(57)【要約】【課題】装置を大型化することなく、放熱能力が高められる照射装置を提供する。【解決手段】筐体２の内部は、ヒートシンク３２によって、放熱ユニット４０が配置される放熱空間１４０と、光源ユニット３０が配置される照射空間１３０と、に仕切られ、ヒートシンク３２には、放熱空間１４０と、照射空間１３０とに連通する連通口１５０が設けられ、筐体２には、ファン２０が設けられる第１通風口５１と、放熱空間１４０を筐体２の外部に連通させる第２通風口５２と、照射空間１３０を筐体２の外部に連通させる第３通風口５３と、が設けられている。【選択図】図３
2018092755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、及び、前記基板の表面に列状に配列された複数の発光素子を有する光源ユニットと、
前記光源ユニットが一方の面に熱的に接続されたヒートシンクと、
前記ヒートシンクの他方の面に立設された多数の板状フィンを有する放熱ユニットと、
前記ヒートシンクからみて前記放熱ユニットを挟んだ位置に設けられたファンと、
を備えた照射装置において、
前記光源ユニット、前記ヒートシンク、及び、前記放熱ユニットが内部に収容され、前記発光素子に対向する照射開口が透光性カバーで閉塞された筐体を備え、
前記筐体の内部は、前記ヒートシンクによって、前記放熱ユニットが配置される放熱空間と、前記光源ユニットが配置される照射空間と、に仕切られ、
前記ヒートシンクには、前記放熱空間と、前記照射空間とに連通する連通口が設けられ、
前記筐体には、前記ファンが設けられる第１の通風口と、前記放熱空間を前記筐体の外部に連通させる第２の通風口と、前記照射空間を前記筐体の外部に連通させる第３の通風口と、が設けられている
ことを特徴とする照射装置。
【請求項２】
前記筐体の内部には、前記光源ユニットと、前記ヒートシンクと、前記放熱ユニットとからなる照射モジュールが、互いの間に隙間を有して列状に複数並べて収容され、
前記連通口は、隣り合う前記照射モジュール間の隙間によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の照射装置。
【請求項３】
前記ヒートシンクは、前記照射モジュールの並び方向の両端の一部を凹ませた凹み部を備え、前記連通口が、隣り合う前記照射モジュールの対向する当該凹み部によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の照射装置。
【請求項４】
前記第３の通風口は、前記照射モジュールの並び方向に沿って前記筐体の両側面に複数並べて設けられ、前記第３の通風口の夫々は、各前記照射モジュールの並び方向の略中央部に配設されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の照射装置。
【請求項５】
前記第２の通風口は、前記板状フィンの配列範囲に亘って前記筐体の両側面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の照射装置。
【請求項６】
前記第３の通風口の開口面積を、前記連通口の開口面積よりも小さくしたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の照射装置。
【請求項７】
前記第１の通風口、前記第２の通風口、前記第３の通風口のうち少なくとも外部の空気を筐体内に吸い込む通風口にエアフィルターを設けたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の照射装置。
【請求項８】
前記ファンによって前記第１の通風口から吸い込んだ空気を前記放熱空間及び前記照射空間に押し込んで、前記第２の通風口と、前記第３の通風口と、から排出させることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子を光源に備えた照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、多数のＬＥＤが配列された基板を有する照射ヘッドを備えた照射装置が実用化されている。この種の照射装置においては、ＬＥＤの周囲温度が一定温度を越えないように、ＬＥＤを冷却する構造が照射ヘッドに設けられている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１記載の照射ヘッドは、多数のＬＥＤ素子が基板上に列状に配列され、基板と熱的接続されたヒートシンクにはＬＥＤ素子の並設方向に多数の板状フィンが並んで立設されてなるフィン部が構成され、ファン装置にて生成した冷却風をヒートシンクのフィン部に作用させこれを介してＬＥＤ素子を冷却する構造を有している。
【０００３】
また、装置内にＬＥＤが発生した熱がこもってしまうことを解決するために、ＬＥＤが設けられた空間に連通する排気ダクトを設け、排気ファンによってＬＥＤが設けられた空間内の空気を排気ダクトを介して吸引して排出することで、ＬＥＤを冷却するＬＥＤ照明装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１４９４１５号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２１６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、複数の発光素子を光源に備えた照射装置においても、小型化、高出力化に対する要望は強く、照射装置をより効率よく冷却する必要がある。特に、紫外線を放射する発光素子を備え、紫外線硬化材料の硬化に使用される照射装置では、発光素子からの発熱量が多く、冷却が重要となっている。しかしながら、基板と熱的接続されたヒートシンクに立設された板状フィンに冷却風を作用させて発光素子を冷却するだけでは、装置内に発光素子が発生した熱がこもってしまう問題があった。そこで、ヒートシンクに立設された板状フィンに冷却風を作用させて発光素子を冷却するとともに、発光素子が設けられた空間内の空気を排気ダクトを介して吸引して排出する構成とすることが考えられるが、装置の大型化を招く懸念があった。
【０００６】
そこで、本発明は、装置を大型化することなく、放熱能力が高められる照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、基板、及び、前記基板の表面に列状に配列された複数の発光素子を有する光源ユニットと、前記光源ユニットが一方の面に熱的に接続されたヒートシンクと、前記ヒートシンクの他方の面に立設された多数の板状フィンを有する放熱ユニットと、前記ヒートシンクからみて前記放熱ユニットを挟んだ位置に設けられたファンと、を備えた照射装置において、前記光源ユニット、前記ヒートシンク、及び、前記放熱ユニットが内部に収容され、前記発光素子に対向する照射開口が透光性カバーで閉塞された筐体を備え、前記筐体の内部は、前記ヒートシンクによって、前記放熱ユニットが配置される放熱空間と、前記光源ユニットが配置される照射空間と、に仕切られ、前記ヒートシンクには、前記放熱空間と、前記照射空間とに連通する連通口が設けられ、前記筐体には、前記ファンが設けられる第１の通風口と、前記放熱空間を前記筐体の外部に連通させる第２の通風口と、前記照射空間を前記筐体の外部に連通させる第３の通風口と、が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、上記照射装置において、前記筐体の内部には、前記光源ユニットと、前記ヒートシンクと、前記放熱ユニットとからなる照射モジュールが、互いの間に隙間を有して列状に複数並べて収容され、前記連通口は、隣り合う前記照射モジュール間の隙間によって構成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、上記照射装置において、前記ヒートシンクは、前記照射モジュールの並び方向の両端の一部を凹ませた凹み部を備え、前記連通口が、隣り合う前記照射モジュールの対向する当該凹み部によって構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、上記照射装置において、前記第３の通風口は、前記照射モジュールの並び方向に沿って前記筐体の両側面に複数並べて設けられ、前記第３の通風口の夫々は、各前記照射モジュールの並び方向の略中央部に配設されていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記照射装置において、前記第２の通風口は、前記板状フィンの配列範囲に亘って前記筐体の両側面に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記照射装置において、前記第３の通風口の開口面積を、前記連通口の開口面積よりも小さくしたことを特徴とする。
【００１３】
また、上記照射装置において、前記第１の通風口、前記第２の通風口、前記第３の通風口のうち少なくとも外部の空気を筐体内に吸い込む通風口にエアフィルターを設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、上記照射装置において、前記ファンによって前記第１の通風口から吸い込んだ空気を前記放熱空間及び前記照射空間に押し込んで、前記第２の通風口と、前記第３の通風口と、から排出させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、筐体の内部は、ヒートシンクによって、放熱ユニットが配置される放熱空間と、光源ユニットが配置される照射空間と、に仕切られ、ヒートシンクには、放熱空間と、照射空間とに連通する連通口が設けられ、筐体には、ファンが設けられる第１の通風口と、放熱空間を筐体外部に連通させる第２の通風口と、照射空間を筐体外部に連通させる第３の通風口と、が設けられているため、放熱空間と、照射空間とに空気を循環させて放熱させることができ、装置を大型化することなく、放熱能力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る紫外線照射装置を上面側から視た斜視図である。
【図２】紫外線照射装置を下面側から視た斜視図である。
【図３】紫外線照射装置の分解斜視図である。
【図４】紫外線照射装置の内部構成を示す断面図である。
【図５】紫外線照射装置を底面側から示す図である。
【図６】照射モジュールを示す斜視図である。
【図７】紫外線照射装置の内部の空気の流れを示す断面図である。
【図８】紫外線照射装置の内部における長手方向に沿った空気の流速分布を示す図である。
【図９】紫外線照射装置の内部における短手方向に沿った空気の流速分布を示す図である。
【図１０】紫外線照射装置の内部の温度分布の比較例に係る図であり、（Ａ）放熱空間と、照射空間とが分離された紫外線照射装置における温度分布図、（Ｂ）放熱空間と、照射空間とが連通口によって連通された紫外線照射装置における温度分布図である。
【図１１】変形例の紫外線照射装置の内部における空気の流れを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る紫外線照射装置１（照射装置）の外観構成を上面側から示す斜視図であり、図２は、紫外線照射装置１の外観構成を下面側から示す斜視図である。
紫外線照射装置１は、紫外線硬化性樹脂や紫外線硬化性インクなどの紫外線硬化性材料に紫外線を照射し、この紫外線硬化性材料を硬化する装置である。この紫外線照射装置１は、紫外線硬化性インクを用いた印刷や、紫外線硬化性樹脂をシール材とした用いた液晶表示装置の製造などの各種の生産、製造分野で広く用いることができる。
【００１８】
紫外線照射装置１は、図１、図２に示すように、直方体形状の筐体２と、この筐体２の底面２Ｃの側に設けられた照射開口８とを備えている。また紫外線照射装置１は、図１に示すように、外部電源に接続される電源線が接続される電源コネクタ６を筐体２の天面２Ａに備えている。
図２に示すように、照射開口８は、長手方向に長い矩形状に形成されている。紫外線照射装置１は、この照射開口８から紫外線が出射されるように構成されている。この照射開口８は、紫外線を透過させる透明なガラス材から形成された透光性カバー１０で閉塞され、透光性カバー１０によって内部が保護されている。
【００１９】
図３は、紫外線照射装置１の内部構成を示す分解斜視図である。図３に示すように、紫外線照射装置１は、筐体２の内部に、複数の照射モジュール５と、複数のファン２０と、が収容されている。筐体２は、天面２Ａ、及び、対向する一対の側面２Ｂ，２Ｂを構成する上部筐体１０２Ａと、底面２Ｃ、及び、一対の側面２Ｂ，２Ｂに略直交する一対の端面２Ｄ，２Ｄを構成する下部筐体１０２Ｂとに上下に分割可能に構成されている。また、一対の側面２Ｂ，２Ｂは筐体２の長手に延び、一対の端面２Ｄ，２Ｄは筐体２の短手に延びる面である。
照射開口８は、下部筐体１０２Ｂの底面２Ｃに設けた矩形形状の孔によって構成されている。透光性カバー１０は、筐体２の内側から照射開口８を塞ぐように、筐体２の内部に配置され、押え具１１，１１によって、長手の両端部が底面２Ｃに対して押さえ付けられている。
【００２０】
下部筐体１０２Ｂには、底面２Ｃと、端面２Ｄ，２Ｄとが連続する夫々の縁に沿って延出し、底面２Ｃ及び端面２Ｄ，２Ｄに略垂直に設けられた縁部１０３が形成されている。縁部１０３は、下部筐体１０２Ｂに上部筐体１０２Ａを被せて筐体２を構成した際に、上部筐体１０２Ａの側面２Ｂ，２Ｂに当接するように構成されている。筐体２は、下部筐体１０２Ｂの縁部１０３と、上部筐体１０２Ａの側面２Ｂ，２Ｂとをねじ止めで互いに固定して構成されている。
【００２１】
照射モジュール５は、光源ユニット３０と、ヒートシンク３２と、放熱ユニット４０とを備えている。照射モジュール５は、筐体２の長手方向に沿って一列に複数（本実施形態では３つ）並べられ、筐体２の長手方向に延びる一対の連結具７によって互いに連結されて、筐体２の内部に収容されている。連結具７は、例えば金属の薄板から形成され、各照射モジュール５のヒートシンク３２の側面にねじで固定されることで、複数の照射モジュール５を連結するように構成されている。
【００２２】
光源ユニット３０は、紫外線を放射するものであり、照射開口８を臨む位置に配置された多数の発光素子３４（図５参照）と、発光素子３４が表面に列状に配列されて実装された実装基板３３と、を備えている。
ヒートシンク３２は、幅Ｗ（図６参照）が、筐体２の短手と略同じ寸法の平面視略矩形状の部材であり、アルミニウムなどの高熱伝導性材料から形成されている。ヒートシンク３２は、照射開口８に一方の面３２Ａの側を対面させた状態で筐体２の内部に固定される。このヒートシンク３２の一方の面３２Ａには、光源ユニット３０の実装基板３３が裏面全体を接触させて固定され、実装基板３３を通じて発光素子３４がヒートシンク３２に熱的に接続されるように構成されている。
【００２３】
図４は、紫外線照射装置１の断面図であり、図５は、紫外線照射装置１を底面側から見た図である。なお、図５では、照射モジュール５の構成を示すために、筐体２の底面２Ｃ、及び、透光性カバー１０を省略している。図４、図５に示すように、ヒートシンク３２の一方の面３２Ａは、筐体２の短手の中央部に設けられ、照射開口８に略平行な中央面３８Ａと、この中央面３８Ａの長手に延びる両側縁から斜め下方に筐体２の側面２Ｂに向かって延びる側方面３８Ｂ，３８Ｂとを備えている。
【００２４】
ヒートシンク３２の一方の面３２Ａには、中央面３８Ａと側方面３８Ｂ，３８Ｂとのそれぞれに光源ユニット３０が取り付けられている。光源ユニット３０は、図４に示すように、中央面３８Ａと側方面３８Ｂ，３８Ｂとにねじ止めされて固定されている。中央面３８Ａと側方面３８Ｂ，３８Ｂとのそれぞれに取り付けられた光源ユニット３０からの光は照射開口８に設けられた透光性カバー１０を透過して、被照射対象Ｘに向けて照射される。また、照射モジュール５は、一対の側方面３８Ｂ，３８Ｂに取り付けられた光源ユニット３０からの光が、中央面３８Ａに取り付けられた光源ユニット３０の光軸上で互いに交差するように構成されている。
【００２５】
図５に示すように、本実施形態では、紫外線照射装置１は、３つの照射モジュール５を備えており、各照射モジュール５には、３つの光源ユニット３０が取り付けられているため、計９つの光源ユニット３０を有している。各光源ユニット３０には多数の発光素子３４が密に配置されているため、これらの光源ユニット３０は発熱量が多く、冷却する必要があり、各照射モジュール５には放熱ユニット４０が設けられている。
【００２６】
放熱ユニット４０は、ヒートシンク３２の他方の面３２Ｂに立設された多数の板状フィン４１を備えて構成されている。板状フィン４１は、ヒートシンク３２の幅Ｗと略同じ幅を有する矩形薄板の部材であり、アルミニウムなどの高熱伝導性材料から形成されている。放熱ユニット４０は、板状フィン４１を筐体２の長手方向に沿って、互いに略平行に多数並べ、各板状フィン４１をヒートシンク３２の他方の面３２Ｂに接触させ、ヒートシンク３２に一体に固定させて形成されている。
【００２７】
放熱ユニット４０の上方、すなわちヒートシンク３２からみて放熱ユニット４０を挟んだ位置には、複数のファン２０が照射モジュール５の配列方向に複数並べて配置されている。ファン２０は、筐体２に対する大きさに応じて、照射モジュール５の配列方向に並べることができる適宜の個数が並べられている構成とすることができる。
紫外線照射装置１は、複数のファン２０によって筐体２内に吸い込まれた空気によって放熱ユニット４０から放熱を促すことで、光源ユニット３０からの熱を吸収したヒートシンク３２を冷却するように構成されている。
【００２８】
筐体２は、天面２Ａと、筐体２の両側面２Ｂ，２Ｂとに、空気が通過する通風開口５１，５２（第１の通風開口５１、第２の通風開口５２）を備えている。天面２Ａに設けられた第１の通風開口５１は、筐体２の長手方向に沿って複数並べて設けられている。第１の通風開口５１の夫々は、ファン２０に対応する位置に設けられている。ファン２０は、筐体２の内部に設けられたファン取付ブラケット２１に固定され、第１の通風開口５１に送風口２２を臨ませている。
【００２９】
ファン取付ブラケット２１は、筐体２の両端面２Ｄ，２Ｄに対向する板状の脚部２３，２３と、一対の脚部２３，２３間に架け渡され、ファン２０が載置される板状の載置部２４と、を備えている。載置部２４には、各ファン２０に対応する位置に、ファン２０の送風口２２に対応する孔部２５が設けられている。ファン取付ブラケット２１は、脚部２３，２３を列状に並べられた複数の照射モジュール５と、筐体２の両端面２Ｄ，２Ｄとの間の隙間に差し込むようにして、複数の照射モジュール５に被せるようにして筐体２内に収められている。
【００３０】
筐体２の内部には、ファン２０の駆動によって、天面２Ａに設けられた第１の通風開口５１から空気が吸い込まれる。第１の通風開口５１の夫々は、筐体２の内部への粉塵の浸入を防止するエアフィルター１８で覆われている。
なお、本実施形態では、ファン２０の駆動によって天面２Ａに設けられた第１の通風開口５１から筐体２内に空気を吸い込む構成としたがこれに限らず、ファン２０の駆動によって、筐体２内の空気を第１の通風開口５１から排出する構成であっても良い。この場合には、ファン２０の駆動によって空気が吸い込まれる吸込口をエアフィルター１８で覆って筐体２の内部への粉塵の浸入を防止する必要がある。
【００３１】
筐体２の両側面２Ｂ，２Ｂに設けられた第２の通風開口５２は、照射モジュール５の並び方向に沿って複数設けられている。放熱ユニット４０は、第２の通風開口５２に各板状フィン４１の端縁が臨み、各板状フィン４１間の隙間が第２の通風開口５２を介して筐体２の外部に連通するように構成されている。各第２の通風開口５２は、複数の照射モジュール５の各放熱ユニット４０に対応する位置に設けられ、板状フィン４１の配列範囲に亘って設けられている。このように、ファン２０によって天面２Ａに設けられた第１の通風開口５１を介して送風口２２から筐体２内に吸い込まれた空気は、板状フィン４１間の隙間を通って、板状フィン４１から熱を奪い、第２の通風開口５２から排出されるように構成されている（図７参照）。
【００３２】
図６は照射モジュール５を示す斜視図である。図６に示すように、照射モジュール５は、ヒートシンク３２の並び方向の両端部を切り欠いて形成した凹み部３５を備えている。凹み部３５は、ヒートシンク３２の中央面３８Ａの両端部に設けられている。このように、中央面３８Ａの両端部に凹み部３５を設けることで、ヒートシンク３２の一方の面３２Ａでは、側方面３８Ｂ，３８Ｂが中央面３８Ａよりも長くなる。ヒートシンク３２は、中央面３８Ａが実装基板３３の長手寸法と略同じ長さに形成され、側方面３８Ｂ，３８Ｂが実装基板３３の長手寸法よりも長く形成されるように構成されている。
【００３３】
照射モジュール５を長手方向に複数並べて連結した際には、ヒートシンク３２の並び方向の両端部に設けられた凹み部３５によって、隣り合う照射モジュール５間に隙間Ｇ１が形成される。
図４に示すように、筐体２の内部は、ヒートシンク３２によって、放熱ユニット４０が配置される放熱空間１４０と、光源ユニット３０が配置される照射空間１３０とに上下に仕切られている。ヒートシンク３２の並び方向の両端部に設けられた凹み部３５によって、隣り合う照射モジュール５間には隙間Ｇ１が形成され、複数並べて配置された照射モジュール５の両端部と押え具１１との間には隙間Ｇ２が形成される。これらの隙間Ｇ１、隙間Ｇ２は、放熱空間１４０と、照射空間１３０とを連通させる連通口１５０を構成している。
【００３４】
図７は、筐体２の内部の空気の流れを示す図である。図７に示すように、ファン２０によって天面２Ａに設けられた第１の通風開口５１を介して送風口２２から筐体２内に吸い込まれた空気の一部は、連通口１５０を通って、放熱空間１４０から照射空間１３０内へと導かれる。筐体２の両側面２Ｂ，２Ｂには、照射空間１３０に連通する第３の通風開口５３が長手方向に沿って複数並べて形成されている。第３の通風開口５３には、第３の通風開口５３の周囲を囲み、下方に開口するフード５４が設けられている（図３参照）。フード５４は、筐体２に一体に形成されている構成であっても良い。
【００３５】
第３の通風開口５３は、各照射モジュール５の中央部に配置され、その長さは、照射モジュール５の３分の１から２分の１程度に設定されている。また、第３の通風開口５３の開口面積は、前記連通口１５０の開口面積よりも狭くなるように構成されている。この構成によれば、照射空間１３０内を陽圧にして、第３の通風開口５３から筐体２の外部に向かう空気の流れを形成することができる。
【００３６】
第１の通風開口５１を介して送風口２２から筐体２内に吸い込まれた空気の一部は、連通口１５０を通って照射空間１３０に導かれ、第３の通風開口５３から筐体２の外部に排出される。こうして、照射空間１３０内には空気が循環され、多数の発光素子３４の発熱によって熱せられた照射空間１３０内の空気が、筐体２の外部に排出される。これらの構成によれば、照射空間１３０の内部に熱がこもることがない。
【００３７】
また、上述したように、照射空間１３０内に空気を導く連通口１５０を各照射モジュール５の並び方向の両端部に設けると共に、照射空間１３０から筐体２の外部に空気を排出する第３の通風開口５３を、各照射モジュール５の並び方向の中央部に設けている。これによって、照射空間１３０内に、連通口１５０から、光源ユニット３０の表面を沿って、第３の通風開口５３に向かう空気の流れを形成することができる。よって、照射空間１３０内に導いた空気により、光源ユニット３０から効率よく熱を取って、第３の通風開口５３から排出させることができ、照射空間１３０内を効率よく冷却することができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、筐体２の内部に吸い込まれた空気が、放熱空間１４０から照射空間１３０内へと導かれる構成としている。この構成によれば、照射空間１３０の内部に熱がこもるのを防ぐことができるとともに、発光素子３４の熱を受け取った風が放熱ユニット４０に当てられることが無く、放熱ユニット４０の放熱効率を低下させることがない。
【００３９】
図８、図９は、筐体２の内部の空気の流速分布を示す図であり、図８は、筐体２の長手における空気の流速分布を示し、図９は、筐体２の短手における空気の流速分布を示す図である。なお、図８、図９には、コンピューターシミュレーションにより求めた、長手方向に照射モジュール５を２つ並べた際の筐体２の内部の空気の流速分布が示されている。図８、図９に示すように、筐体２の天面２Ａに設けられた複数のファン２０の夫々から筐体２の内部に吸い込まれた空気は、放熱空間１４０を通って、連通口１５０から照射空間１３０に導かれる。連通口１５０から照射空間１３０に導かれた空気は、光源ユニット３０の表面に沿って流れて、第３の通風開口５３から筐体２の外部に排出される。
【００４０】
図１０（Ａ）は放熱空間１４０と、照射空間１３０とが分離されている場合の筐体２の内部の温度分布を示す図であり、図１０（Ｂ）は、放熱空間１４０と、照射空間１３０とが連通口１５０によって連通されている場合の筐体２の内部の温度分布を示す図である。
図１０（Ａ）に示すように、放熱空間１４０と、照射空間１３０とが分離されている場合には、放熱空間１４０に発光素子３４の発熱による熱がこもり、放熱空間１４０の温度が上昇してしまう。これに対して、放熱空間１４０と、照射空間１３０とを連通口１５０によって連通させ、照射空間１３０から第３の通風開口５３を介して筐体２の外部に空気を排出させることで、照射空間１３０の内部に熱がこもるのを防ぐことができる。よって、照射空間１３０の内部の温度が上昇することがなく、発光素子３４が温度変化によって出力が低下したり、照度が不安定になったりすることが無い。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、次のような効果を奏する。
基板３３、及び、基板３３の表面に列状に配列された複数の発光素子３４を有する光源ユニット３０と、光源ユニット３０が一方の面３２Ａに熱的に接続されたヒートシンク３２と、ヒートシンク３２の他方の面３２Ｂに立設された多数の板状フィン４１を有する放熱ユニット４０と、ヒートシンク３２からみて放熱ユニット４０を挟んだ位置に設けられたファン２０と、を備えた紫外線照射装置１において、光源ユニット３０、ヒートシンク３２、及び、放熱ユニット４０が内部に収容され、発光素子３４に対向する照射開口８が透光性カバー１０で閉塞された筐体２を備え、筐体２の内部は、ヒートシンク３２によって、放熱ユニット４０が配置される放熱空間１４０と、光源ユニット３０が配置される照射空間１３０と、に仕切られ、ヒートシンク３２には、放熱空間１４０と、照射空間１３０とに連通する連通口１５０が設けられ、筐体２には、ファン２０が設けられる第１通風口５１と、放熱空間１４０を筐体２の外部に連通させる第２通風口５２と、照射空間１３０を筐体２の外部に連通させる第３通風口５３と、が設けられている。
【００４２】
この構成によれば、ファン２０によって筐体２内に導かれた空気を連通口１５０を介して放熱空間１４０と照射空間１３０とに循環させて、放熱空間１４０内に配置された放熱ユニット４０からの放熱を促すことができるともに、照射空間１３０に発光素子３４からの熱がこもらないようにすることができる。これにより、装置を大型化することなく、放熱能力が高められる紫外線照射装置１を提供することができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、筐体２の内部には、光源ユニット３０と、ヒートシンク３２と、放熱ユニット４０とからなる照射モジュール５が、互いの間に隙間Ｇ１を有して列状に複数並べて収容され、連通口１５０は、隣り合う照射モジュール５間の隙間Ｇ１によって構成されている。
この構成によれば、複数の照射モジュール５を互いとの間に隙間Ｇ１をあけて配置するだけで、簡単に放熱空間１４０と照射空間１３０との間に空気を循環させることができる連通口１５０を構成することができる。これによって、簡単な構成で、ファン２０によって放熱空間１４０と照射空間１３０との両方から放熱を促すことができ、装置を大型化することなく、放熱能力が高められる紫外線照射装置１を提供することができる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、ヒートシンク３２は、照射モジュール５の並び方向の両端の一部を凹ませた凹み部３５を備え、連通口１５０が、隣り合う照射モジュール５の対向する当該凹み部３５、及び、凹み部３５と筐体２との間の隙間Ｇ２によって構成されている。
この構成によれば、照射モジュール５の並び方向の両端に凹み部３５を設けるという簡単な構成で、放熱空間１４０と照射空間１３０と間に連通する連通口１５０を形成することができる。よって、装置を大型化することなく、放熱能力が高められる紫外線照射装置１を提供することができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、第３の通風口５３は、照射モジュール５の並び方向に沿って筐体２の両側面２Ｂ，２Ｂに複数並べて設けられ、第３の通風口５３の夫々は、各照射モジュール５の並び方向の略中央部に配設されている。
この構成によれば、連通口１５０を照射モジュール５の並び方向の両端に設けると共に、第３の通風口５３を筐体２の側面２Ｂ，２Ｂであって、各照射モジュール５の並び方向の略中央部に設けているため、連通口１５０と第３の通風口５３との間を流れる空気が、光源ユニット３０の表面に沿って流れる。これによって、照射空間１３０内を流れる空気の流れによって発光素子３４の熱を効率良く取って、排出することができ、照射空間１３０内に熱がこもるのを防ぐことができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、第２の通風口５２は、板状フィン４１の配列範囲に亘って筐体２の両側面２Ｂ，２Ｂに設けられている。
この構成によれば、隣り合う板状フィン４１間を通って第２の通風口５２を介し筐体２の外部に排出される空気の流れを形成することができ、各板状フィン４１から効率よく放熱させることができる。これによって、放熱ユニット４０から効率よく熱を放熱させることができる。よって、装置を大型化することなく、放熱能力が高められる紫外線照射装置１を提供することができる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、第３の通風口５３の開口面積を、連通口１５０の開口面積よりも小さくした。この構成によれば、連通口１５０を介して照射空間１３０内に導いた空気を第３の通風口５３から排出する構成では、照射空間１３０内を陽圧にすることができる。これにより、照射空間１３０内で発光素子３４からの熱により熱せられた空気を第３の通風口５３から効率よく排出することができる。よって、装置を大型化することなく、放熱能力が高められる紫外線照射装置１を提供することができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、第１の通風口５１、第２の通風口５２、第３の通風口５３のうち少なくとも外部の空気を筐体２内に吸い込む通風口にエアフィルター１８を設けた。この構成によれば、筐体２の内部に外部の空気と共に塵や埃が導入されることが無く、照射空間１３０内に空気を循環させて照射空間１３０に熱がこもるのを防ぐ構成にしても、塵や埃による影響が実装基板３３や発光素子３４に生じることがない。
【００４９】
また、本実施形態によれば、ファン２０によって第１の通風口５１を介して送風口２２から吸い込んだ空気を放熱空間１４０及び照射空間１３０に押し込んで、第２通風口５２と、第３通風口５３と、から排出させる。この構成によれば、照射空間１３０を通った空気が放熱空間１４０に導かれることがない。発光素子３４の熱を受け取った空気をヒートシンク３２に当てることによって冷却効率が悪くなったり、風の引き込みが弱くなったりすることがない。
【００５０】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様の例示であり、本発明の要旨の範囲において任意に変形、及び応用が可能である。
【００５１】
例えば、本実施形態では、ヒートシンク３２に多数の板状フィン４１を立設させて放熱ユニット４０を構成する態様について説明した。しかしながら、これに限らず、図１１に示すように、ヒートシンク８２の内部に長手に亘って冷媒管８３を設けて、当該冷媒管８３の内部に液冷媒を循環させて光源ユニット３０を冷却する構成であっても良い。なお、この図１１において、上述した実施形態と同様の構成については図中に同一の符号を付してその説明を省略する。冷媒管８３は、ヒートシンク８２の長手に延び、一端側から流入した液冷媒が往路管８３Ａを通って他端側に向かって延び、他端側で折り返して、復路管８３Ｂを通って一端側に戻り、一端側から流出する形態である。そして、往路管８３Ａと復路管８３Ｂとの間には、ヒートシンク８２に連通口１５０が形成され、筐体２の内部に吸い込まれた空気が連通口１５０を通って、放熱空間１４０から照射空間１３０に導入されて、第３の通風開口５３を介して筐体２の外部に排出される。
【００５２】
この構成によれば、光源ユニット３０から熱が伝熱されるヒートシンク８２を液冷媒で冷却すると共に、ヒートシンク８２に設けられた連通口１５０を通して、冷却した空気を照射空間１３０に導入することができる。これによって、光源ユニット３０を効率良く冷却することができると共に、発光素子３４からの熱が照射空間１３０にこもることがない。
【００５３】
また例えば、上述した実施形態において、紫外線を照射する紫外線照射装置１を例示したが、これに限らない。すなわち、光源ユニット３０が備えるＬＥＤには、発光素子３４、可視光ＬＥＤ、白色ＬＥＤ、及び赤外ＬＥＤを適宜に組み合わせて用いることができる。または、本実施形態においては、側面２Ｂ，２Ｂは筐体２の長手に延び、一対の端面２Ｄ，２Ｄは筐体の短手に延びる筐体２の構成について例示したが、これに限らず、筐体２は立方体や他の形状であっても良い。
【符号の説明】
【００５４】
１  紫外線照射装置（照射装置）
２  筐体
５  照射モジュール
１８  エアフィルター
２０  ファン
３０  光源ユニット
３２  ヒートシンク
３３  実装基板（基板）
３４  発光素子
３５  凹み部
４０  放熱ユニット
４１  板状フィン
５１  第１の通風開口
５２  第２の通風開口
５３  第３の通風開口
１３０  照射空間
１４０  放熱空間
１５０  連通口
Ｇ１  隙間
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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