JP2015195133A - Light radiation device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light radiation device which inhibits or prevents the occurence of dew condensation therein while adopting a structure in which the entire light radiation device is covered by a case.SOLUTION: A light radiation device includes: a light source module which has a substrate and a light emitting element mounted on a surface of the substrate and radiates light to a radiation object; a heat sink where a passage, in which a refrigerant flows, is formed, the heat sink being provided so as to contact with a rear surface of the substrate; a dry air generator including a condenser connected with the passage of the heat sink and in which the refrigerant flows and an intake port for taking in outer air, the dry air generator cooling the air taken in from the intake port with the condenser to remove moisture contained in the air and generate dry air; and a case including an air supply port which is connected with the dry air generator and to which the dry air is supplied and an air exhaust port from which the dry air supplied from the air supply port is exhausted, the case storing the light source module and the heat sink.

Description

本発明は、照射対象物に光を照射する光照射装置に関し、特に、ケース内に光源モジュールと、該光源モジュールを冷却するヒートシンクとを備えた光照射装置に関する。   The present invention relates to a light irradiation apparatus that irradiates light to an irradiation object, and particularly relates to a light irradiation apparatus that includes a light source module and a heat sink that cools the light source module in a case.

従来、オフセット枚葉印刷用のインキとして、紫外光の照射により硬化する紫外線硬化型インキが用いられている。また、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等、ＦＰＤ（Flat Panel Display）のシール剤として、紫外線硬化樹脂が用いられている。このような紫外線硬化型インキや紫外線硬化樹脂の硬化には、一般に、紫外光を照射する紫外光照射装置が用いられるが、特にオフセット枚葉印刷やＦＰＤの用途においては、幅広な矩形形状の照射領域に高い照射強度の紫外光を照射する必要があるため、多数の発光素子を基板上に並べ、照射領域に対向して配置した光照射装置が用いられる。   Conventionally, as an ink for offset sheet-fed printing, an ultraviolet curable ink that is cured by irradiation with ultraviolet light has been used. Further, an ultraviolet curable resin is used as a sealant for FPD (Flat Panel Display) such as a liquid crystal panel and an organic EL (Electro Luminescence) panel. In order to cure such ultraviolet curable ink and ultraviolet curable resin, generally, an ultraviolet light irradiation device that irradiates ultraviolet light is used. In particular, for offset sheet-fed printing and FPD applications, irradiation with a wide rectangular shape is performed. Since it is necessary to irradiate the region with ultraviolet light having a high irradiation intensity, a light irradiation apparatus in which a large number of light emitting elements are arranged on the substrate and arranged to face the irradiation region is used.

このような多数の発光素子を用いる光照射装置においては、発光素子の発熱により温度が上昇し、発光素子の発光効率が著しく低下するといった問題が発生する。このため、基板に密着するようにヒートシンクや水冷ジャケット等の放熱手段を設け、放熱手段の内部に形成された流路に冷却水等の冷媒を流すことにより、発光素子で発生する熱を強制的に放熱する構成が採られている（例えば、特許文献１）。   In such a light irradiation apparatus using a large number of light-emitting elements, there arises a problem that the temperature rises due to heat generation of the light-emitting elements and the light-emitting efficiency of the light-emitting elements is significantly reduced. For this reason, heat generation means such as a heat sink or a water cooling jacket is provided so as to be in close contact with the substrate, and a coolant such as cooling water is caused to flow through a flow path formed inside the heat dissipation means to forcibly generate heat generated in the light emitting element. The structure which thermally radiates is taken (for example, patent document 1).

特開２０１３−２０８７９２号公報JP 2013-208792 A

特許文献１の光照射装置（紫外線照射装置）によれば、放熱手段（水冷ジャケット）が発光素子（光源チップ）の熱を基板から吸収して放熱するため、発光素子を効率よく冷却することが可能となる。しかしながら、特許文献１の構成のように、光照射装置全体が一つのケース内に収容された構成となっている場合、高湿の環境下で使用すると、高湿の空気がケース内にも侵入しケース内の湿度も高くなるため、冷却された放熱手段及びその周辺部に結露が生じてしまうといった問題がある。また、高湿の環境下にない場合であっても、発光素子を点灯していない状態で放熱手段の冷却が行われると、放熱手段及びその周辺部に結露が生じてしまうといった問題がある。   According to the light irradiation device (ultraviolet irradiation device) of Patent Document 1, the heat radiation means (water cooling jacket) absorbs the heat of the light emitting element (light source chip) from the substrate and dissipates it, so that the light emitting element can be efficiently cooled. It becomes possible. However, when the entire light irradiation apparatus is housed in one case as in the configuration of Patent Document 1, when used in a high humidity environment, high humidity air also enters the case. However, since the humidity in the case also increases, there is a problem that condensation occurs in the cooled heat dissipation means and its peripheral part. In addition, even when not in a high-humidity environment, there is a problem in that condensation occurs in the heat dissipation means and its surroundings if the heat dissipation means is cooled while the light emitting element is not lit.

このように、光照射装置のケース内で結露が発生すると、最悪の場合、水滴によって発光素子がショートしてしまうといった問題がある。また、ケース内で結露が発生し、ケース内が高湿の状態になると、基板上の回路パターンを構成する金属（例えば、銅）への水分の吸収が早まり、イオンマイグレーションの発生が加速され、これによって回路パターン間（つまり、発光素子のアノードとカソード間）がショートし易くなるといった問題も懸念される。   Thus, when dew condensation occurs in the case of the light irradiation apparatus, there is a problem that the light emitting element is short-circuited by water droplets in the worst case. In addition, when dew condensation occurs in the case and the inside of the case is in a high humidity state, moisture absorption to the metal (for example, copper) constituting the circuit pattern on the substrate is accelerated, and the occurrence of ion migration is accelerated. As a result, there is a concern that the circuit patterns (that is, between the anode and the cathode of the light emitting element) are likely to be short-circuited.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光照射装置全体をケースで覆う構成を採りつつも、内部において結露の発生を抑制し、または防止することができる光照射装置を提供することである。   This invention is made | formed in view of such a situation, The place made into the objective suppresses generation | occurrence | production of dew condensation inside while taking the structure which covers the whole light irradiation apparatus with a case. It is providing the light irradiation apparatus which can be performed.

上記目的を達成するため、本発明の光照射装置は、基板と、基板の表面に実装された発光素子とを有し、照射対象物に光を出射する光源モジュールと、内部に冷媒が流れる流路が形成され、基板の裏面に当接するように設けられたヒートシンクと、ヒートシンクの流路に接続され冷媒が流れる凝縮器と、外部の空気を取り込む吸気口とを有し、該吸気口から取り込んだ空気を凝縮器で冷却して該空気内に含まれる水分を除去し、ドライエアを生成するドライエア生成器と、ドライエア生成器に接続されドライエアが供給されるエア供給口と、該エア供給口から供給されたドライエアが排出されるエア排出口とを有し、光源モジュールとヒートシンクとを収容するケースと、を備える。   In order to achieve the above object, a light irradiation apparatus according to the present invention includes a substrate, a light emitting element mounted on the surface of the substrate, a light source module that emits light to an irradiation target, and a flow of refrigerant flowing therein. A heat sink provided so as to be in contact with the back surface of the substrate, a condenser connected to the flow path of the heat sink, and a suction port for taking in external air; and taking in from the suction port The air is cooled by a condenser to remove moisture contained in the air, and a dry air generator that generates dry air, an air supply port that is connected to the dry air generator and is supplied with dry air, and the air supply port A case that has an air discharge port through which supplied dry air is discharged, and that houses a light source module and a heat sink.

このような構成によれば、ヒートシンクが常にドライエアで覆われた状態となるため、ケース内部における結露の発生を抑制することや、防止することができる。従って、結露による水滴によって、基板上の発光素子がショートすることもなく、また、ケース内部の湿度が常に低い状態で維持されるため、基板上のパターンのイオンマイグレーションが加速されることもない。   According to such a configuration, since the heat sink is always covered with dry air, it is possible to suppress or prevent the occurrence of condensation within the case. Therefore, water droplets due to condensation do not cause a short circuit of the light emitting element on the substrate, and the humidity inside the case is always kept low, so that ion migration of the pattern on the substrate is not accelerated.

また、冷媒が、凝縮器からヒートシンクに向かって流れるように構成することが望ましい。このような構成によれば、凝縮器の温度をヒートシンクの温度よりも常に低く保つことができるため、ヒートシンクの結露の発生を抑制し、または防止することができる。   It is desirable that the refrigerant flow from the condenser toward the heat sink. According to such a configuration, since the temperature of the condenser can be always kept lower than the temperature of the heat sink, the occurrence of condensation on the heat sink can be suppressed or prevented.

また、吸気口が、外部から供給される圧縮空気を取り込むように構成することが望ましい。   Further, it is desirable that the intake port is configured to take in compressed air supplied from the outside.

また、外部の空気を吸気口から取り込むと共に、ドライエアをエア排出口から排出する通気手段をさらに備えることができる。また、この場合、通気手段が、エアポンプ又はファンであることが望ましい。   Further, it is possible to further include a ventilation means for taking in external air from the intake port and discharging dry air from the air discharge port. In this case, it is desirable that the ventilation means is an air pump or a fan.

また、ドライエア生成器は、ケースと一体的に形成することができる。   The dry air generator can be formed integrally with the case.

また、冷媒が、水、もしくはエチレングリコール、プロピレングリコール、またはそれらと水との混合物であることが望ましい。   The refrigerant is preferably water, ethylene glycol, propylene glycol, or a mixture of these with water.

また、ケースは、エア供給口が形成された第１の面と、エア排出口が形成された第２の面と、を少なくとも有することが望ましい。また、この場合、第１の面と第２の面とが、光源モジュール及びヒートシンクを挟んで対向するように配置されていることが望ましい。   The case desirably has at least a first surface on which an air supply port is formed and a second surface on which an air discharge port is formed. In this case, it is desirable that the first surface and the second surface are disposed so as to face each other with the light source module and the heat sink interposed therebetween.

また、光源モジュールを複数備え、複数の光源モジュールは、ヒートシンク上に、所定の方向に沿って少なくとも一列に並んで配置され、ヒートシンクの流路は、所定の方向に沿って形成されていることが望ましい。   In addition, a plurality of light source modules are provided, the plurality of light source modules are arranged on the heat sink in at least one line along a predetermined direction, and the flow path of the heat sink is formed along the predetermined direction. desirable.

また、発光素子は、紫外線硬化樹脂に作用する波長の光を発することが望ましい。   The light emitting element preferably emits light having a wavelength that acts on the ultraviolet curable resin.

以上のように、本発明によれば、光照射装置全体をケースで覆う構成を採りつつも、内部における結露の発生を抑制し、または防止する光照射装置が実現される。   As described above, according to the present invention, it is possible to realize a light irradiation device that suppresses or prevents the occurrence of condensation inside the light irradiation device while adopting a configuration that covers the entire light irradiation device with a case.

本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の正面図である。It is a front view of the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置を図１のＡ−Ａ線で切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention by the AA line of FIG. 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の内部構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the internal structure of the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る光照射装置に搭載される光照射ユニットの拡大正面図である。It is an enlarged front view of the light irradiation unit mounted in the light irradiation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の内部構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the internal structure of the light irradiation apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part in a figure, and the description is not repeated.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置１の正面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置１を図１のＡ−Ａ線で切断した断面図である。また、図３は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置１の内部構成を説明する模式図である。本実施形態の光照射装置１は、オフセット枚葉印刷用のインキとして用いられる紫外線硬化型インキや、ＦＰＤ（Flat Panel Display）等でシール剤として用いられる紫外線硬化樹脂を硬化させる光源装置に搭載される装置であり、不図示の照射対象物に対向して配置され、照射対象物の所定のエリアにライン状の紫外光を出射する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a front view of a light irradiation apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the light irradiation device 1 according to the first embodiment of the present invention, taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the internal configuration of the light irradiation apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The light irradiation device 1 of this embodiment is mounted on a light source device that cures an ultraviolet curable ink used as an ink for offset sheet-fed printing or an ultraviolet curable resin used as a sealant in an FPD (Flat Panel Display) or the like. It is an apparatus that is arranged to face an irradiation object (not shown) and emits line-shaped ultraviolet light to a predetermined area of the irradiation object.

図１〜図３に示すように、光照射装置１は、ライン状の紫外光を出射する光照射ユニット１００と、凝縮器２００と、光照射ユニット１００及び凝縮器２００を収容するケース３００とから構成されている。以下、本明細書においては、光照射装置１から出射されるライン状の紫外光の長手（線長）方向をＸ軸方向、短手方向（つまり、図１の上下方向）をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸と直交する方向をＺ軸方向と定義して説明する。   As shown in FIGS. 1 to 3, the light irradiation device 1 includes a light irradiation unit 100 that emits line-shaped ultraviolet light, a condenser 200, and a case 300 that houses the light irradiation unit 100 and the condenser 200. It is configured. Hereinafter, in the present specification, the longitudinal (line length) direction of the line-shaped ultraviolet light emitted from the light irradiation device 1 is the X-axis direction, the lateral direction (that is, the vertical direction in FIG. 1) is the Y-axis direction, A direction perpendicular to the X axis and the Y axis is defined as a Z axis direction.

ケース３００は、図２に示すように、前面に開口３１０ａを有するアルミ製のケース本体部３１０と、開口３１０ａに嵌め込まれたガラス製の窓部３２０とから構成されている。また、図３に示すように、ケース３００の内部には、ケース３００の内部をＸ軸方向に２つに仕切る仕切板３３０が設けられており、仕切板３３０によって、光照射ユニット１００を収容する第１収容部３５０と、凝縮器２００を収容する第２収容部３６０とが分けられている。また、仕切板３３５には、第１収容部３５０と第２収容部３６０とをつなぐ貫通孔３３５が設けられており、第２収容部３６０で生成されたドライエアが貫通孔３３５を通り、第１収容部３５０に供給されるように構成されている（詳細は後述）。   As shown in FIG. 2, the case 300 includes an aluminum case main body 310 having an opening 310a on the front surface and a glass window 320 fitted in the opening 310a. As shown in FIG. 3, a partition plate 330 that partitions the interior of the case 300 into two in the X-axis direction is provided inside the case 300, and the light irradiation unit 100 is accommodated by the partition plate 330. The 1st accommodating part 350 and the 2nd accommodating part 360 which accommodates the condenser 200 are divided. Further, the partition plate 335 is provided with a through hole 335 that connects the first housing part 350 and the second housing part 360, and the dry air generated in the second housing part 360 passes through the through hole 335 and passes through the first hole 335. It is configured to be supplied to the storage unit 350 (details will be described later).

光照射ユニット１００は、図１に示す３２個の光源モジュール１１０と、図４に示すように、一対の端子台１３１、１３２と、ヒートシンク１５０等を備えている。各光源モジュール１１０は、矩形状の紫外光を出射するユニットであり、本実施形態においては、ヒートシンク１５０上に１６個（Ｘ軸方向）×２列（Ｙ軸方向）の態様で稠密に並べて配置され、光照射装置１からはＸ軸方向に平行なライン状の紫外光が出射されるように構成されている。   The light irradiation unit 100 includes 32 light source modules 110 shown in FIG. 1, a pair of terminal blocks 131 and 132, a heat sink 150, and the like as shown in FIG. Each light source module 110 is a unit that emits rectangular ultraviolet light. In this embodiment, the light source modules 110 are densely arranged on the heat sink 150 in a manner of 16 (X-axis direction) × 2 rows (Y-axis direction). The light irradiation device 1 is configured to emit linear ultraviolet light parallel to the X-axis direction.

図４は、本実施形態の光照射ユニット１００の構成を説明する拡大正面図であり、２個×２列の光源モジュール１１０を拡大して示している。なお、図４においては、説明の便宜上、ケース３００を省略している。   FIG. 4 is an enlarged front view illustrating the configuration of the light irradiation unit 100 of the present embodiment, and shows the light source modules 110 in 2 × 2 rows in an enlarged manner. In FIG. 4, the case 300 is omitted for convenience of explanation.

ヒートシンク１５０は、各光源モジュール１１０を固定するとともに、各光源モジュール１１０で発生した熱を放熱するための部材であり、熱伝導率の高い銅等の金属によって形成されている。図２〜図４に示すように、ヒートシンク１５０は、Ｘ軸方向に延びる四角柱状の部材であり、ヒートシンク１５０の前面１５０ａ（図４）は、光源モジュール１１０の載置面となっている。また、図２に示すように、ヒートシンク１５０の上面及び下面には、端子台１３１及び１３２が、それぞれ複数の固定ねじ（不図示）によって取り付けられている。   The heat sink 150 is a member for fixing each light source module 110 and radiating heat generated in each light source module 110, and is formed of a metal such as copper having high thermal conductivity. As shown in FIGS. 2 to 4, the heat sink 150 is a quadrangular columnar member extending in the X-axis direction, and the front surface 150 a (FIG. 4) of the heat sink 150 is a mounting surface of the light source module 110. Further, as shown in FIG. 2, terminal blocks 131 and 132 are attached to the upper surface and the lower surface of the heat sink 150 by a plurality of fixing screws (not shown), respectively.

本実施形態のヒートシンク１５０は、いわゆる水冷用ヒートシンクであり、図２に示すように、内部に冷媒が流れる流路１６０が形成されている。ヒートシンク１５０の両端は、図３に示すように、Ｘ軸方向に円筒状に延出しており、それぞれ第１端部１５２及び第２端部１５４が形成されている。第１端部１５２は、仕切板３３０に支持されると共に、後述する凝縮器２００の先端部２２０に接続されており、凝縮器２００から冷媒が供給されるように構成されている。また、第２端部１５４は、ケース本体部３１０の側板３１０ｃを貫通して側板３１０ｃの表面から突出しており、第２端部１５４からは、第１端部１５２に供給された冷媒が外部に排出されるようになっている。なお、冷媒としては、水、もしくはエチレングリコール、プロピレングリコール、またはそれらと水との混合物が使用される。   The heat sink 150 of this embodiment is a so-called water-cooling heat sink, and as shown in FIG. 2, a flow path 160 through which a coolant flows is formed. As shown in FIG. 3, both ends of the heat sink 150 extend in a cylindrical shape in the X-axis direction, and a first end 152 and a second end 154 are formed respectively. The first end portion 152 is supported by the partition plate 330 and is connected to a front end portion 220 of the condenser 200 described later, and is configured such that a refrigerant is supplied from the condenser 200. The second end 154 penetrates the side plate 310c of the case main body 310 and protrudes from the surface of the side plate 310c. From the second end 154, the refrigerant supplied to the first end 152 is exposed to the outside. It is supposed to be discharged. As the refrigerant, water, ethylene glycol, propylene glycol, or a mixture of these with water is used.

図４に示すように、端子台１３１は、アノード端子１３５ａとカソード端子１３５ｂより成る一対の電極端子１３５をＸ軸方向に沿って複数支持する樹脂製の板状の部材である。一対の電極端子１３５（つまり、アノード端子１３５ａとカソード端子１３５ｂ）は、各光源モジュール１１０に電力を供給するための端子であり、各光源モジュール１１０の電極板１２５に接続される。本実施形態においては、端子台１３１側（つまり、ヒートシンク１５０の上面側）に配置される１６個の光源モジュール１１０に電力を供給できるように、１６個のアノード端子１３５ａと１６個のカソード端子１３５ｂがＸ軸方向に沿って交互に設けられている。   As shown in FIG. 4, the terminal block 131 is a resin plate-like member that supports a plurality of pairs of electrode terminals 135 including an anode terminal 135a and a cathode terminal 135b along the X-axis direction. The pair of electrode terminals 135 (that is, the anode terminal 135 a and the cathode terminal 135 b) are terminals for supplying power to each light source module 110 and are connected to the electrode plate 125 of each light source module 110. In the present embodiment, 16 anode terminals 135a and 16 cathode terminals 135b are provided so that power can be supplied to the 16 light source modules 110 arranged on the terminal block 131 side (that is, the upper surface side of the heat sink 150). Are alternately provided along the X-axis direction.

端子台１３２は、端子台１３１と同様、アノード端子１３６ａとカソード端子１３６ｂより成る一対の電極端子１３６をＸ軸方向に沿って複数支持する樹脂製の板状の部材である。一対の電極端子１３６（つまり、アノード端子１３６ａとカソード端子１３６ｂ）は、各光源モジュール１１０に電力を供給するための端子であり、各光源モジュール１１０の電極板１２５に接続される。本実施形態においては、端子台１３２側（つまり、ヒートシンク１５０の下面側）に配置される１６個の光源モジュール１１０に電力を供給できるように、１６個のアノード端子１３６ａと１６個のカソード端子１３６ｂがＸ軸方向に沿って交互に設けられている。   Similar to the terminal block 131, the terminal block 132 is a resin plate-like member that supports a plurality of pairs of electrode terminals 136 including the anode terminal 136a and the cathode terminal 136b along the X-axis direction. The pair of electrode terminals 136 (that is, the anode terminal 136 a and the cathode terminal 136 b) are terminals for supplying power to each light source module 110, and are connected to the electrode plate 125 of each light source module 110. In the present embodiment, 16 anode terminals 136a and 16 cathode terminals 136b are provided so that power can be supplied to the 16 light source modules 110 arranged on the terminal block 132 side (that is, the lower surface side of the heat sink 150). Are alternately provided along the X-axis direction.

図４に示すように、各光源モジュール１１０は、熱伝導率の高い窒化アルミニウムで形成された矩形状のセラミックス基板１１５と、セラミックス基板１１５上に正方格子状にダイボンディングされて配置された複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）ダイ１２０と、セラミックス基板１１５上に形成されたアノードパターン（不図示）及びカソードパターン（不図示）にそれぞれハンダ付け等（例えば、導電性接着剤(銀ペースト)、ロウ材、溶接・溶着、拡散接合等）で電気的に接続された矩形状の一対の電極板１２５とを備えている。   As shown in FIG. 4, each light source module 110 includes a rectangular ceramic substrate 115 made of aluminum nitride having a high thermal conductivity, and a plurality of light source modules 110 that are disposed on the ceramic substrate 115 by die bonding in a square lattice pattern. Soldering or the like (for example, conductive adhesive (silver paste), brazing material) on an LED (Light Emitting Diode) die 120 and an anode pattern (not shown) and a cathode pattern (not shown) formed on the ceramic substrate 115 , Welding / welding, diffusion bonding, etc.) and a pair of rectangular electrode plates 125 which are electrically connected.

電極板１２５は、銅、又は黄銅、リン青銅、ベリリウム銅などの銅合金によって形成された、導電率が高く、柔軟性を有する板状の部材である。上述したように、電極板１２５の先端部は、セラミックス基板１１５の表面の一辺の端部近傍において、ハンダ付け等によってアノードパターン又はカソードパターンに電気的に接続されており、基端部は、セラミックス基板１１５の外側に突出するように引き出され、アノード端子１３５ａ（又は１３６ａ）又はカソード端子１３５ｂ（又は１３６ｂ）と電気的に接続されている。   The electrode plate 125 is a plate-like member having high conductivity and flexibility, which is formed of copper or a copper alloy such as brass, phosphor bronze, or beryllium copper. As described above, the distal end portion of the electrode plate 125 is electrically connected to the anode pattern or the cathode pattern by soldering or the like in the vicinity of one end portion of the surface of the ceramic substrate 115, and the proximal end portion is the ceramic end portion. It is drawn out so as to protrude outside the substrate 115 and is electrically connected to the anode terminal 135a (or 136a) or the cathode terminal 135b (or 136b).

各光源モジュール１１０には、Ｘ軸方向に２０個、Ｙ軸方向に１１個のＬＥＤダイ１２０（発光素子）がセラミックス基板１１５の表面と直交する方向（つまり、Ｚ軸方向）に光軸の向きを揃えてセラミックス基板１１５の表面に正方格子状に並べて配置されている。各ＬＥＤダイ１２０のアノード端子（不図示）及びカソード端子（不図示）は、不図示のボンディングワイヤによって、それぞれアノードパターン及びカソードパターンに電気的に接続されている。そして、アノードパターンに接続された電極板１２５に駆動電流（つまり、アノード電流）が供給されると、各光源モジュール１１０に搭載された全てのＬＥＤダイ１２０に駆動電流が流れ、各ＬＥＤダイ１２０からは駆動電流に応じた光量の紫外光が出射されるようになっている。なお、本実施形態の各ＬＥＤダイ１２０は、略等しい電気的特性を有しており、各ＬＥＤダイ１２０からは、略等しい照射強度分布の紫外光が出射されるように構成されている。各ＬＥＤダイ１２０を流れた駆動電流は、カソードパターンを通り、カソードパターンに接続された電極板１２５からはリターン電流（つまり、カソード電流）がリターンされる。   In each light source module 110, 20 LED dies 120 (light emitting elements) in the X-axis direction and 11 LED dies in the Y-axis direction are oriented in the direction perpendicular to the surface of the ceramic substrate 115 (that is, in the Z-axis direction). Are arranged in a square lattice pattern on the surface of the ceramic substrate 115. An anode terminal (not shown) and a cathode terminal (not shown) of each LED die 120 are electrically connected to an anode pattern and a cathode pattern, respectively, by bonding wires (not shown). When a drive current (that is, an anode current) is supplied to the electrode plate 125 connected to the anode pattern, the drive current flows through all the LED dies 120 mounted on each light source module 110, and In this case, ultraviolet light having a light amount corresponding to the drive current is emitted. In addition, each LED die 120 of this embodiment has substantially the same electrical characteristics, and each LED die 120 is configured to emit ultraviolet light having a substantially equal irradiation intensity distribution. The drive current flowing through each LED die 120 passes through the cathode pattern, and a return current (that is, a cathode current) is returned from the electrode plate 125 connected to the cathode pattern.

このように、各光源モジュール１１０に搭載された全てのＬＥＤダイ１２０に駆動電流が流れ、各ＬＥＤダイ１２０から紫外光が出射されると、ＬＥＤダイ１２０の自己発熱により温度が上昇し、発光効率が著しく低下するといった問題が発生する。このため、本実施形態においては、各光源モジュール１１０に密着するようにヒートシンク１５０を設け、ＬＥＤダイ１２０で発生する熱を強制的に放熱している。   As described above, when a drive current flows through all the LED dies 120 mounted on each light source module 110 and ultraviolet light is emitted from each LED die 120, the temperature rises due to self-heating of the LED dies 120, and the light emission efficiency. There arises a problem that the remarkably decreases. For this reason, in this embodiment, the heat sink 150 is provided so that it may contact | adhere to each light source module 110, and the heat | fever which generate | occur | produces in LED die 120 is radiated forcibly.

上述したように、本実施形態においては、図３に示すように、光照射ユニット１００をケース３００によって収容する構成を採っているが、光照射装置１を高湿の環境下で使用した場合には、高湿の空気がケース３００内に侵入することを防げず、高湿の空気が第１収容部３５０に侵入し、冷却されたヒートシンク１５０及びその周辺部に触れると、結露が生じてしまうといった問題がある。また、高湿の環境下にない場合であっても、ＬＥＤダイ１２０が点灯していない状態でヒートシンク１５０に冷媒が流されると、ヒートシンク１５０及びその周辺部が過度に冷却され、ヒートシンク１５０及びその周辺部に結露が生じてしまうといった問題がある。そこで、かかる問題を解決するため、本実施形態の光照射装置１は、凝縮器２００によってドライエアを生成し、光照射ユニット１００及びヒートシンク１５０が収容される第１収容部３５０にドライエアが供給されるように構成されている。   As described above, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the light irradiation unit 100 is accommodated in the case 300. However, when the light irradiation apparatus 1 is used in a high humidity environment. Does not prevent high-humidity air from entering the case 300, and if high-humidity air enters the first housing part 350 and touches the cooled heat sink 150 and its peripheral part, condensation occurs. There is a problem. Even when the LED die 120 is not lit, even when the LED die 120 is not lit, the heat sink 150 and its peripheral portion are excessively cooled, and the heat sink 150 and its There is a problem that condensation occurs in the periphery. Therefore, in order to solve such a problem, the light irradiation apparatus 1 according to the present embodiment generates dry air by the condenser 200 and supplies the dry air to the first housing portion 350 in which the light irradiation unit 100 and the heat sink 150 are housed. It is configured as follows.

上述したように、凝縮器２００は、ケース３００の第２収容部３６０に収容されている（図３）。そして、ケース３００の側板３１０ｂには、貫通孔３１２（吸気口）が形成されている。貫通孔３１２には外部のエア供給装置（不図示）が接続されており、エア供給装置からの圧縮空気が貫通孔３１２を通って、ケース３００の第２収容部３６０に強制的に供給されるようになっている。   As described above, the condenser 200 is housed in the second housing portion 360 of the case 300 (FIG. 3). A through hole 312 (intake port) is formed in the side plate 310b of the case 300. An external air supply device (not shown) is connected to the through hole 312, and the compressed air from the air supply device is forcibly supplied to the second housing portion 360 of the case 300 through the through hole 312. It is like that.

本実施形態の凝縮器２００は、金属製のパイプを蛇行状に折り返して構成した、いわゆる冷媒凝縮器である。凝縮器２００の基端部２１０は、ケース本体部３１０の側板３１０ｂを貫通して側板３１０ｂの表面から露出しており、凝縮器２００の基端部２１０には外部の冷媒供給装置（不図示）から冷媒が供給されるようになっている。また、凝縮器２００の先端部２２０は、ヒートシンク１５０の第１端部１５２に接続されており、凝縮器２００の基端部２１０に供給された冷媒は、凝縮器２００の内部を通り、ヒートシンク１５０の流路１６０を通って、ヒートシンク１５０の第２端部１５４から外部に排出される。   The condenser 200 of this embodiment is a so-called refrigerant condenser configured by folding a metal pipe in a meandering manner. The base end portion 210 of the condenser 200 passes through the side plate 310b of the case main body 310 and is exposed from the surface of the side plate 310b. The base end portion 210 of the condenser 200 has an external refrigerant supply device (not shown). The refrigerant is supplied from the tank. Further, the front end portion 220 of the condenser 200 is connected to the first end portion 152 of the heat sink 150, and the refrigerant supplied to the base end portion 210 of the condenser 200 passes through the inside of the condenser 200 and passes through the heat sink 150. Through the second flow path 160 and discharged from the second end 154 of the heat sink 150 to the outside.

冷媒が凝縮器２００の内部を通ると、冷媒によって凝縮器２００の表面が冷却されるが、上述したように、ケース３００の第２収容部３６０には外部から圧縮空気が導入されているため、第２収容部３６０に導入された圧縮空気が凝縮器２００の表面で冷却され、凝縮器２００の表面には結露が発生する。そして、結露の発生により、第２収容部３６０の圧縮空気から水分が除去され、第２収容部３６０内でドライエア（つまり、除湿された空気）が生成される。   When the refrigerant passes through the inside of the condenser 200, the surface of the condenser 200 is cooled by the refrigerant. However, as described above, the compressed air is introduced into the second housing portion 360 of the case 300 from the outside. The compressed air introduced into the second storage unit 360 is cooled on the surface of the condenser 200, and condensation occurs on the surface of the condenser 200. Then, due to the occurrence of condensation, moisture is removed from the compressed air in the second storage unit 360, and dry air (that is, dehumidified air) is generated in the second storage unit 360.

上述したように、本実施形態においては、エア供給装置からの圧縮空気が第２収容部３６０に強制的に供給されるため、第２収容部３６０内で生成されたドライエアは、仕切板３３０に設けられた貫通孔３３５（エア供給口）から第１収容部３５０内に押し出される。そして、第２収容部３６０内で生成されたドライエアが、次々に第１収容部３５０内に押し出されると、第１収容部３５０内はドライエアで満たされることとなる。そして、さらに第１収容部３５０内にドライエアが供給されると、第１収容部３５０内のドライエアは、ケース３００の側板３１０ｃに形成された貫通孔３１４（エア排出口）から排気されることとなる。このように、第２収容部３６０内で生成されたドライエアは、第１収容部３５０に供給され、第１収容部３５０内を貫通孔３１４に向かって流れ、貫通孔３１４から外部に排気される。なお、本実施形態においては、貫通孔３１４から外部に排気されるドライエアの量よりも、エア供給装置から第２収容部３６０内に導入される圧縮空気の量の方が多くなるように流量が制御されているため、第１収容部３５０は常にドライエアが充満している状態になっている。従って、第１収容部３５０内の空気（つまり、ドライエア）がヒートシンク１５０によって冷却されたとしても、結露が発生することはない。なお、本実施形態においては、凝縮器２００の表面で結露が発生することとなるが、凝縮器２００から滴下する水滴は、第２収容部３６０に形成されたドレイン３６５から外部に排出されるようになっている。また、本実施形態においては、第２収容部３６０内のドライエアと外部の空気とで圧力差が生じるように、ドレイン３６５には、フィルタ３６７が設けられている。従って、第１収容部３５０内で生成されるドライエアは、そのほとんどが第２収容部３６０に供給される。   As described above, in the present embodiment, since the compressed air from the air supply device is forcibly supplied to the second storage unit 360, the dry air generated in the second storage unit 360 is supplied to the partition plate 330. It is pushed out from the provided through hole 335 (air supply port) into the first accommodating portion 350. And if the dry air produced | generated in the 2nd accommodating part 360 is pushed in in the 1st accommodating part 350 one after another, the inside of the 1st accommodating part 350 will be filled with dry air. When dry air is further supplied into the first housing part 350, the dry air in the first housing part 350 is exhausted from a through hole 314 (air discharge port) formed in the side plate 310c of the case 300. Become. As described above, the dry air generated in the second housing portion 360 is supplied to the first housing portion 350, flows in the first housing portion 350 toward the through hole 314, and is exhausted to the outside from the through hole 314. . In the present embodiment, the flow rate is set so that the amount of compressed air introduced into the second housing portion 360 from the air supply device is larger than the amount of dry air exhausted from the through hole 314 to the outside. Since it is controlled, the first accommodating portion 350 is always filled with dry air. Therefore, even if the air (that is, dry air) in the first housing portion 350 is cooled by the heat sink 150, no condensation occurs. In this embodiment, dew condensation occurs on the surface of the condenser 200, but water drops dripping from the condenser 200 are discharged to the outside from the drain 365 formed in the second accommodating portion 360. It has become. In the present embodiment, a filter 367 is provided in the drain 365 so that a pressure difference is generated between the dry air in the second housing portion 360 and the external air. Therefore, most of the dry air generated in the first storage unit 350 is supplied to the second storage unit 360.

このように、本実施形態の光照射装置１は、ヒートシンク１５０に連結した凝縮器２００を設け、ヒートシンク１５０を冷却する冷媒が凝縮器２００を経由して流れるように構成することで、ヒートシンク１５０を冷却しながらも、特別な装置を用いることなくドライエアを生成している。そして、ヒートシンク１５０の周辺がドライエアで満たされる構成とすることで、ヒートシンク１５０における結露の発生を抑制し、または防止している。つまり、本実施形態の光照射装置１は、光照射ユニット１００（つまり、光源モジュール１１０及びヒートシンク１５０）をケース３００によって覆う構成を採りながら、ケース３００内部（つまり、第１収容部３５０）の湿度が常に低い状態になるように維持している。従って、本実施形態の構成によれば、結露による水滴によって、セラミックス基板１１５上のＬＥＤダイ１２０がショートすることもなく、またセラミックス基板１１５上のパターンのイオンマイグレーションが加速されることもない。   As described above, the light irradiation device 1 according to the present embodiment includes the condenser 200 connected to the heat sink 150, and is configured so that the refrigerant that cools the heat sink 150 flows through the condenser 200. While cooling, dry air is generated without using a special device. And the circumference | surroundings of the heat sink 150 are set as the structure filled with dry air, The generation | occurrence | production of the dew condensation in the heat sink 150 is suppressed or prevented. That is, the light irradiation device 1 of the present embodiment adopts a configuration in which the light irradiation unit 100 (that is, the light source module 110 and the heat sink 150) is covered with the case 300, and the humidity inside the case 300 (that is, the first housing portion 350). Is always kept low. Therefore, according to the configuration of the present embodiment, the LED die 120 on the ceramic substrate 115 is not short-circuited by water droplets due to condensation, and the ion migration of the pattern on the ceramic substrate 115 is not accelerated.

また、本実施形態の光照射装置１においては、冷媒が凝縮器２００からヒートシンク１５０に向かって流れるように構成している。このような構成によれば、凝縮器２００の温度をヒートシンク１５０の温度よりも常に低く保つことができるため、ヒートシンク１５０における結露の発生を抑制し、または防止できる。   Moreover, in the light irradiation apparatus 1 of this embodiment, it is comprised so that a refrigerant | coolant may flow toward the heat sink 150 from the condenser 200. FIG. According to such a configuration, the temperature of the condenser 200 can always be kept lower than the temperature of the heat sink 150, so that the occurrence of condensation in the heat sink 150 can be suppressed or prevented.

以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。   The above is the description of the present embodiment, but the present invention is not limited to the above configuration, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.

例えば、本実施形態においては、ケース３００の内部に、光照射ユニット１００を収容する第１収容部３５０と、凝縮器２００を収容する第２収容部３６０とが一体的に形成されているものとして説明したが、光照射ユニット１００を収容するケース（つまり、第１収容部３５０）と、凝縮器２００を収容するケース（つまり、第２収容部３６０）とを別体で構成することもできる。なお、その場合、光照射ユニット１００を収容するケースと、凝縮器２００を収容するケースとを、冷媒を供給するホース（又はパイプ）及びドライエアを供給するホース（又はパイプ）で接続すればよい。   For example, in the present embodiment, it is assumed that the first housing portion 350 that houses the light irradiation unit 100 and the second housing portion 360 that houses the condenser 200 are integrally formed inside the case 300. Although explained, the case (that is, the 1st accommodating part 350) which accommodates the light irradiation unit 100, and the case (that is, the 2nd accommodating part 360) which accommodates the condenser 200 can also be comprised separately. In that case, the case accommodating the light irradiation unit 100 and the case accommodating the condenser 200 may be connected by a hose (or pipe) for supplying a refrigerant and a hose (or pipe) for supplying dry air.

また、本実施形態においては、貫通孔３１２から圧縮空気が供給されるものとして説明したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、外部の空気を取り込み、吸貫通孔３１２に空気を供給するエアポンプ等（通気手段）を貫通孔３１２に接続することもできる。   Further, in the present embodiment, the description has been made assuming that compressed air is supplied from the through hole 312, but the present invention is not limited to such a configuration. For example, external air is taken in and air is sucked into the suction through hole 312. It is also possible to connect an air pump or the like (venting means) for supplying the gas to the through hole 312.

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る光照射装置１Ａの内部構成を説明する模式図である。本実施形態の光照射装置１Ａは、ドライエアを排気する排気口３１４Ａがケース３００の背面に形成されており、排気口３１４Ａに、第１収容部３５０のドライエアを強制的に排気する排気ファン４００が設けられている点で第１の実施形態の光照射装置１と異なる。このような構成によれば、排気ファン４００を回すことにより、貫通孔３１２から外部の空気が自動で取り込まれるため、貫通孔３１２に外部の空気を強制的に供給しなくともよい。 (Second Embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the internal configuration of the light irradiation apparatus 1A according to the second embodiment of the present invention. In the light irradiation apparatus 1A of the present embodiment, an exhaust port 314A for exhausting dry air is formed on the back surface of the case 300, and an exhaust fan 400 for forcibly exhausting the dry air in the first housing portion 350 is formed in the exhaust port 314A. It differs from the light irradiation apparatus 1 of 1st Embodiment by the point provided. According to such a configuration, by turning the exhaust fan 400, external air is automatically taken from the through hole 312, so that it is not necessary to forcibly supply external air to the through hole 312.

なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１、１Ａ 光照射装置
１００ 光照射ユニット
１１０ 光源モジュール
１１５ セラミックス基板
１２０ ＬＥＤダイ
１２５ 電極板
１３１、１３２ 端子台
１３５、１３６ 電極端子
１３５ａ、１３６ａ アノード端子
１３５ｂ、１３６ｂ カソード端子
１５０ ヒートシンク
１５２ 第１端部
１５４ 第２端部
１６０ 流路
２００ 凝縮器
２１０ 基端部
２２０ 先端部
３００ ケース
３１０ ケース本体部
３１０ａ 開口
３１０ｂ、３１０ｃ 側板
３１２、３１４、３３５ 貫通孔
３１４Ａ 排気口
３２０ 窓部
３３０ 仕切板
３１２、３１４、３３５ 貫通孔
３５０ 第１収容部
３６０ 第２収容部
３６５ ドレイン
３６７ フィルタ
４００ 排気ファン 1, 1A Light irradiation apparatus 100 Light irradiation unit 110 Light source module 115 Ceramic substrate 120 LED die 125 Electrode plate 131, 132 Terminal block 135, 136 Electrode terminal 135a, 136a Anode terminal 135b, 136b Cathode terminal 150 Heat sink 152 First end 154 Second end 160 Flow path 200 Condenser 210 Base end 220 Front end 300 Case 310 Case body 310a Opening 310b, 310c Side plates 312, 314, 335 Through hole 314A Exhaust port 320 Window 330 Partition plates 312, 314, 335 Through hole 350 First housing portion 360 Second housing portion 365 Drain 367 Filter 400 Exhaust fan

Claims (11)

基板と、前記基板の表面に実装された発光素子とを有し、照射対象物に光を出射する光源モジュールと、
内部に冷媒が流れる流路が形成され、前記基板の裏面に当接するように設けられたヒートシンクと、
前記ヒートシンクの流路に接続され前記冷媒が流れる凝縮器と、外部の空気を取り込む吸気口とを有し、該吸気口から取り込んだ空気を前記凝縮器で冷却して該空気内に含まれる水分を除去し、ドライエアを生成するドライエア生成器と、
前記ドライエア生成器に接続され前記ドライエアが供給されるエア供給口と、該エア供給口から供給されたドライエアが排出されるエア排出口とを有し、前記光源モジュールと前記ヒートシンクとを収容するケースと、
を備えることを特徴とする光照射装置。 A light source module having a substrate and a light emitting element mounted on the surface of the substrate, and emitting light to an irradiation object;
A flow path through which a coolant flows is formed, and a heat sink provided to contact the back surface of the substrate;
A condenser connected to the flow path of the heat sink and through which the refrigerant flows; and an intake port for taking in external air; and water contained in the air by cooling the air taken in from the intake port by the condenser A dry air generator for generating dry air,
A case connected to the dry air generator and having an air supply port to which the dry air is supplied, and an air discharge port from which the dry air supplied from the air supply port is discharged, and housing the light source module and the heat sink When,
A light irradiation apparatus comprising: 前記冷媒が、前記凝縮器から前記ヒートシンクに向かって流れることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。   The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the refrigerant flows from the condenser toward the heat sink. 前記吸気口が、外部から供給される圧縮空気を取り込むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射装置。   The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the intake port takes in compressed air supplied from outside. 前記外部の空気を前記吸気口から取り込むと共に、前記ドライエアを前記エア排出口から排出する通気手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射装置。   The light irradiation apparatus according to claim 1, further comprising a ventilation unit that takes in the external air from the intake port and discharges the dry air from the air discharge port. 前記通気手段が、エアポンプ又はファンであることを特徴とする請求項４に記載の光照射装置。   The light irradiation apparatus according to claim 4, wherein the ventilation means is an air pump or a fan. 前記ドライエア生成器は、前記ケースと一体的に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光照射装置。   The said dry air generator is integrally formed with the said case, The light irradiation apparatus as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 前記冷媒が、水、もしくはエチレングリコール、プロピレングリコール、またはそれらと水との混合物であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光照射装置。   The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the refrigerant is water, ethylene glycol, propylene glycol, or a mixture thereof with water. 前記ケースは、前記エア供給口が形成された第１の面と、前記エア排出口が形成された第２の面と、を少なくとも有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光照射装置。   8. The case according to claim 1, wherein the case has at least a first surface on which the air supply port is formed and a second surface on which the air discharge port is formed. The light irradiation apparatus according to one item. 前記第１の面と前記第２の面とが、前記光源モジュール及び前記ヒートシンクを挟んで対向するように配置されていることを特徴とする請求項８に記載の光照射装置。   The light irradiation apparatus according to claim 8, wherein the first surface and the second surface are disposed so as to face each other with the light source module and the heat sink interposed therebetween. 前記光源モジュールを複数備え、
前記複数の光源モジュールは、前記ヒートシンク上に、所定の方向に沿って少なくとも一列に並んで配置され、
前記ヒートシンクの流路は、前記所定の方向に沿って形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の光照射装置。 A plurality of the light source modules;
The plurality of light source modules are arranged in at least one row along a predetermined direction on the heat sink,
The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the flow path of the heat sink is formed along the predetermined direction. 前記発光素子は、紫外線硬化樹脂に作用する波長の光を発することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の光照射装置。   The said light emitting element emits the light of the wavelength which acts on ultraviolet curable resin, The light irradiation apparatus as described in any one of Claims 1-10 characterized by the above-mentioned.
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