JP2022143717A - 紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ランプの周囲環境で冷却風が良好に流れ、ランプを効率よく冷却することのできる紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】紫外線照射装置は、紫外線を放射する棒状のランプと、ランプからの放射された紫外線を反射するミラーと、ランプハウスと、光透過部材を備える。ランプハウスは、ランプとミラーが配置された内部空間と、ミラーで反射された紫外線が出射する長手方向に沿って延びる光出射口と、内部空間に連通する通風孔を備える。光透過部材は、ランプハウスの光出射口側に配置されている。ランプハウスと光透過部材の間には、ランプハウスの幅方向の少なくとも一方側に設けられた少なくとも１つの通風口が配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、紫外線照射装置に関する。

紫外線硬化型の樹脂、およびその樹脂を含む塗料の硬化には、紫外線が利用される。また、半導体素子、フラットパネルディスプレイなどの製造工程におけるシリコンウエハ、ガラス基板等の表面を光洗浄（ドライ洗浄）するためにも、紫外線が利用される。

紫外線を放射するランプとしては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が知られている。

ランプの保護、寿命保持、周囲部品の変形防止等の観点から、ランプハウスの内部空間およびランプの冷却は、重視すべき事項である。
ランプの冷却方式として、特許文献１に記載の装置は空冷方式を採用している。この方式では、冷却風は、ランプハウスの光出射口からランプハウス内に進入し、ランプを冷却した後に、ランプを囲むミラーに形成された通風路を通り、さらにランプハウスの上部に設けられたダクトを通って外部に排気される。

特開平７－６８１６３ 号

近年、処理時間の短縮のために、紫外線出力の大きいランプが求められており、高い電力を入力するランプが開発されてきている。ランプの入力が大きくなると、ランプの温度は高くなる。そのため、ランプの温度を適切に保とうとして、冷却風量を増やしたが、ランプの温度が部分的に十分に下がらないことが分かった。これは、従来の空冷方式では、ランプの近傍に冷却風の局部的な滞留が起こることが原因だと考えられる。

そこで、本発明は、ランプの周囲環境で冷却風が良好に流れ、ランプを効率よく冷却することのできる紫外線照射装置を提供することを目的とする。

本発明のある態様に係る紫外線照射装置は、紫外線を放射する棒状のランプと、前記ランプからの放射された紫外線を反射するミラーと、長手方向と幅方向を有しており、前記棒状のランプと前記ミラーが配置された内部空間と、前記ミラーで反射された紫外線が出射する前記長手方向に沿って延びる光出射口と、前記内部空間に連通する通風孔を備えるランプハウスと、前記ランプハウスの前記光出射口側に配置された光透過部材と、前記ランプハウスと前記光透過部材の間に配置され、前記ランプハウスの前記幅方向の少なくとも一方側に設けられた少なくとも１つの通風口とを備える。

この態様によれば、ランプハウスと光透過部材の間に配置された通風口を通じて冷却風が流入し、ランプの周囲に、ランプの長手方向に沿って巻き付くような螺旋状の冷却風の流れが生じる。このことにより、ランプの周囲での冷却風の滞留がなくなり、ランプを効率よく冷却することができる。

好ましくは、前記ランプハウスの前記長手方向の両端部にそれぞれ配置され、前記光透過部材を前記ランプハウスに連結し、冷却風を通さない２つの連結部材をさらに備えてよい。

この場合には、ランプハウスの長手方向の両端部において光透過部材をランプハウスに連結する連結部材が冷却風を通さないため、ランプハウスと光透過部材の間の冷却風が流通する開口が限定される。すなわち、ランプハウスの長手方向の両端部において、ランプハウスと光透過部材の間に隙間がない。したがって、ランプの周囲での冷却風の螺旋状の流れが乱されることがない。したがって、ランプをさらに効率よく冷却することができる。

好ましくは、前記ランプハウスと前記光透過部材の間には、前記幅方向の両側において、第１の隙間と第２の隙間があり、前記第１の隙間には、冷却風を通さない少なくとも１つの遮風壁が設けられてよい。

この場合には、ランプハウスの幅方向の第１の隙間において冷却風を通さない遮風壁が設けられているため、ランプハウスと光透過部材の間の冷却風が流通する開口が限定され、ランプハウスの内部空間で流れる空気が第1の隙間に設けられている遮風壁に当たって跳ね返され、ランプの周囲での冷却風の螺旋状の流れが形成されやすい。したがって、ランプをさらに効率よく冷却することができる。

さらに好ましくは、前記遮風壁は、前記第１の隙間を閉塞してよく、前記第２の隙間は、すべて開口していることにより、前記第２の隙間に前記通風口が設けられていてよい。

あるいは、前記遮風壁が設けられた前記第１の隙間に複数の通風口が設けられてよく、前記第２の隙間は、すべて開口していることにより、前記第２の隙間に他の通風口が設けられてよい。

この場合には、ランプハウスの幅方向の第２の隙間において大きな通風口を通じて冷却風が流通する一方、第１の隙間において複数の小さな通風口が設けられているため、第１の隙間の小さな通風口を通じて冷却風が大きな通風口よりも高速で流通する。したがって、ランプの周囲での冷却風の螺旋状の流れの速度が上昇する。したがって、ランプをさらに効率よく冷却することができる。

さらに好ましくは、前記遮風壁が設けられた前記第１の隙間に少なくとも３つの通風口が設けられてよく、前記長手方向の中央に設けられた通風口は、他の通風口よりも小さい面積を有してよい。

この場合には、長手方向の中央に設けられた通風口の面積が小さいため、中央の通風口がランプの長手方向の中央付近での高い速度の冷却風の流れをもたらし、高温になりやすいランプの長手方向の中央付近を局所的に冷却することができる。

本発明の態様においては、ランプの周囲環境で冷却風が良好に流れ、ランプを効率よく冷却することができる。

本発明の第１の実施形態に係る紫外線照射装置の正面図である。 図１のII-II線に沿って視た平面断面図である。 図１のIII-III線に沿って視た底面断面図である。 図１のIV-IV線に沿って視た側面断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る紫外線照射装置の正面図である。 図５のVI-VI線に沿って視た底面断面図である。 図５のVII-VII線に沿って視た側面断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る紫外線照射装置の正面図である。 図８のIX-IX線に沿って視た底面断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る紫外線照射装置の正面図である。 図１０のXI-XI線に沿って視た底面断面図である。 複数の実施形態に係る紫外線照射装置の冷却効果の確認実験結果を示す表である。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。

第１の実施形態
図１から図４に示すように、第１の実施形態に係る紫外線照射装置１は、ランプハウス２、ランプ４、ミラー６、光透過部材８、連結部材１０，１２、および遮風壁１４を有する。

ランプハウス２は、長手方向と幅方向を有するほぼ直方体の箱であり、上壁２ａ、側壁２ｂ，２ｃ、および端壁２ｄ，２ｅを有する。側壁２ｂ，２ｃは、ランプハウス２の幅方向の両端に配置され、端壁２ｄ，２ｅは、ランプハウス２の長手方向の両端に配置されている。上壁２ａ、側壁２ｂ，２ｃ、および端壁２ｄ，２ｅの各々は矩形の板であり、これらの壁によって内部空間１６が画定されている。これらの壁は平板であるが、折り曲げまたは湾曲した板であってもよい。ランプハウス２のこれらの壁は、例えば金属のような剛性材料から形成されており、冷却風を通さない。

側壁２ｂ，２ｃと端壁２ｄ，２ｅで囲まれたランプハウス２の矩形の上端は、全体的に上壁２ａで覆われている一方、側壁２ｂ，２ｃと端壁２ｄ，２ｅで囲まれたランプハウス２の矩形の下端は、全体的に開放されており、紫外線が出射する光出射口１８を成している。

実施形態の説明における「上」、「下」、「側」といった言葉は、図示の実施形態を説明するための例示に過ぎず、紫外線照射装置１の使用状態を限定する意図ではない。例えば、図示の実施形態では、紫外線照射装置１から下方に向けて紫外線が放出されるが、紫外線照射装置１の向きを変更することによって、紫外線が側方、上方または斜め方向に放出されるようになっていてもよい。

一方の端壁２ｄには、内部空間１６に連通する貫通孔である通風孔２ｆを備える。紫外線照射装置１は、管２０を介して排風機２２に接続され、通風孔２ｆは、管２０の空洞を介して排風機２２に連通する。したがって、ランプハウス２の内部空間１６の冷却風は、通風孔２ｆを通じて排出される。

ランプ４は紫外線を放射する。ランプ４は、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等のいずれのタイプであってもよい。ランプ４は棒状であって、ランプハウス２の長手方向に沿って延びるように、内部空間１６に配置されている。

ミラー６もランプハウス２の長手方向に沿って延びるように、内部空間１６に配置されている。ミラー６は、ランプ４からの放射された紫外線を光出射口１８に向けて反射する。図４から明らかなように、ミラー６は、２つの湾曲した可動のミラー部材６ａ，６ｂと、ランプ４の周囲でミラー部材６ａ，６ｂを回転移動させる機構（図示せず）を有する。紫外線照射装置１で紫外線を物体に照射しない期間には、光出射口１８からランプ４からの紫外線が出射しないように、ミラー部材６ａ，６ｂはランプ４の下方に移動させられる。紫外線照射装置１で紫外線を物体に照射する実使用期間には、光出射口１８から紫外線が出射するように、図面に示すように、ミラー部材６ａ，６ｂはランプ４の上方に移動させられる。ミラー部材６ａ，６ｂは、実使用期間には、反射して光出射口１８を通じて出射した紫外線を集束させる集光ミラー６を形成する。あるいは、ミラー部材６ａ，６ｂは、実使用期間には、反射して光出射口１８を通じて出射した紫外線を平行にするコリメーターミラー６を形成してもよい。実使用期間において、接近したミラー部材６ａ，６ｂが形成するミラー６は、他の形状を有してもよい。

このようにして、実使用期間には、ランプハウス２の長手方向に延びる棒状のランプ４から放射された紫外線は、直接、またはランプハウス２の長手方向に延びるミラー６で反射され、やはりランプハウス２の長手方向に延びる光出射口１８を通じて出射する。図示のように、実使用期間において、ミラー部材６ａ，６ｂが接近しているが、両者の間には、ランプハウス２の長手方向に延びる溝６ｃが残る。ミラー６の溝６ｃは、ランプ４を冷却した冷却風の、排風機２２への通風路である。

光透過部材８は、光透過部材８の光出射口１８側に、ランプハウス２に間隔をおいて配置されている。光透過部材８は、処理に必要な波長の紫外線を透過するガラス板、または不要な波長の光をカットする光学フィルターである。上記光学フィルターは、必要な波長の紫外線を通過させ、不要な波長領域の光線（例えば、赤外線等）を通さない。このような光学フィルター自体は、ガラス基板に誘電体多層膜を積層させることにより製造可能であり、公知である。

光透過部材８は、冷却風を通さず、ランプ４が設けられたランプハウス２の内部空間１６の内部での冷却風の流れのガイドとして機能する。図面において、紫外線以外の白抜き矢印は、冷却風の流れを示す。

図示の実施形態では、光透過部材８は、側壁２ｂ，２ｃと端壁２ｄ，２ｅの下端、すなわち光出射口１８に平行に配置されているが、光出射口１８に対して傾斜していてもよい。

また、図示の実施形態では、光透過部材８は、ランプハウス２の長さおよび幅とほぼ同じ長さおよび幅を有するが、光透過部材８のサイズは、図示の実施形態に限定されない。光透過部材８は、ランプハウス２の長さより大きい長さを有してもよいし、より小さい長さを有してもよい。また、光透過部材８は、ランプハウス２の幅より大きい幅を有してもよいし、より小さい幅を有してもよい。光透過部材８が上記の光学フィルターである場合には、光透過部材８は光出射口１８の全体を覆うのが好ましいが、光透過部材８がガラス板である場合には、光透過部材８は光出射口１８の全体を覆う必要がない。

図１～図３から明らかなように、連結部材１０，１２は、ランプハウス２の長手方向の両端部にそれぞれ配置され、光透過部材８をランプハウス２に連結する。具体的には、連結部材１０，１２は、ランプハウス２の端壁２ｄ，２ｅにそれぞれ取り付けられており、光透過部材８の長手方向両端部は連結部材１０，１２にそれぞれ取り付けられている。連結部材１０，１２は、例えば金属のような剛性材料から形成されており、冷却風を通さず、ランプハウス２と光透過部材８の間の冷却風が流入する開口を限定する。すなわち、連結部材１０，１２がランプハウス２の長手方向の両端部において光透過部材８とランプハウス２を隙間なく連結する。

したがって、図４から明らかなように、ランプハウス２と光透過部材８の間には、幅方向の両側において、第１の隙間２４ａと第２の隙間２４ｂがある。第１の隙間２４ａには遮風壁１４が設けられている。遮風壁１４は、例えば金属やガラスのような剛性材料から形成されており、冷却風を通さず、ランプ４が設けられたランプハウス２の内部空間１６の内部での冷却風の流れのガイドとして機能する。他方、第２の隙間２４ｂは、２つの連結部材１０，１２の間全体で開口していることにより、第２の隙間２４ｂに大きな通風口２６が設けられている。

図１および図３から明らかなように、第１の隙間２４ａには、複数の小さな通風口２８ａ，２８ｂが設けられている。つまり、第１の隙間２４ａには、部分的に通風口２８ａ，２８ｂが設けられ、部分的に遮風部が設けられている。第１の隙間２４ａに配置された遮風壁１４は、２つの連結部材１０，１２から離れており、２つの通風口２８ａは、遮風壁１４と連結部材１０の間の隙間、および遮風壁１４と連結部材１２の間の隙間である。他の通風口２８ｂは、遮風壁１４の中央の上端（ランプハウス２側）に形成された切り欠きにより設けられている。２つの通風口２８ａは同寸法であるが、中央の通風口２８ｂの高さは通風口２８ａの高さより小さく、ランプハウス２の長手方向に沿った長さについては通風口２８ｂが通風口２８ａより大きい。

この実施形態において、排風機２２で内部空間１６の内部の冷却風を排出した際の、冷却風の流れについて説明する。排風機２２の動作により、冷却風が光出射口１８から内部空間１６に取り込まれる。しかし、上記したように、光出射口１８の下側は光透過部材８により覆われており、また、ランプハウス２の長手方向の両端部は、連結部材１０，１２により閉塞されている。したがって、冷却風は、第２の隙間２４ｂに形成されている通風口２６と、第１の隙間２４ａに形成されている通風口２８ａ，２８ｂから光出射口１８に向かって侵入する。

この時、第２の隙間２４ｂの通風口２６から流入する冷却風（以下、冷却風Ａと呼ぶ）と、第１の隙間２４ａの通風口２８ａ，２８ｂから流入する冷却風（以下、冷却風Ｂと呼ぶ）の流量と流速を比較する。冷却風（Ａ）は、開口幅が広いので、流量は大きいが流速は遅い。一方、冷却風（Ｂ）は、開口幅が狭いので、流量は小さいが流速は速い。

図４に示すように、第２の隙間２４ｂの通風口２６から流入した冷却風Ａの大部分は、すぐに光出射口１８に進入するのではなく、いったん光透過部材８の表面に沿って流れた後、第１の隙間２４ａに設けられている遮風壁１４に衝突し反射してから光出射口１８に進入する。すなわち、ランプ４と光出射口１８の位置関係に対して、冷却風Ａは斜め方向（同図において左斜め下方向）から内部空間１６に進入する。内部空間１６に侵入した冷却風Ａはミラー部材６ａに衝突して分離し、一方はミラー部材６ａに沿って溝６ｃから排気され、他方はランプ４の下方を通過しミラー部材６ｂに沿って溝６ｃから排気される。その結果、冷却風Ａは、ランプの周囲をランプ４に巻き付くように螺旋状に流れる。

一方、第１の隙間２４ａの通風口２８ａ，２８ｂから流入した冷却風Ｂは、流速は速いものの、流量が少ないので、流量の多い冷却風Ａの流れに押され、冷却風Ａとともに、図４において左斜め下方向から光出射口１８に進入する。しかし、冷却風Ｂは流速が速いので、すぐにはミラー６間の溝６ｃから排気されず、冷却風の流速を速めるとともに、ランプ４に対し螺旋状の流れが形成されることをより確実にする。
さらに、連結部材１０，１２により、ランプの長手方向の両端部からは冷却風が進入してこない。そのため、冷却風の、ランプ４の長手方向に沿う螺旋状の流れが乱されることがない。

ランプ４の長手方向に沿って螺旋状に流れた冷却風は、その後、溝６ｃから通風孔２ｆ、排風機２２を介して排気される。

発明者は、このような螺旋状の冷却風の流れを、ランプ４の表面に複数の糸を固定することにより確認した。
このランプの周囲に生じるランプ長手方向に沿った螺旋状の冷却風の流れにより、ランプ４の表面近傍に、冷却風の渦流（冷却風の滞留）が生じることがなくなり、従来に比べてランプの表面温度を低下させることができたのだと考えられる。

第２の実施形態
図５から図７に示すように、第２の実施形態に係る紫外線照射装置３０においては、ランプハウス２と光透過部材８の間の第１の隙間２４ａにも第２の隙間２４ｂにも遮風壁が設けられていない。第１の実施形態と同様に、第２の隙間２４ｂは、２つの連結部材１０，１２の間全体で開口していることにより、第２の隙間２４ｂに大きな通風口２６が設けられている。他方、第１の実施形態と異なり、第１の隙間２４ａも、２つの連結部材１０，１２の間全体で開口していることにより、第１の隙間２４ａに大きな通風口３８が設けられている。

この実施形態によれば、ランプハウス２と光透過部材８の間に配置された通風口２６，３８を通じて冷却風が流入する。このような構成でも、ランプの周囲に螺旋状の冷却風の流れが生じる。また、ランプハウス２の長手方向の両端部においては、冷却風を通さない連結部材１０，１２が設けられているため、ランプハウス２の長手方向の両端部において、ランプハウス２と光透過部材８の間に隙間がない。したがって、ランプの長手方向に沿って流れる螺旋状の冷却風の流れが妨げられない。

但し、ランプハウス２の幅方向の両側において同じ大きさの通風口２６，３８を通じて冷却風が流入するため、冷却風の速度が相殺され、且つ、遮風壁がないため、形成される螺旋状の冷却風の流れは、第１の実施形態の場合に比べて小さいと考えられる。

第３の実施形態
図８および図９に示すように、第３の実施形態に係る紫外線照射装置４０においては、第１の隙間２４ａに、２つの連結部材１０，１２に接触して第１の隙間２４ａを完全に閉塞する遮風壁４４が設けられている。遮風壁４４は、例えば金属やガラスのような剛性材料から形成されており、冷却風を通さず、ランプ４が設けられたランプハウス２の内部空間１６の内部での冷却風の流れのガイドとして機能する。他方、第１の実施形態と同様に、第２の隙間２４ｂは、２つの連結部材１０，１２の間全体で開口していることにより、第２の隙間２４ｂに大きな通風口２６が設けられている。

この実施形態によれば、ランプハウス２の幅方向の第１の隙間２４ａの全体は冷却風を通さない遮風壁４４で閉塞されているため、ランプハウス２と光透過部材８の間の冷却風が流入する開口が限定される。ランプハウス２と光透過部材８の間に配置された通風口２６を通じて冷却風が流入し、第1の実施形態の場合と同様に、遮風壁４４にぶつかって跳ね返され、光出射口１８から内部空間１６に流入する。そして、ランプの周囲を螺旋状に流れる冷却風を形成する。

ランプ４の外周を全体にわたって冷却した冷却風は、通風孔２ｆを通じて内部空間１６から排出される。

第４の実施形態
図１０および図１１に示すように、第４の実施形態に係る紫外線照射装置５０においては、第１の隙間２４ａに、ランプハウス２の長手方向に間隔をおいて２つの遮風壁５４，５５が設けられている。遮風壁５４，５５は、例えば金属やガラスのような剛性材料から形成されており、冷却風を通さず、ランプ４が設けられたランプハウス２の内部空間１６の内部での冷却風の流れのガイドとして機能する。他方、第１の実施形態と同様に、第２の隙間２４ｂは、２つの連結部材１０，１２の間全体で開口していることにより、第２の隙間２４ｂに大きな通風口２６が設けられている。

第１の隙間２４ａには、複数の小さな通風口５８ａ，５８ｂが設けられている。つまり、第１の隙間２４ａには、部分的に通風口５８ａ，５８ｂが設けられ、部分的に遮風壁５４，５５が設けられている。連結部材１０に近い方の遮風壁５４は、連結部材１０から離れており、１つの通風口５８ａは、遮風壁５４と連結部材１０の間の隙間である。連結部材１２に近い方の遮風壁５５は、連結部材１２から離れており、他の１つの通風口５８ａは、遮風壁５５と連結部材１２の間の隙間である。他の通風口５８ｂは、遮風壁５４，５５の間の隙間である。２つの通風口５８ａは同寸法である。中央の通風口５８ｂの高さは通風口５８ａの高さと同じであるが、ランプハウス２の長手方向に沿った長さについては通風口５８ｂが通風口５８ａより大きい。

この実施形態によれば、第１の実施形態と同じ効果が達成される。

実験結果
発明者は、上記の実施形態に係る紫外線照射装置の冷却効果を確認するための実験を行った。実験においては、ランプ４として高圧水銀ランプを用い、ランプ４の長手方向の中央における下部（光出射口１８側の部分）ＴにＫ型の熱電対を取り付けた（図１、図５、図８、図１０参照）。ランプ４は、２８０Ｗ／ｃｍの電力で発光させた。

そして、消費電力が１．５ｋＷの排風機２２を周波数６０ｋＨｚで動作させ、通風口を通じて、ランプハウス２の内部空間１６に冷却風を導入しランプ４を冷却した。排気口としての通風孔２ｆにおける風量は１９．３ｍ^３／ｍｉｎであり、静圧は－２．７ｋＰａであった。この条件の下、ランプ４の下部Ｔの温度を測定した。測定結果を図１２に示す。

第１の実施形態に係る紫外線照射装置１では、第２の隙間２４ｂの通風口２６は、１３ｍｍの高さと、７６０ｍｍの長さ（ランプハウス２の長手方向での長さ）を有する。通風口２６の長さは、連結部材１０，１２の間隔である。遮風壁１４は、連結部材１０，１２の各々から５０ｍｍ離れた位置に配置され、２つの通風口２８ａは、１３ｍｍの高さと、５０ｍｍの長さを有する。中央の通風口２８ｂは、３ｍｍの高さと、８０ｍｍの長さを有する。したがって、中央の通風口２８ｂは、第１の隙間２４ａの両端の通風口２８ａの各々の面積より小さい。ランプ４の下部Ｔの温度は８７７℃であった。

一方、比較例の紫外線照射装置を準備した。この比較例では、光透過部材８が設けられておらず、ランプハウス２の光出射口１８には何も重ねられていない。遮風壁も設けられていない。同条件において、比較例の紫外線照射装置では、ランプの下部の温度は１０４８℃であった。第１の実施形態は、比較例と比較して、ランプの下部の温度を１７１℃低下させることができた。したがって、第１の実施形態に係る紫外線照射装置１の上記の効果が証明された。また、第１の実施形態では、遮風壁１４の中央に面積が小さい通風口２８ｂが形成され、通風口２８ｂが高い速度の冷却風の流れをもたらすので、ランプ４の長手方向の中央付近での局所的な冷却が可能となり、大幅にランプ４の下部Ｔの温度を低下させることができたと考えられる。

第２の実施形態に係る紫外線照射装置３０では、第２の隙間２４ｂの通風口２６は、１３ｍｍの高さと、７６０ｍｍの長さを有する。第１の隙間２４ａの通風口３８も同じ高さと同じ長さを有する。ランプ４の下部Ｔの温度は１０１８℃であった。第２の実施形態は、比較例と比較して、ランプの下部の温度を３０℃低下させることができた。第１の実施形態と比較して、第２の実施形態の冷却効果が低かった原因は、両方の通風口２６，３８を通じて流入する冷却風の速度が相殺されたことと、遮風壁がないため、ランプ４の周囲の螺旋状の冷却風の流れの速度が小さかったためであると考えられる。

第３の実施形態に係る紫外線照射装置４０では、第２の隙間２４ｂの通風口２６は、１３ｍｍの高さと、７６０ｍｍの長さを有する。第１の隙間２４ａは遮風壁４４で完全に閉塞された。ランプ４の下部Ｔの温度は９１１℃であり、比較例と比較して、ランプの下部の温度を１３７℃低下させることができた。比較例と比較して、ランプ下部の温度を大きく低下させることができた原因は、通風口２６を通じて流入した冷却風が、高い流速で遮風壁４４に当たって跳ね返され、冷却風がランプ４の周囲で螺旋状に流れて、ランプ４の外周を全体にわたって冷却したためであると考えられる。

第４の実施形態に係る紫外線照射装置５０では、第２の隙間２４ｂの通風口２６は、１３ｍｍの高さと、７６０ｍｍの長さを有する。連結部材１０に近い方の遮風壁５４は、連結部材１０から５０ｍｍ離れた位置に配置され、連結部材１２に近い方の遮風壁５５も、連結部材１２から離れた位置に配置されている。したがって、２つの通風口５８ａは、１３ｍｍの高さと、５０ｍｍの長さを有する。遮風壁５４，５５の間の距離は、８０ｍｍであり、中央の通風口５８ｂは、１３ｍｍの高さと、８０ｍｍの長さを有する。したがって、中央の通風口５８ｂは、第１の隙間２４ａの両端の通風口５８ａの各々の面積より大きい。ランプ４の下部Ｔの温度は９００℃であり、比較例と比較して、ランプの下部の温度を１４８℃低下させることができた。したがって、第４の実施形態に係る紫外線照射装置５０の上記の効果が証明された。

また、第１の実施形態と第４の実施形態の結果から、長手方向の中央の通風口の面積は両端の通風口の面積より小さい方が、中央の通風口がランプ４の長手方向の中央付近での高い速度の冷却風の流れをもたらし、高温になりやすいランプ４の長手方向の中央付近を局所的に冷却するので、冷却効果が高いことが分かった。したがって、遮風壁が設けられた第１の隙間２４ａに少なくとも３つの通風口が設けられる場合、長手方向の中央に設けられた通風口は、他の通風口よりも小さい面積を有するのが好ましい。

変形例
以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。

例えば、ミラー６は、ランプ４の長手方向に延びる溝６ｃの代わりに、複数の貫通孔または開口を有してもよい。例えば、実使用期間において、ミラー部材６ａ，６ｂが接近しているとき、ミラー部材６ａ，６ｂが部分的に接触し、他の部分が接触しないで複数の貫通孔または開口となるようにしてもよい。

ミラー６は固定式であって、溝６ｃまたは複数の貫通孔もしくは開口を有してもよい。

排風機２２の代わりに、紫外線照射装置に送風機を接続してもよい。この場合には、送風機は通風孔２ｆを通じて冷却風をランプハウス２の内部空間１６に送り込む。この場合もランプハウス２と光透過部材８の間に配置された通風口を通じて冷却風が流出し、ランプハウス２の内部空間１６で高い速度で冷却風が流れ、ランプ４を効率よく冷却することができる。この場合にも、第１の隙間２４ａに遮風壁を設ければ、ランプハウス２の内部空間１６で流れる冷却風が遮風壁に当たって跳ね返され、冷却風がランプ４の周囲で螺旋状に流れる。

上記の実施形態では、連結部材１０，１２は、ランプハウス２の長手方向の両端部において光透過部材８とランプハウス２を隙間なく連結する。しかし、ランプハウス２の長手方向の両端部において光透過部材８とランプハウス２の間が完全に閉塞されていなくてもよい。連結部材１０，１２、特に通風孔２ｆから遠い方の連結部材１２には貫通孔を形成してもよい。

１，３０，４０，５０ 紫外線照射装置
２ ランプハウス
２ｆ 通風孔
４ ランプ
６ ミラー
８ 光透過部材
１０，１２ 連結部材
１４，４４，５４，５５ 遮風壁
１６ 内部空間
１８ 光出射口
２４ａ 第１の隙間
２４ｂ 第２の隙間
２６，２８ａ，２８ｂ，３８，５８ａ，５８ｂ 通風口

Claims (5)

1. 紫外線を放射する棒状のランプと、
   前記ランプからの放射された紫外線を反射するミラーと、
   長手方向と幅方向を有しており、前記棒状のランプと前記ミラーが配置された内部空間と、前記ミラーで反射された紫外線が出射する前記長手方向に沿って延びる光出射口と、前記内部空間に連通する通風孔を備えるランプハウスと、
   前記ランプハウスの前記光出射口の外側に配置された光透過部材と、
   前記ランプハウスと前記光透過部材の間に配置され、前記ランプハウスの前記幅方向の少なくとも一方側に設けられた少なくとも１つの通風口とを備える
   紫外線照射装置。
2. 前記ランプハウスの前記長手方向の両端部にそれぞれ配置され、前記光透過部材を前記ランプハウスに連結する２つの連結部材をさらに備え、
   前記連結部材は、冷却風を通さない
   ことを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
3. 前記ランプハウスと前記光透過部材の間には、前記幅方向の両側において、第１の隙間と第２の隙間があり、
   前記第１の隙間には、冷却風を通さない少なくとも１つの遮風壁が設けられている
   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. 前記遮風壁は、前記第１の隙間を閉塞し、
   前記第２の隙間は、すべて開口していることにより、前記第２の隙間に前記通風口が設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の紫外線照射装置。
5. 前記遮風壁が設けられた前記第１の隙間に複数の通風口が設けられ、
   前記第２の隙間は、すべて開口していることにより、前記第２の隙間に他の通風口が設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の紫外線照射装置。

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