JP7705704B2 - 冷却装置および光照射装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷却装置および光照射装置に関するものである。

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のシール用途においては、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、照射領域に対向して配置した幅広な光源を有する光照射装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

上記光照射装置に設けられる紫外光照射用の光源としては、従来、低圧水銀ランプが用いられてきたが、近年、省エネルギー化等に基づく要請から、多数のＬＥＤ素子を長手方向に配置した基板（ＬＥＤパッケージ）への変更が図られるようになっている。

このような光照射装置としては、製造当初からＬＥＤパッケージを有するものの他、従来から使用されてきた低圧水銀ランプ等をＬＥＤパッケージに置き換えたものが挙げられる。

上記光照射装置においては、通常、光源で発生した熱を外部に放出するために、放熱用の多数のフィンを有するヒートシンクが光源上に配設され、さらに放熱効率を向上させるために、冷却手段としてヒートシンク上に冷却ファン（電動ファン）を配設することが行われている。

図１２は、従来の光照射装置用冷却装置の構成例を説明するための概略図である。
図１２（ａ)は、（図示しない）ＬＥＤパッケージからなる光源を冷却するための、ヒートシンク１３および電動ファン１２を備えた冷却装置１１を、電動ファン１２を設けた側から正面視したときの図である。
また、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す冷却装置１１の側面図を示すものであり、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すとおり、冷却装置１１はヒートシンク１３上に電動ファン１２が配設されてなるものであり、（図１２（ａ）の紙面裏側または図１２（ｂ）の左側に位置する図示しない）光源に隣接して配置されるものである。

図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、従来の光照射装置の冷却装置においては、複数の放熱フィンｆの配置幅ｌよりも大きな直径Ｄを有する回転羽根ｖを矩形状フレームｒ内に収容した電動ファン１２において、矩形状フレームｒの角部に設けた固定部ｓを用いてボルト等で電動ファン１２をヒートシンク１３端部の平坦部ｐに固定することにより複数設置されていた。
上記複数のフィンの配置幅ｌよりも大きな直径Ｄを有する回転羽根ｖを回転させることにより、複数のフィンｆの配置幅ｌ全体に亘って、フィンｆ、ｆ間の隙間から（図１２（ｂ）の左側に位置する）光源側に送風し、（図１２（ｂ）の左側に位置する）光源で加熱された空気をフィン間の隙間から（図１２（ｂ）の右側に）排出して、光源を冷却することができる。

特開２０１５－２８９１５号公報

ところで、近年、光照射装置のコンパクト化が求められるようになっており、光源とともに冷却装置の設置スペースも限定されることから、省スペースで冷却効率に優れる冷却装置が求められるようになっている。

上記技術課題を解決するために、本発明者が鋭意検討したところ、電動ファンを構成する回転羽根の回転領域のうち、フィン間の隙間から光源側に送風したり、光源で加熱された空気をフィン間の隙間から排出して冷却する際に、冷却に殆ど寄与しない領域が存在することを見出した。

図１３は、図１２（ａ）の電動ファン１２周辺における部分拡大図であるが、電動ファン１２を構成する回転羽根ｖの回転領域のうち、図１３に斜線で示す部分は、フィンｆ、ｆ間の隙間から（図の紙面裏側に位置する）光源側に送風したり、（図の紙面裏側に位置する）光源で加熱された空気をフィン間の隙間から（図の紙面表側に）排出して冷却する際に、冷却に殆ど寄与しないことを見出した。これは、図１３の斜線部分にはフィンｆ、ｆ間の隙間が存在しないため、電動ファン１２を起動しても、上記部分では回転羽根ｖから（図の紙面裏側に位置する）光源側に送風したり、（図の紙面裏側に位置する）光源側から加熱された空気を（図の紙面表側に）排出することができないためと考えられた。

そこで出願人は、ヒートシンクを構成するフィンの数を増加させることを着想した。
図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、各々図１２（ａ）および図１２（ｂ）に対応する図であって、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示す冷却装置１１は、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示す冷却装置１１に比較して、フィンｆの数が増加して、フィンの配置幅ｌが長くなっている。
これに伴い、図１４（ａ）に示す冷却装置１１は、図１２（ａ）に示す冷却装置１１に比較して、回転羽根ｖの回転領域全体に亘って、フィンｆ、ｆ間の隙間が存在するため、冷却効率を向上し得ると考えられた。

一方、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示す冷却装置１１は、フィンの配置幅ｌが大きくなった関係で、固定部ｓを用いた電動ファン１２の設置時に、ヒートシンク１３端部の平坦部ｐへの固定ができず、このために図１４（ｃ）に記載するヒートシンク１３のように、フィンｆの設置領域に別途ボルト固定部材および固定用ボルト等の設置部材ｈを設ける必要がある。この場合、設置部材ｈの設置箇所等においてフィンを削除する必要が生じることから、冷却効率の低下を招くことになる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、省スペースで冷却効率に優れた冷却装置を提供するとともに、係る冷却装置を有する光照射装置を提供することを目的とするものである。

上記知見に基づいて本発明者がさらに検討したところ、互いに離間した状態で長手方向に平行に配置された複数の放熱フィンを有するヒートシンクと、前記ヒートシンク上に配置された、矩形状フレーム内に回転羽根が収容された電動ファンとを有し、前記放熱フィンの長手方向と直交する方向における複数の放熱フィンの配置幅が前記電動ファンを構成する回転羽根の直径と同一またはそれ以上の長さを有し、前記電動ファン側から正面視したときに、前記放熱フィンの長手方向に対し前記電動ファンが３°～４５°の角度で傾斜して配置されている冷却装置により、上記技術課題を解決し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、
（１）互いに離間した状態で長手方向に平行に配置された複数の放熱フィンを有するヒートシンクと、
前記ヒートシンク上に配置された、矩形状フレーム内に回転羽根が収容された電動ファンとを有し、
前記放熱フィンの長手方向と直交する方向における複数の放熱フィンの配置幅が前記電動ファンを構成する回転羽根の直径と同一またはそれ以上の長さを有し、
前記電動ファン側から正面視したときに、前記放熱フィンの長手方向に対し前記電動ファンが３°～４５°の角度で傾斜して配置されている
ことを特徴とする冷却装置、
（２）前記電動ファンが、ヒートシンク上に複数配置されている上記（１）に記載の冷却装置、
（３）前記電動ファンを構成する矩形状フレームの角部に設けられ、前記矩形状フレームの対角線上に対向して位置する一対の固定部において、前記電動ファンが前記ヒートシンクに固定されている上記（１）または（２）に記載の冷却装置、
（４）前記複数の放熱フィンの配置幅が、前記電動ファンを構成する矩形状フレームの一辺の長さとの関係で、下記式

を満たす上記（１）～（３）のいずれかに記載の冷却装置、
（５）前記電動ファンを構成する矩形状フレームの角部に各々固定部が設けられ、前記電動ファンを構成する回転羽根の直径が前記矩形状フレームの隣り合う固定部間の距離よりも大きい上記（１）～（４）のいずれかに記載の冷却装置、
（６）長尺状の光源と上記（１）～（５）のいずれかに記載の冷却装置とを有し、
前記長尺状の光源に対し、前記電動ファンを設置した側とは反対側のヒートシンクの主表面が対向するように前記冷却装置が配置されている
ことを特徴とする光照射装置
を提供するものである。

本発明によれば、省スペースで冷却効率に優れた冷却装置を提供することができるとともに、係る冷却装置を有する光照射手段を提供することができる。

本発明に係る冷却装置の一形態例を示す図である。 本発明に係る冷却装置において、電動ファンの傾斜配置形態を説明するための図である。 本発明に係る冷却装置の一形態例を示す図である。 本発明に係る冷却装置を構成する電動ファンの形態例を示す図である。 本発明に係る冷却装置を構成するヒートシンクの形態例を示す図である。 本発明に係る冷却装置において、ヒートシンク上に電動ファンを配置した配置例を示す図である。 本発明に係る冷却装置の一形態例を示す図である。 本発明に係る冷却装置の一形態例を示す図である。 本発明に係る冷却装置の一形態例を示す図である。 本発明に係る光照射装置の一形態例を示す図である。 実施例および比較例で用いた光照射装置の形態を説明するための図である。 従来の光照射装置用冷却装置の構成例を説明するための概略図である。 図１２（ａ）に示す電動ファン周辺における部分拡大図である。 ヒートシンクに対する電動ファンの配置形態を説明するための図である。

本発明に係る冷却装置は、互いに離間した状態で長手方向に平行に配置された複数の放熱フィンを有するヒートシンクと、前記ヒートシンク上に配置された、矩形状フレーム内に回転羽根が収容された電動ファンとを有し、前記放熱フィンの長手方向と直交する方向における複数の放熱フィンの配置幅が前記電動ファンを構成する回転羽根の直径と同一またはそれ以上の長さを有し、前記電動ファン側から正面視したときに、前記放熱フィンの長手方向に対し前記電動ファンが３°～４５°の角度で傾斜して配置されていることを特徴とするものである。

以下、本発明に係る冷却装置の装置形態について、適宜、図面を用いつつ説明する。

図１は、本発明に係る冷却装置の一形態例を示すものである。

図１に例示するように、本発明に係る冷却装置１は、電動ファン２とヒートシンク３とを有している。

図１に示すように、本発明に係る冷却装置１において、ヒートシンクを構成する複数の放熱フィンｆの配置幅（複数の放熱フィンｆの長手方向と直交する方向における複数の放熱フィンｆの設置幅）ｌは、電動ファン２を構成する回転羽根ｖの直径Ｄより大きい。

上述したように、複数の放熱フィンｆの配置幅ｌが電動ファン２を構成する回転羽根ｖの直径Ｄより大きいことにより、回転羽根ｖの回転領域全体に亘ってフィンｆ、ｆ間の隙間が存在するため、冷却効率を容易に向上することができる。

図１に示すように、本発明に係る冷却装置１は、電動ファンを配置した側から正面視したときに、放熱フィンｆの長手方向に対し電動ファン２が３°～４５°の角度で傾斜して配置されている。

本発明において、電動ファンが傾斜して配置されているとは、本発明に係る冷却装置を電動ファン側から正面視したときに、電動ファンの矩形状フレームを構成する一対の辺（上辺および下辺）がヒートシンクを構成する放熱フィンの長手方向に対して一定角度を成すように傾斜した状態でヒートシンク上に配置されていることを意味する。

図２は、本発明に係る冷却装置において、電動ファンの傾斜配置形態を説明するための図である。

図２（ａ）は、ヒートシンク３に対し、電動ファン１２が傾斜することなく配置された（放熱フィンｆの長手方向に対する電動ファン１２の傾斜角度が０°である）配置形態例を示す図である。
図２（ａ）に示す配置形態において、電動ファン１２は、ヒートシンクを構成する放熱フィンｆの長手方向に対して、電動ファンを構成する矩形状フレームｒの一対の辺（図２（ａ）に示す電動ファンの矩形状フレームｒの上辺および下辺）が平行になるようにヒートシンク１３上に配置されている。

これに対し、図２（ｂ）は、ヒートシンク３に対し、電動ファン２が傾斜して配置された（放熱フィンｆの長手方向に対して電動ファンが傾斜角度αで傾斜して配置された）本発明に係る冷却装置１の配置形態例を示す図である。
図２（ｂ）に示す配置形態において、電動ファン２は、ヒートシンクを構成する放熱フィンｆの長手方向に対して、電動ファンを構成する矩形状フレームｒの一対の辺（図２（ａ）に示す電動ファンの矩形状フレームｒの上辺および下辺）が角度αを成すようにヒートシンク上に傾斜して配置されている。

図２（ａ）に示すように、ヒートシンクを構成する放熱フィンｆの長手方向に対して、電動ファンを構成する矩形状フレームｒの一対の辺（同図に示す矩形状フレームｒの上辺および下辺）が平行になるように電動ファン１２がヒートシンク１３上に配置されている場合、固定部ｓを用いた電動ファン２の設置時に、ヒートシンク１３端部の平坦部ｐへの固定ができず、このためにフィンｆの設置領域に別途ボルト固定部材および固定用ボルト等の設置部材ｈを設ける必要がある。この場合、設置部材ｈの設置箇所等においてフィンを削除する必要が生じることから、冷却効率の低下を招くことになる。

これに対して、図２（ｂ）に示すようにヒートシンクを構成する放熱フィンｆの長手方向に対して、電動ファンを構成する矩形状フレームｒの一対の辺が角度αを成すようにヒートシンク上に傾斜して配置されている本発明に係る冷却装置１においては、固定部ｓを用いた電動ファン２の設置時に、ヒートシンク３端部の平坦部ｐへの固定が可能となり、フィンｆの設置領域に別途ボルト固定部材や固定用ボルト等を設置したり、これ等を設置するためにフィン等を削除する必要がないことから、優れた冷却効率を容易に発揮することができる。

本発明に係る冷却装置は、電動ファンを設置した側から正面視したときに、放熱フィンの長手方向に対し、電動ファンが、３°～４５°の角度で傾斜して配置されたものであり、１０°～４５°の角度で傾斜して配置されたものであることがより好ましく、２０°～４０°の角度で傾斜して配置されたものであることがさらに好ましい。

本発明に係る冷却装置は、電動ファン側から正面視したときに、放熱フィンの長手方向に対し、電動ファンが上記角度で傾斜して配置されていることにより、省スペースで冷却効率に優れた冷却装置を容易に提供することができる。

本発明に係る冷却装置は、ヒートシンク上に電動ファンが配置されてなるものであり、図１に例示するように、本発明に係る冷却装置１が、ヒートシンク３上に電動ファン２が１台のみ配置されてなるものであってもよいし、図３に例示するように、本発明に係る冷却装置１が、ヒートシンク３上に電動ファン２が複数台（同図の例においては３台）配置されてなるものであってもよい。

本発明に係る冷却装置が、紫外線照射光源の冷却用途に使用されるものである場合、光源の形状に対応するように、冷却装置を構成するヒートシンクも長尺形状（帯形状）となることから、係るヒートシンク上に配置される電動ファンも均一な冷却が可能となるように複数台が配置された形態であることが好ましく、（図３に例示するように）ヒートシンク上に電動ファンが複数台並置された形態であることがより好ましい。

本発明に係る冷却装置が、ヒートシンク上に電動ファンを複数配置してなるものである場合、各電動ファンは同一のものであっても異なっていてもよいが、放熱フィンの配置領域全体に亘って冷却効果を均一化する上では、同一のものが好ましい。
また、本発明に係る冷却装置が、ヒートシンク上に電動ファンを複数配置してなるものである場合、各電動ファンの配置時における傾斜角度（図３の例における傾斜角度α）も、互いに同一であってもよいし異なっていてもよいが、放熱フィンの配置領域全体に亘って冷却効果を均一化する上では、傾斜角度も同一であることが好ましい。

本発明に係る冷却装置が、ヒートシンク上に電動ファンを複数配置してなるものである場合、（図３に示す例においてａで表される）隣り合う電動ファンに収容される回転羽根の軸間の距離がより短い方が（複数の電動ファンがより密に配置された方が）冷却効率を高める上で好ましい。一方、複数の電動ファンは、（後述する図５（ａ）に示す例においてＬ６で示される）放熱フィンの長手方向と平行な方向におけるヒートシンクの長さ（ヒートシンクの横方向長さ）方向に一定間隔で分散して配置されている方がヒートシンク全体に亘って冷却効果を均一化することができる。このため、電動ファンの配置間隔は、上記事項を勘案した上で適宜決定することが好ましい。
本発明に係る冷却装置が、ヒートシンク上に電動ファンを複数配置してなるものである場合、（図３に示す例においてａで表される）隣り合う電動ファンに収容される回転羽根の軸間距離と、（後述する図４に示す例においてｄ２で表される）回転羽根を収容する矩形状フレームの一辺の長さにより規定される、「回転羽根の軸間距離／回転羽根を収容する矩形状フレームの一辺の長さ」は、１．１０～１．７０であることが好ましく、１．２５～１．５０であることがより好ましく、１．３０～１．４８であることがさらに好ましい。

図３に例示するように、本発明に係る冷却装置が複数の電動ファンを有するものである場合、全ての電動ファンがフィン間の隙間から（図３の紙面裏側に配置される）光源側に送風するものであってもよいし、全ての電動ファンが光源で加熱された空気をフィン間の隙間から（図３の紙面表側に）排出するものであってもよいし、一部の電動ファンがフィン間の隙間から（図３の紙面裏側に配置される）光源側に送風しつつ他の電動ファンが光源で加熱された空気をフィン間の隙間から（図３の紙面表側に）排出するものであってもよい。

図４は、本発明に係る冷却装置を構成する電動ファンの形態例を示すものであり、図４（ａ）は、電動ファン２をその主表面側から正面視したときの図を示すものであり、図４（ｂ）は、電動ファン２の側面図を示すものである。

本発明に係る冷却装置において、（図４（ａ）に示す例においてＤで示される）電動ファンを構成する回転羽根の直径は、放熱フィンの長手方向と直交する方向における複数の放熱フィンの配置幅と同一であるかまたは同放熱フィンの配置幅未満の長さであれば、特に制限されない。

本発明に係る冷却装置において、（図４（ａ）に示す例においてｓで示される）矩形状フレームの角部に各々固定部が設けられる場合、（図４（ａ）においてｄ１で示される）隣り合う上記固定部ｓ、ｓ間の距離は、特に制限されない。
なお、本出願書類において、隣り合う固定部とは、矩形状フレームの一辺においてその両端部に設けられる固定部（図４（ａ）に例示する矩形状フレームｒの一辺においてその両端部に設けられる固定部ｓ、ｓ）を意味する。

本発明に係る冷却装置においては、上記電動ファンを構成する矩形状フレームの角部に各々固定部が設けられ、上記電動ファンを構成する回転羽根の直径が上記矩形状フレームの隣り合う固定部間の距離より大きい（図４（ａ）に示す回転羽根の直径Ｄ＞隣り合う固定部間の距離ｄ１である）ことが適当である。

本発明に係る冷却装置において、（図４（ａ）に示す例においてｄ２で示される）回転羽根を収容する矩形状フレームの一辺の長さは、（図４（ａ）に示す例においてＤで示される）上記回転羽根の直径より大きく、回転羽根を収容し得る長さであれば、特に制限されない。
なお、本発明に係る冷却装置において、矩形状フレームは、通常、正面視したときに正方形状を有している。

図５は、本発明に係る冷却装置を構成するヒートシンクの形態例を示すものであり、図５（ａ）は、ヒートシンク３を電動ファンが配置される主表面側から正面視したときの図を示すものであり、図５（ｂ）は、ヒートシンク３の側面図を示すものである。

本発明に係る冷却装置において、（図５（ａ）に示す例においてＬ１で示される）ヒートシンクを構成する放熱フィンの長手方向の長さは、特に制限されない。

本発明に係る冷却装置において、（図５（ｂ）に示す例においてＬ２で示される）ヒートシンクを構成する放熱フィンの高さ（放熱フィンの深さ）も、特に制限されない。

本発明に係る冷却装置において、（図５（ｂ）に示す例においてＬ３で示される）ヒートシンクを構成する放熱フィンの厚みも、特に制限されない。

本発明に係る冷却装置において、（図５（ｂ）に示す例においてＬ４で示される）ヒートシンクの厚みも、特に制限されない。

本発明に係る冷却装置において、（図５（ａ）に示す例においてＬ５で示される）放熱フィンの長手方向に直交する方向のヒートシンクの長さ（ヒートシンクの縦方向長さ）も、特に制限されない。

本発明に係る冷却装置において、（図５（ａ）に示す例においてＬ６で示される）放熱フィンの長手方向と平行な方向におけるヒートシンクの長さ（ヒートシンクの横方向長さ）の好適な範囲は、（図５（ａ）に示す例においてＬ１で示される）上記放熱フィンの長手方向の長さの好適な範囲と同様である。

本発明に係る冷却装置において、（図５（ａ）および図５（ｂ）に示す例においてｌで示される）放熱フィンの長手方向と直交する方向における複数の放熱フィンの配置幅は、ヒートシンク上に配置する電動ファンを構成する回転羽根の直径と同一であるか回転羽根の直径よりも大きな長さを有している。
なお、本出願書類において、複数の放熱フィンの配置幅とは、複数並置された放熱フィンの両端に形成された溝の底面における最外端間の距離（図５（ｂ）で示す例におけるｇ１－ｇ２間の距離）を意味する。

本発明に係る冷却装置において、（図５（ａ）および図５（ｂ）に示す例においてｆで示される）ヒートシンクを構成する複数の放熱フィンの数も、上記放熱フィンの長手方向と直交する方向における複数の放熱フィンの配置幅を満たす数であれば、特に制限されず、冷却効率等を考慮して適宜選定すればよい。

本発明に係る冷却装置において、放熱フィンないしヒートシンクの構成材料としては、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス等から選ばれる一種以上を挙げることができる。

図６は、本発明に係る冷却装置において、ヒートシンク３上に電動ファン２を配置した配置例を示すものである。
図６に示すように、電動ファン２の矩形状フレームｒは、通常、正面視したときに正方形状を成していることから、上記複数の放熱フィンの配置幅ｌが、上記電動ファンを構成する矩形状フレームの一辺の長さｄ２との関係で、下記式

を満たすことが適当である。
電動ファンを構成する矩形状フレームの一辺の長さｄ２が複数の放熱フィンの配置幅ｌとの関係で上記関係を満たすものであることにより、矩形状フレームｒの角部に設けられた固定部ｓにより、複数の放熱フィンｆの配置領域の外側（図６に示す例における平坦部ｐ）に電動ファン２を固定しつつ、電動ファン２を放熱フィンの長手方向に対して傾斜して配置することができる。

また、図６に示す例においてＬ５で示される放熱フィン３の長手方向に直交する方向のヒートシンクの長さ（ヒートシンクの縦方向長さ）は、上記電動ファンを構成する矩形状フレームの一辺の長さｄ２との関係で、下記式

を満たすことが適当である。
電動ファンを構成する矩形状フレームの一辺の長さｄ２が複数の放熱フィンの配置幅ｌとの関係で上記関係を満たすものであることにより、矩形状フレームｒの角部に設けられた固定部ｓにより、電動ファン２を放熱フィンの長手方向に対して傾斜して配置しつつ、放熱フィンｆの配置領域の外側（図６に示す例における平坦部ｐ）に電動ファン２を容易に固定することができる。

次に、本発明に係る冷却装置において、ヒートシンクに放熱フィンを固定する固定形態について説明する。
図７～図９に示す固定形態例は、３台の同一の電動ファン２を配置した側から正面視したときに、放熱フィンｆの長手方向に対し電動ファン２を４５°の角度で傾斜してヒートシンクに配置した形態例である。

図７（ａ)は、（図示しない）長尺状の光源を冷却するための、ヒートシンク３および電動ファン２を備えた冷却装置１を、電動ファン２側から正面視したときの図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す冷却装置１の側面図を示すものである。

図７（ａ）および図７（ｂ）に示す冷却装置１において、電動ファン２は、ヒートシンク３の端部に設けた平坦部ｐに対し、矩形状フレームｒの角部に設けた固定部ｓを用いてボルト等で固定することにより複数設置されている。

図８（ａ)も、（図示しない）長尺状の光源を冷却するための、ヒートシンク３および電動ファン２を備えた冷却装置１を、電動ファン２側から正面視したときの図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す冷却装置１の側面図を示すものである。

図８（ａ）および図８（ｂ）に示す冷却装置１は、ヒートシンク３として、放熱フィンｆの高さ（放熱フィンｆの深さ）がヒートシンク３の端部に設けた平坦部ｐの高さよりも低いものを用いて電動ファン２を固定している以外は、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す冷却装置１の固定形態と共通する。

図９（ａ)も、（図示しない）長尺状の光源を冷却するための、ヒートシンク３および電動ファン２を備えた冷却装置１を、電動ファン２側から正面視したときの図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す冷却装置１のＡ－Ａ線断面図を示すものである。

図９（ａ）および図９（ｂ）に示す冷却装置１は、ヒートシンク３として、その端部に図７や図８に示すような平坦部ｐを有さないものを用いた例であり、この場合、ヒートシンク３の端部に別途支柱ｂを設けた上で、係る支柱ｂに対して矩形状フレームｒの角部に設けた固定部ｓを用いて電動ファン２をボルト等で固定することにより複数設置されている。

図７～図９に例示するように、本発明に係る冷却装置において、電動ファンは、矩形状フレームの角部に設けられ、矩形状フレームの対角線上に対向して位置する一対の固定部において記ヒートシンクに固定されていることが好ましい。
このような形態で電動ファンを矩形状フレームに固定することにより、放熱フィンが設けられている領域の外側に電動ファンを固定することができ、放熱フィンが設けられている領域に別途設置部材を設けたり、設置部材の設置箇所において放熱フィンを削除する必要がないことから、優れた冷却効率を容易に発揮することができる。

図７～図９に示す固定形態例においては、放熱フィンｆの長手方向と直交する方向における複数の放熱フィンの配置幅ｌが電動ファン２を構成する回転羽根の直径Ｄよりも大きな長さを有するとともに、電動ファン２を配置した側から正面視したときに、放熱フィンｆの長手方向に対し電動ファン２を傾斜させつつヒートシンク３の端部に固定しているため、複数のフィンｆの配置幅ｌ全体に亘って、フィンｆ、ｆ間の隙間から光源側に送風し、または光源で加熱された空気をフィン間の隙間から排出して、光源を冷却することができる。

本発明によれば、省スペースで冷却効率に優れた冷却装置を提供することができる。

次に、本発明に係る光照射装置について説明する。
本発明に係る光照射装置は、長尺状の光源と本発明の冷却装置とを有し、前記長尺状の光源に対し、前記電動ファンを設置した側とは反対側のヒートシンクの主表面が対向するように前記冷却装置が配置されていることを特徴とするものである。

図１０は、図７に示すヒートシンク３に電動ファン２を固定した冷却装置において、さらに（ヒートシンク３と対向するように）電動ファン２を設けた側とは反対側のヒートシンク３の主表面に長尺状の光源５を固定した光照射装置４を示すものである。

図１０（ａ)は、長尺状の光源５を有するとともに、長尺状の光源５を冷却するためのヒートシンク３および電動ファン２を備えた光照射装置４を、電動ファン２側から正面視したときの図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す光照射装置４の側面図を示すものであり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）に示す光照射装置４を、長尺状の光源５側から正面視したときの図である。

図１０（ａ）～図１０（ｃ）に示す冷却装置１において、電動ファン２は、ヒートシンク３の端部に設けた平坦部ｐに対し、矩形状フレームｒの角部に設けた固定部ｓを用いてボルト等で固定することにより複数設置されている。

図１０に例示する光照射装置４においては、長尺状の光源５から図１０（ｂ）の左側に光照射しつつ、直径Ｄを有する回転羽根ｖを回転させることにより、複数のフィンｆの配置幅ｌ全体に亘って、フィンｆ、ｆ間の隙間から光源５側に送風し、または光源で加熱された空気をフィン間の隙間から排出して、光源５を効果的に冷却することができる。

図１０に例示するように、本発明に係る光照射装置が複数の電動ファンを有する冷却装置を備えたものである場合、全ての電動ファンがフィン間の隙間から光源側に送風するものであってもよいし、全ての電動ファンが光源で加熱された空気をフィン間の隙間から（電動ファンの設置側に）排出するものであってもよいし、一部の電動ファンがフィン間の隙間から光源側に送風しつつ他の電動ファンが光源で加熱された空気をフィン間の隙間から（電動ファンの設置側に）排出するものであってもよい。

本発明に係る光照射装置は、筐体を有するものであってもよい。
筐体を有する光照射装置の形態例としては、例えば、ヒートシンクの片側主表面に電動ファンを、反対側主表面に光源を固定した上で、これ等を収容する筐体中に得られた固定物を収容する形態を挙げることができる。

本発明によれば、省スペースで冷却効率に優れた冷却装置を有する光照射手段を提供することができる。

以下、実施例および比較例により本発明を更に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り下記の実施例に限定されるものではない。

（実施例１～実施例４、比較例１）
＜光照射装置の構成＞
以下の実施例および比較例においては、図１１に示す形態を有する光照射装置４を用いて照射試験を行った。
図１１（ａ)は、長尺状の光源５を有するとともに、長尺状の光源５を冷却するための、ヒートシンク３に電動ファン２を２台固定した冷却装置を有する光照射装置４を、電動ファン２を設けた側から正面視したときの図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示す光照射装置４の側面図を示すものであり、図１１（ｃ）は、図１１（ａ）に示す光照射装置４を、長尺状の光源５を設けた側から正面視したときの図である。
以下の実施例および比較例においては、光照射装置４を構成する、電動ファン２、ヒートシンク３および光源５として、以下に示すものを用い、周囲環境温度２５℃の条件下、光源５から図１１（ｂ）の左側に光照射しつつ、電動ファン２、２を駆動して光源５側に送風して冷却処理を行ったときの、冷却処理を開始して温度飽和したとき（一定温度に達したとき）における光源５の温度Ｔを測定した。光源５の温度の測定位置は、図１１（ｃ）に示す、光源５の長手方向中央部（２台の電動ファン２、２を構成する回転羽根ｖ、ｖの軸間の中央部に対応する位置）ｃとした。
実施例１～実施例４および比較例１においては、図１１（ａ）に示す、２台の電動ファン２、２を電動ファン側から正面視したときに、放熱フィンｆの長手方向に対する２台の電動ファン２、２の傾斜角度αおよび２台の電動ファン２、２を各々構成する回転羽根の軸間距離ａを表１に示すとおり変化させた。
なお、以下に示す各符号は、図１１に付した符号と対応するものである。

＜ヒートシンク＞
ヒートシンク３として、放熱フィンｆを１１枚長手方向に平行に配置したものを使用した。放熱フィンｆを含むヒートシンクの構成材としては全てアルミニウムを採用した。
（放熱フィンサイズ）
放熱フィンの長手方向の長さＬ１：３２５ｍｍ
放熱フィンの高さ（放熱フィンの深さ）Ｌ２：３２ｍｍ
放熱フィンの厚みＬ３：５ｍｍ
放熱フィンの長手方向と直交する方向における複数の放熱フィンの配置幅ｌ：１１５ｍｍ
（ヒートシンク本体サイズ）
ヒートシンクの厚みＬ４：４５ｍｍ
放熱フィンｆの長手方向に直交する方向のヒートシンクの長さＬ５：１７５ｍｍ
放熱フィンの長手方向と平行な方向におけるヒートシンクの長さＬ６：３２５ｍｍ

＜電動ファン＞
電動ファン２、２として、いずれも山洋電気（株）製９Ｇ１２４８Ｇ１０１を用いた。
矩形状フレームｒの１辺の長さ：１２０ｍｍ
矩形状フレームｒの厚さ：３８ｍｍ
隣り合う固定部ｓ、ｓ間の距離： １０４．８ｍｍ
回転羽根ｖの直径Ｄ：１１３．５ｍｍ
定格電圧：４８Ｖ
定格電流：０．２５Ａ
定格入力：１２Ｗ
定格回転速度：３６００ｍｉｎ^-1

＜光源＞
光源として、発熱部が横８０ｍｍ、縦３２０ｍｍ、厚さ１ｍｍのサイズを有する発熱量２００Ｗである紫外線照射光源を用いた。

上記測定で得られた光源５の温度Ｔ（光源５の長手方向中央部（２台の電動ファン２、２を構成する回転羽根ｖ、ｖの軸間の中央部に対応する位置）ｃにおける温度）を表１に記載する。
また、比較例１で測定された温度に対する各実施例で測定された温度の温度差ΔＴを表１に併記する。

表１より、実施例１～実施例４においては、電動ファン側から正面視したときに、放熱フィンの長手方向に対し電動ファンが所定の傾斜角度で傾斜して配置されているために、光源５の温度を効果的に低減し得ることが分かる。

一方、表１より、比較例１においては、電動ファン側から正面視したときに、放熱フィンの長手方向に対し電動ファンが平行に配置されており、フィンｆの設置領域に別途ボルト固定部材および固定用ボルト等の設置部材を設け、フィンの一部を削除したものであることから、光源５の温度低減効果が低いことが分かる。

本発明によれば、省スペースで冷却効率に優れた冷却装置を提供することができるとともに、係る冷却装置を有する光照射手段を提供することができる。

１、１１ 冷却装置
２、１２ 電動ファン
３、１３ ヒートシンク
４ 光照射装置
５ 光源
ｖ 回転羽根
ｆ 放熱フィン
ｓ 固定部
ｒ 矩形状フレーム
ｐ 平坦部
ｌ 放熱フィンの配置幅
ｂ 支柱
ｈ 設置部材
Ｄ 回転羽根の直径
ｄ１ 隣り合う上記固定部間の距離
ｄ２ 矩形状フレームの一辺の長さ

Claims (5)

1. 互いに離間した状態で長手方向に平行に配置された複数の放熱フィンを有する長尺状のヒートシンクと、
   前記長尺状のヒートシンク上の長手方向に複数配置された、矩形状フレーム内に回転羽根が収容された電動ファンとを有し、
   前記放熱フィンの長手方向と直交する方向における前記複数の放熱フィンの配置幅が前記電動ファンを構成する回転羽根の直径と同一またはそれ以上の長さを有し、
   前記電動ファン側から正面視したときに、前記放熱フィンの長手方向に対し前記複数の電動ファンが２０°～４０°の同一の角度で傾斜して配置され、
   前記電動ファンの矩形状フレームが止め具で固定されており、当該止め具による固定位置が前記複数の放熱フィンの配置位置の外側に設けられたヒートシンクの平坦部のみである
   ことを特徴とする冷却装置。
2. 前記電動ファンを構成する矩形状フレームの角部に設けられ、前記矩形状フレームの対角線上に対向して位置する一対の固定部において、前記電動ファンが前記ヒートシンクに固定されている請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記複数の放熱フィンの配置幅が、前記電動ファンを構成する矩形状フレームの一辺の長さとの関係で、下記式
   

   

   を満たす請求項１または請求項２に記載の冷却装置。
4. 前記電動ファンを構成する矩形状フレームの角部に各々固定部が設けられ、前記電動ファンを構成する回転羽根の直径が前記矩形状フレームの隣りあう固定部間の距離よりも大きく、
   前記電動ファンを構成する回転羽根の設置領域全体に前記ヒートシンクの放熱フィンが設けられている、
   請求項１～請求項３のいずれかに記載の冷却装置。
5. 長尺状の光源と請求項１～請求項４のいずれかに記載の冷却装置とを有し、
   前記長尺状の光源に対し、前記電動ファンを設置した側とは反対側のヒートシンクの主表面が対向するように前記冷却装置が配置されている
   ことを特徴とする光照射装置。
   

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