや、凹溝１２ａの深さや曲率等の寸法変更も不要になるので、更にその調整が容易になる。
【実施例】
【００３０】
次に、本発明の実施例を比較例とともに説明する。
【００３１】
図３に示すような紫外線測定装置２０と測定用の本発明における低圧水銀ランプ１０を準備した。図３に示す測定装置２０はステンレス製鋼板からなるケース２１と、その内底部に設けられた冷却ブロック１６を備える。冷却ブロック１６は本発明における低圧水銀ランプ１０が取付けられるものであり、ケース２１の天面は放電管１１からの間隔Ｅが約２５ｍｍになるように作られ、その放電管１１の中央部分に対向するケース２１の天面には開口部２１ａが形成される。この開口部２１ａは透明な石英ガラス２２により封止され、ケース２１内部にオゾンの発生を防止する窒素を充填可能に構成される。このため、ケース２１には窒素充填のためのガス供給口２１ｂとその排出口２１ｃが形成される。また、ケース２１の上面には石英ガラス２２を介してケース２１の内部から漏れる紫外線を測定する紫外線センサ２３が設けられる。また、ケース２１の外部には、冷却ブロック１６に冷媒である冷却水を所定の温度に維持しかつ循環させる循環式水温コントローラ２４と、水銀ランプ１０における放電管１１を点灯させるランプ点灯用電源２５が設けられる。
【００３２】
一方、低圧水銀ランプ１０は、図１に示すように、その放電管１１の外径Ｄが略１７．５ｍｍであり、そのランプ電力が２００Ｗのものであって、最冷部温度が４２℃で最高出力を出力可能なもの準備した。また、図２に示すように、その放電管１１の端部における取付部１１ａを支持する金属ベース１２は、幅Ｗが４０ｍｍであって、長さＬが１３９ｍｍであり、かつ厚さＨが１０ｍｍのアルミニウム製ブロックを用いた。そして、図１に戻って、放電管１１の取付部１１ａが着座する凹溝１２ａは、曲率半径Ｒが１０ｍｍの断面円弧状を成し、その凹溝１２ａをその金属ベース１２に深さｈが５ｍｍになるように形成した。
【００３３】
＜実施例１＞
フッ素樹脂からなり、厚さが０．４ｍｍであって、縦及び横の寸法が２５ｍｍ及び１５ｍｍのシート（カネダ株式会社製［ＦＥＰ；フッ化エチレンプロピレン樹脂］）を２枚準備した。この２枚の樹脂シートを伝熱量を減少させるシート状物１８として金属ベース１２における凹溝１２ａと放電管１１の間に重ね合わせた状態で介挿させ、その状態で押さえ具１３を用いて放電管１１を金属ベース１２に取付け、低圧水銀ランプ１０を得た。ここで、この樹脂シートにおけるカタログ上の熱伝導率は０．２５Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【００３４】
このように重ね合わされた２枚のフッ素樹脂シートがシート状物１８として介挿された低圧水銀ランプ１０を図３に示す紫外線測定装置２０に装着した。その後、ケース２１内部に窒素を充填し、ランプ点灯用電源２５を用いて水銀ランプ１０における放電管１１を点灯させた。そして、コントローラ２４により冷却ブロック１６中を循環する冷却水の温度を１０℃から４０℃まで５℃ずつ上昇させ、それぞれの温度における低圧水銀ランプ１０から発せられる２５４ｎｍの短波長紫外線の照度を紫外線センサ２３により測定した。この結果を冷却水の温度と照度比との関係として図４に短破線で示す。
【００３５】
＜実施例２＞
実施例１のフッ素樹脂からなるシートを４枚準備し、この４枚重ね合わされた樹脂シートを伝熱量を減少させるシート状物１８として金属ベース１２における凹溝１２ａと放電管１１の間に介挿させて低圧水銀ランプ１０を得た。このことを除き、実施例１と同一の条件及び手順において、それぞれの温度における低圧水銀ランプ１０から発せられる２５４ｎｍの短波長紫外線の照度を測定した。この結果を水温と照度比との関係として図４に実線で示す。
【００３６】
＜比較例１＞
シート状物１８を金属ベース１２における凹溝１２ａと放電管１１の間に介挿させることなく、その凹溝１２ａに放電管１１を直接接触させ、その状態で押さえ具１３を用いて放電管１１を金属ベース１２に取付けて低圧水銀ランプ１０を得た。このようにシート状物１８を介挿しない低圧水銀ランプ１０を図３に示す紫外線測定装置２０に装着した。その後、ケース２１内部に窒素を充填し、ランプ点灯用電源２５を用いて水銀ランプ１０における放電管１１を点灯させた。そして、コントローラ２４により冷却ブロック１６中を循環する冷却水の温度を１０℃から５０℃まで５℃ずつ上昇させ、それぞれの温度における低圧水銀ランプ１０の２５４ｎｍにおける紫外線の照度を測定した。この結果を水温と照度比との関係として図４に長破線で示す。
【００３７】
＜評価＞
図４の結果から明らかなように、凹溝１２ａと放電管１１の間にシート状物１８である樹脂シートを介挿させると、又はその介挿させる樹脂シートの枚数を増加させると、各水温に対する照度比を示す実線又は破線が描く山形が水温の低い方に移動していることが判る。これは、樹脂シートは熱伝導率が低いため、この樹脂シートを介挿させると発熱する放電管１１の取付部１１ａから冷却ブロック１６を循環する冷却水に伝達される単位面積、単位時間あたりの熱量が減少し、冷却水の温度に対して発熱する放電管１１の取付部１１ａにおける温度は上昇するので、最冷部となる取付部１１ａの温度を冷却水の温度よりも高い温度に維持できたことによるものと考えられる。
【００３８】
即ち、シート状物１８を介挿させることなく金属ベース１２における凹溝１２ａに放電管１１の取付部１１ａを直接接触させた比較例１では、その間の熱伝達係数は高い値を示し、取付部１１ａから冷却水へ伝達される熱量が多いことから取付部１１ａを効率よく冷却することができ、その取付部１１ａの温度は冷却水の温度と略等しくなると考えられる。そして、比較例１の放電管１１は最冷部温度が４２℃で最高出力を出力可能なものであるので、冷却水の温度が４０℃近辺において最冷部となる取付部１１ａの温度が４２℃となり、その照度比が最も高い値を示したものと考えられる。
【００３９】
これに対して、実施例１及び実施例２では、凹溝１２ａと放電管１１の間にシート状物１８である樹脂シートを介挿させている。このため、発熱する放電管１１の取付部１１ａから冷却ブロック１６を循環する冷却水に伝達される熱量は減少し、冷却水の温度に対して取付部１１ａの温度は上昇する。このため、冷却水の温度が４０℃未満でも、各実施例の放電管１１の取付部１１ａは最冷部温度の４２℃になり、結果として各水温に対する照度比を示す実施例２における実線及び実施例１における短破線が描く山形は、比較例１における長破線が描く山形よりも水温の低い方に移動したものと考えられる。そして、実施例２における実線が描く山形が実施例１における短破線が描く山形よりも低温側に移動しているのは、実施例２ではシート状物１８である樹脂シートの枚数を実施例１の倍にしており、実施例２の取付部１１ａから冷却水に伝達される熱量は実施例１のものよりも更に減少していることによるものと考えられる。
【００４０】
この事は、冷却ブロック１６を循環して冷却する冷却水の温度を水銀ランプ１０がピーク値を示す最冷部の温度よりも低温側に移動させても、その水銀ランプ１０における短波長紫外線の照度がピーク値を示すことを意味する。これを明らかにするため、この実施例における樹脂シートの枚数と紫外線の照度がピークを示した冷媒である冷却水の温度との関係を図５に示す。この図５からすると、凹溝１２ａと放電管１１の間に伝熱量を減少し得るシート状物１８である樹脂シートを介挿させ、更にその介挿させる樹脂シートの枚数を増加させるに従って、水銀ランプ１０がピーク値を示す冷却ブロック１６を循環する冷却水の温度は低下することが判る。これは、シート状物１８を介して取付部１１ａから冷媒である冷却水に移動する熱量をシート状物１８の種類，厚さ又は枚数により調整することにより、低圧水銀ランプ１０の最冷部温度を調整することが可能になることを意味し、冷却ブロック１６の温度に応じて最冷部温度を所望の温度に調整しようとする本発明が成立することが判る。
【符号の説明】
【００４１】
１０  低圧水銀ランプ
１１  低圧蒸気水銀放電管
１１ａ  取付部
１２  金属ベース
１２ａ  凹溝
１６  冷却ブロック
１８  シート状物
【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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