JP6550116B2

JP6550116B2 - Light irradiation device

Info

Publication number: JP6550116B2
Application number: JP2017227746A
Authority: JP
Inventors: 靖男木暮
Original assignee: Hoya Candeo Optronics Corp
Current assignee: Hoya Candeo Optronics Corp
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2019-07-24
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: JP2018043522A

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 for irradiating light onto an object to be irradiated, and more particularly to a light irradiation apparatus provided with a light source module in a case and a heat sink for cooling the light source module.

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 which is cured by irradiation of ultraviolet light is used. In addition, ultraviolet curing resin is used as a sealing agent for FPD (Flat Panel Display) such as liquid crystal panel and organic EL (Electro Luminescence) panel. In general, an ultraviolet light irradiation device for irradiating ultraviolet light is used for curing of such ultraviolet curable ink and ultraviolet curable resin, but particularly in the use of offset sheet-fed printing and FPD, irradiation of a wide rectangular shape Since it is necessary to irradiate a region with ultraviolet light of high irradiation intensity, a light irradiation device in which a large number of light emitting elements are arranged on a substrate and opposed to 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 the light irradiation apparatus using such a large number of light emitting elements, the temperature rise due to the heat generation of the light emitting elements causes a problem that the luminous efficiency of the light emitting elements is significantly reduced. For this reason, a heat dissipating means such as a heat sink or a water cooling jacket is provided to be in close contact with the substrate, and a coolant such as cooling water is allowed to flow through the flow path formed inside the heat dissipating means. The structure which thermally radiates to 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 light irradiation device) of Patent Document 1, the heat dissipating means (water-cooled jacket) absorbs the heat of the light emitting element (light source chip) from the substrate and dissipates the heat, thus efficiently cooling the light emitting element It becomes possible. However, as in the configuration of Patent Document 1, when the entire light irradiation device is configured to be housed in one case, high humidity air intrudes into the case when used in a high humidity environment. Since the humidity in the case also becomes high, there is a problem that dew condensation occurs on the cooled heat radiating means and its periphery. In addition, even when the light emitting element is not turned on, if the cooling of the heat radiating means is performed even if the light emitting element is not lit, there is a problem that condensation occurs in the heat radiating means and its peripheral portion.

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。 As described above, when dew condensation occurs in the case of the light irradiation device, in the worst case, there is a problem that the light emitting element is shorted by water droplets. In addition, when condensation occurs in the case and the inside of the case is in a high humidity state, absorption of water to the metal (for example, copper) constituting the circuit pattern on the substrate is accelerated, and the occurrence of ion migration is accelerated. There is also a concern that a short circuit between the circuit patterns (that is, between the anode and the cathode of the light emitting element) may easily occur.

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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to suppress or prevent the occurrence of condensation inside while taking the configuration of covering the entire light irradiation device with a case. It is possible to provide a light irradiation device that can

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、光源モジュールとヒートシンクとを収容する収容部と、ドライエア生成器に接続され該収容部にドライエアを供給するエア供給口と、該収容部に供給されたドライエアが排出されるエア排出口と、を有するケースと、を備え、ドライエアは、発光素子の点灯・非点灯に拘わらず、少なくとも冷媒が流れるときに、収容部に供給されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the light irradiation device of the present invention has a substrate and a light emitting element mounted on the surface of the substrate, and a light source module for emitting light to the irradiation object, and a flow of refrigerant inside A heat sink provided so as to abut on the back surface of the substrate, a condenser connected to the flow path of the heat sink, through which the refrigerant flows, and an air intake port for taking in external air, which is taken from the air intake port Air is cooled by a condenser to remove moisture contained in the air, and a dry air generator for generating dry air, a storage unit for storing a light source module and a heat sink, and a dry air generator connected to the storage unit in comprising an air supply port for supplying the dry air, a case for chromatic and the air outlet, the the dry air supplied to the accommodating portion is discharged, the dry air is contracture to lighting or non-lighting of the light emitting element Razz at least when the refrigerant flows, characterized in that it is supplied to the accommodating portion.

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。また、発光素子の点灯・非点灯に拘わらず、冷媒が流れているときには、常にドライエアがケース内に供給されるため、発光素子が非点灯の状態で冷媒が流れ、ヒートシンクが過度に冷却されたとしても、ヒートシンクに結露が生じることがない。 According to such a configuration, since the heat sink is always covered with the dry air, it is possible to suppress or prevent the occurrence of condensation inside the case. Therefore, the water droplets due to condensation do not short-circuit the light emitting elements on the substrate, and the humidity inside the case is always kept low, so that the ion migration of the pattern on the substrate is not accelerated. Also, regardless of whether the light emitting element is on or off, dry air is always supplied into the case when the refrigerant is flowing, so the refrigerant flows while the light emitting element is off and the heat sink is excessively cooled. Also, no condensation occurs on the heat sink.

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。
また、収容部内において、冷媒とドライエアが同一の方向に流れるように構成することができる。 It is also desirable to configure the refrigerant to flow from the condenser towards the heat sink. According to such a configuration, since the temperature of the condenser can be kept always lower than the temperature of the heat sink, the occurrence of condensation on the heat sink can be suppressed or prevented.
Further, the refrigerant and the dry air can be configured to flow in the same direction in the housing portion .

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。 In addition, it is desirable that the air intake be 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 ventilating means for taking in external air from the air inlet and discharging dry air from the air outlet. Also in this case, the ventilating means is preferably 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。 Also, 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。 Further, it is desirable that the refrigerant is water or ethylene glycol, propylene glycol, or a mixture of them 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。 Preferably, 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. Further, in this case, it is desirable that the first surface and the second surface be disposed 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 may be provided, and the plurality of light source modules may be arranged in at least one row along the predetermined direction on the heat sink, and the flow path of the heat sink may be 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。 In addition, it is desirable that the light emitting element emit light of a wavelength that acts on the ultraviolet curing 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 while adopting a configuration in which the entire light irradiation device is covered 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 the drawings, the same or corresponding portions are denoted by the same reference characters and description thereof will not be 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 device 1 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2: is sectional drawing which cut | disconnected the light irradiation apparatus 1 which concerns on the 1st Embodiment of this invention by the AA line of FIG. Moreover, FIG. 3 is a schematic diagram explaining the internal structure of the light irradiation apparatus 1 which concerns on the 1st Embodiment of this invention. The light irradiation device 1 of the present embodiment is mounted on a light source device that cures an ultraviolet curing ink used as an ink for offset sheet-fed printing, an ultraviolet curing resin used as a sealing agent in FPD (Flat Panel Display), etc. The apparatus is disposed opposite to an irradiation target (not shown), and emits linear ultraviolet light to a predetermined area of the irradiation target.

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 linear 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 linear ultraviolet light emitted from the light irradiation device 1 is the X axis direction, and the short side direction (that is, the vertical direction in FIG. 1) is the Y axis direction. The direction orthogonal to the X axis and the Y axis is defined as the 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 is composed of an aluminum case main body 310 having an opening 310a on the front surface, and a glass window 320 fitted in the opening 310a. Further, as shown in FIG. 3, a partition plate 330 is provided inside the case 300 to divide the inside of the case 300 into two in the X-axis direction, and the partition plate 330 accommodates the light irradiation unit 100. A first accommodating portion 350 and a second accommodating portion 360 for accommodating the condenser 200 are divided. Further, the partition plate 335 is provided with a through hole 335 connecting the first housing portion 350 and the second housing portion 360, and the dry air generated in the second housing portion 360 passes through the through hole 335, and the first It is comprised so that the accommodating part 350 may be supplied (the detail is mentioned 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, and in the present embodiment, the light source modules 110 are closely arranged in the form of 16 (X-axis direction) × 2 (Y-axis direction) on the heat sink 150 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 for explaining the configuration of the light irradiation unit 100 of the present embodiment, and shows the 2 × 2 light source modules 110 in an enlarged manner. In FIG. 4, the case 300 is omitted for the convenience of description.

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 of the light source modules 110 and for radiating the heat generated by each of the light source modules 110, and is formed of a metal such as copper having a high thermal conductivity. As shown in FIGS. 2 to 4, the heat sink 150 is a quadrangular prism-shaped 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 and lower surfaces of the heat sink 150 respectively by a plurality of fixing screws (not shown).

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 the present embodiment is a so-called heat sink for water cooling, and as shown in FIG. 2, a flow path 160 through which the refrigerant flows is formed inside. As shown in FIG. 3, both ends of the heat sink 150 cylindrically extend in the X-axis direction, and a first end 152 and a second end 154 are formed, respectively. The first end 152 is supported by the partition plate 330 and is connected to a tip 220 of the condenser 200 described later, and is configured to be supplied with the refrigerant 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, and the refrigerant supplied to the first end 152 is externally output from the second end 154. It is supposed to be discharged. As the refrigerant, water, ethylene glycol, propylene glycol, or a mixture of them 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 plate-like member made of resin that supports a plurality of pair of electrode terminals 135 including an anode terminal 135 a and a cathode terminal 135 b along the X-axis direction. The pair of electrode terminals 135 (that is, the anode terminal 135a and the cathode terminal 135b) are terminals for supplying power to the respective light source modules 110, and are connected to the electrode plates 125 of the respective light source modules 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 disposed 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 plate-like member made of resin that supports a plurality of pairs of electrode terminals 136 including an anode terminal 136a and a cathode terminal 136b along the X-axis direction. The pair of electrode terminals 136 (that is, the anode terminal 136a and the cathode terminal 136b) are terminals for supplying power to the respective light source modules 110, and are connected to the electrode plates 125 of the respective light source modules 110. In the present embodiment, 16 anode terminals 136 a and 16 cathode terminals 136 b are provided so that power can be supplied to the 16 light source modules 110 disposed 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 formed of aluminum nitride having a high thermal conductivity, and a plurality of die substrates bonded in a square lattice on the ceramic substrate 115. Soldering etc. (for example, conductive adhesive (silver paste), brazing material, respectively to LED (Light Emitting Diode) die 120 and anode pattern (not shown) and cathode pattern (not shown) formed on ceramic substrate 115 And a pair of rectangular electrode plates 125 electrically connected by welding, welding, diffusion bonding, etc.).

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 highly conductive, flexible plate-like member formed of copper or a copper alloy such as brass, phosphor bronze, or beryllium copper. As described above, the tip 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 of the surface of the ceramic substrate 115, and the base end is the ceramic It is drawn out so as to protrude to the outside of 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 120 (light-emitting elements) in the Y-axis direction Are arranged in a square grid on the surface of the ceramic substrate 115. The anode terminal (not shown) and the cathode terminal (not shown) of each LED die 120 are electrically connected to the anode pattern and the cathode pattern, respectively, by bonding wires (not shown). Then, when a drive current (ie, 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 from each LED die 120 UV light of a light quantity corresponding to the drive current is emitted. The LED dies 120 according to the present embodiment have substantially the same electrical characteristics, and the LED dies 120 are configured to emit ultraviolet light having substantially the same irradiation intensity distribution. The drive current flowing through each LED die 120 passes through the cathode pattern, and a return current (i.e., 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。 Thus, when 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 the self-heating of the LED dies 120, and the light emission efficiency Problems such as the decrease in Therefore, in the present embodiment, the heat sink 150 is provided so as to be in close contact with each light source module 110, and the heat generated by the LED die 120 is forcibly dissipated.

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 by the case 300, but when the light irradiation device 1 is used in a high humidity environment. However, if the high humidity air does not prevent the high humidity air from intruding into the case 300 and the high humidity air intrudes into the first housing portion 350 and touches the cooled heat sink 150 and its periphery, condensation will occur. There is such a problem. Further, even if the heat sink 150 and its peripheral portion are excessively cooled, the heat sink 150 and its peripheral portion are excessively cooled if the refrigerant is allowed to flow through the heat sink 150 in a state where the LED die 120 is not lit even if it is not under high humidity environment. There is a problem that dew condensation occurs on the periphery. Then, in order to solve such a problem, in the light irradiation device 1 of the present embodiment, the dry air is generated by the condenser 200, and the dry air is supplied to the first accommodation portion 350 in which the light irradiation unit 100 and the heat sink 150 are accommodated. Is configured as.

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 310 b of the case 300. An external air supply device (not shown) is connected to the through hole 312, and compressed air from the air supply device is forcibly supplied to the second accommodation portion 360 of the case 300 through the through hole 312. It is supposed to be.

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 the present embodiment is a so-called refrigerant condenser configured by folding a metal pipe in a serpentine manner. The base end 210 of the condenser 200 penetrates the side plate 310b of the case main body 310 and is exposed from the surface of the side plate 310b, and an external refrigerant supply device (not shown) is provided to the base end 210 of the condenser 200. The refrigerant is supplied from the Further, the distal end portion 220 of the condenser 200 is connected to the first end 152 of the heat sink 150, and the refrigerant supplied to the proximal end portion 210 of the condenser 200 passes through the inside of the condenser 200, and the heat sink 150. Of the heat sink 150 from the second end 154 of the heat sink 150.

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, but as described above, since the compressed air is introduced from the outside into the second accommodation portion 360 of the case 300, The compressed air introduced into the second housing portion 360 is cooled on the surface of the condenser 200, and dew condensation occurs on the surface of the condenser 200. Then, moisture is removed from the compressed air of the second accommodation portion 360 by the occurrence of condensation, and dry air (that is, dehumidified air) is generated in the second accommodation portion 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 accommodation portion 360, the dry air generated in the second accommodation portion 360 is supplied to the partition plate 330. From the provided through hole 335 (air supply port), it is pushed out into the first storage portion 350. Then, when the dry air generated in the second storage portion 360 is pushed out into the first storage portion 350 one after another, the inside of the first storage portion 350 is filled with the dry air. Then, when dry air is further supplied into the first storage portion 350, the dry air in the first storage portion 350 is exhausted from the through hole 314 (air discharge port) formed in the side plate 310c of the case 300. Become. Thus, the dry air generated in the second accommodation portion 360 is supplied to the first accommodation portion 350, flows in the first accommodation 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 such that the amount of compressed air introduced from the air supply device into the second accommodation portion 360 is larger than the amount of dry air exhausted to the outside from the through hole 314. Because of the control, the first accommodation 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, condensation does not occur. Although condensation occurs on the surface of the condenser 200 in the present embodiment, the water droplets dropped from the condenser 200 are discharged to the outside from the drain 365 formed in the second accommodation portion 360. It has become. Further, in the present embodiment, the drain 367 is provided with a filter 367 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 accommodation portion 350 is supplied to the second accommodation portion 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 of the present embodiment is provided with the condenser 200 connected to the heat sink 150, and the heat sink 150 is configured to be configured such that the refrigerant for cooling the heat sink 150 flows through the condenser 200. While cooling, dry air is generated without using a special device. Then, the configuration in which the periphery of the heat sink 150 is filled with the dry air suppresses or prevents the occurrence of condensation in the heat sink 150. That is, the light irradiation apparatus 1 of the present embodiment adopts the configuration in which the light irradiation unit 100 (that is, the light source module 110 and the heat sink 150) is covered by the case 300, and the humidity of the inside of the case 300 (that is, the first accommodation portion 350) Is always kept low. Therefore, according to the configuration of the present embodiment, the water droplets due to condensation neither short-circuit the LED die 120 on the ceramic substrate 115 nor accelerate ion migration of the pattern on the ceramic substrate 115.

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。 Further, in the light irradiation device 1 of the present embodiment, the refrigerant is configured to flow from the condenser 200 toward the heat sink 150. According to such a configuration, since the temperature of the condenser 200 can always be kept lower than the temperature of the heat sink 150, the occurrence of condensation on 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 are possible 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 housing the light irradiation unit 100 and the second housing portion 360 housing the condenser 200 are integrally formed in the case 300. Although it demonstrated, the case (namely, 1st accommodating part 350) which accommodates the light irradiation unit 100, and the case (namely, 2nd accommodating part 360) which accommodates the condenser 200 can also be comprised separately. In that case, the case for housing the light irradiation unit 100 and the case for housing the condenser 200 may be connected by a hose (or pipe) for supplying the refrigerant and a hose (or pipe) for supplying the 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。 In the present embodiment, although the compressed air is supplied from the through hole 312, the present invention is not limited to such a configuration. For example, external air is taken in, and the air is drawn into the suction through hole 312 An air pump or the like (venting means) for supplying air can be connected 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 explaining the internal structure of 1 A of light irradiation apparatuses which concern on the 2nd Embodiment of this 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 of the first accommodation portion 350 is formed at the exhaust port 314A. It differs from the light irradiation device 1 of the first embodiment in that it is provided. According to such a configuration, since the external air is automatically taken in from the through hole 312 by turning the exhaust fan 400, the external air may not be forcibly supplied 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。 It should be understood that the embodiment disclosed this time is illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope 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
１２０ＬＥＤ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 Tip 300 Case 310 Case body 310a Opening 310b, 310c Side plate 312, 314, 335 Through hole 314A Exhaust port 320 Window 330 Partition plate 312, 314, 335 Through hole 350 first housing portion 360 second housing portion 365 drain 367 filter 400 exhaust fan

Claims

A light source module having a substrate and a light emitting element mounted on the surface of the substrate, and emitting light to an object to be irradiated;
A heat sink provided with a flow path in which a refrigerant flows and provided so as to abut on the back surface of the substrate;
It has a condenser connected to the flow path of the heat sink and through which the refrigerant flows, and an air intake port for taking in external air, and the air taken in from the air inlet is cooled by the condenser and the moisture contained in the air And a dry air generator to remove the dry air and
A storage portion for storing said heat sink and the light source module, wherein the air supply port is connected to a dry air generator for supplying the dry air into the accommodating portion, the air outlet dry air supplied to the accommodating portion is discharged a case for Yes and, the,
Equipped with
The light irradiator according to claim 1, wherein the dry air is supplied to the storage unit when at least the refrigerant flows regardless of whether the light emitting element is on or off.

The light irradiation device according to claim 1, wherein the refrigerant flows from the condenser toward the heat sink.

Within the receiving portion, the light irradiation apparatus according to claim 1, wherein said refrigerant dry air characterized in that the flow in the same direction.

The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the air intake port takes in compressed air supplied from the outside.

The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a ventilating means for taking in the outside air from the air inlet and discharging the dry air from the air outlet. .

The light irradiation device according to claim 5, wherein the ventilation means is an air pump or a fan.

The said dry air generator is integrally formed with the said case, The light irradiation apparatus as described in any one of the Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.

The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the refrigerant is water, ethylene glycol, propylene glycol, or a mixture of them with water.

The case according to any one of claims 1 to 8, 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 device according to one item.

The light irradiation apparatus according to claim 9, wherein the first surface and the second surface are disposed to face each other across the light source module and the heat sink.

A plurality of the light source modules,
The plurality of light source modules are arranged on the heat sink in at least one row along a predetermined direction,
The light irradiation device according to any one of claims 1 to 10, wherein a flow passage of the heat sink is formed along the predetermined direction.

The light emitting device according to any one of claims 1 to 11, wherein the light emitting element emits light of a wavelength that acts on an ultraviolet curing resin.