KR20150113860A - 광 조사 장치 - Google Patents

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호야 칸데오 옵트로닉스 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 광 조사 장치 전체를 케이스로 덮는 구성을 취하면서도, 내부에 결로의 발생을 억제하거나, 또는 방지할 수 있는 광 조사 장치를 제공한다.
[해결 수단] 광 조사 장치가 기판과 기판의 표면에 실장된 발광 소자를 갖고 조사 대상물에 광을 출사하는 광원 모듈과, 내부에 냉매가 흐르는 유로가 형성되고, 기판의 이면에 맞닿도록 설치된 히트싱크와, 히트싱크의 유로에 접속되고 냉매가 흐르는 응축기와, 외부의 공기를 받아들이는 흡기구를 갖고, 이 흡기구로부터 받아들인 공기를 응축기에서 냉각하고 이 공기 내에 포함되는 수분을 제거하여, 드라이 에어를 생성하는 드라이 에어 생성기와, 드라이 에어 생성기에 접속되어 드라이 에어가 공급되는 에어 공급구와, 이 에어 공급구로부터 공급된 드라이 에어가 배출되는 에어 배출구를 갖고, 광원 모듈과 상기 히트싱크를 수용하는 케이스를 구비한다.

Description

광 조사 장치{LIGHT ILLUMINATING APPARATUS}
본 발명은 조사 대상물에 광을 조사하는 광 조사 장치에 관한 것으로, 특히 케이스 내에 광원 모듈과, 이 광원 모듈을 냉각하는 히트싱크를 구비한 광 조사 장치에 관한 것이다.
종래, 옵셋 낱장 인쇄용의 잉크로서 자외광의 조사에 의해 경화되는 자외선 경화형 잉크가 사용되고 있다. 또한 액정 패널이나 유기 EL(Electro Luminescence) 패널 등, FPD(Flat Panel Display)의 씨일제로서 자외선 경화 수지가 사용되고 있다. 이러한 자외선 경화형 잉크나 자외선 경화 수지의 경화에는, 일반적으로, 자외광을 조사하는 자외광 조사 장치가 사용되지만, 특히 옵셋 낱장 인쇄나 FPD의 용도에서는, 폭이 넓은 직사각형 형상의 조사 영역에 높은 조사 강도의 자외광을 조사할 필요가 있기 때문에, 다수의 발광 소자를 기판 위에 나열하고, 조사 영역에 대향하여 배치한 광 조사 장치가 사용된다.
이러한 다수의 발광 소자를 사용하는 광 조사 장치에서는, 발광 소자의 발열에 의해 온도가 상승하여, 발광 소자의 발광 효율이 현저하게 저하된다고 하는 문제가 발생한다. 이 때문에, 기판에 밀착하도록 히트싱크나 수냉 재킷 등의 방열 수단을 설치하고, 방열 수단의 내부에 형성된 유로에 냉각수 등의 냉매를 흘림으로써, 발광 소자에서 발생하는 열을 강제적으로 방열하는 구성이 채용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
일본 특개 2013-208792호 공보
(발명의 개요)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
특허문헌 1의 광 조사 장치(자외선 조사 장치)에 의하면, 방열 수단(수냉 재킷)이 발광 소자(광원 칩)의 열을 기판으로부터 흡수하여 방열하기 때문에, 발광 소자를 효율적으로 냉각하는 것이 가능하게 된다. 그러나, 특허문헌 1의 구성과 같이, 광 조사 장치 전체가 하나의 케이스 내에 수용된 구성으로 되어 있는 경우, 고습의 환경하에서 사용하면, 고습의 공기가 케이스 내에도 침입하여 케이스 내의 습도도 높아지기 때문에, 냉각된 방열 수단 및 그 주변부에 결로가 생긴다고 하는 문제가 있다. 또한 고습의 환경하에 없는 경우이어도, 발광 소자를 점등하지 않은 상태에서 방열 수단의 냉각이 행해지면, 방열 수단 및 그 주변부에 결로가 생긴다고 하는 문제가 있다.
이와 같이, 광 조사 장치의 케이스 내에서 결로가 발생하면, 최악의 경우, 물방울에 의해 발광 소자가 쇼트되어 버린다고 하는 문제가 있다. 또한 케이스 내에서 결로가 발생하여, 케이스 내가 고습의 상태가 되면, 기판 상의 회로 패턴을 구성하는 금속(예를 들면, 구리)으로의 수분의 흡수가 빨라져, 이온 마이그레이션의 발생이 가속되고, 이것에 의해 회로 패턴 사이(즉, 발광 소자의 애노드와 캐소드 사이)가 쇼트되기 쉬워진다고 하는 문제도 염려된다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 광 조사 장치 전체를 케이스로 덮는 구성을 채용하면서도, 내부에서 결로의 발생을 억제하거나, 또는 방지할 수 있는 광 조사 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 광 조사 장치는 기판과 기판의 표면에 실장된 발광 소자를 갖고, 조사 대상물에 광을 출사하는 광원 모듈과, 내부에 냉매가 흐르는 유로가 형성되고, 기판의 이면에 맞닿도록 설치된 히트싱크와, 히트싱크의 유로에 접속되고 냉매가 흐르는 응축기와, 외부의 공기를 받아들이는 흡기구를 갖고, 이 흡기구로부터 받아들인 공기를 응축기에서 냉각하여 이 공기 내에 포함되는 수분을 제거하고, 드라이 에어를 생성하는 드라이 에어 생성기와, 드라이 에어 생성기에 접속되고 드라이 에어가 공급되는 에어 공급구와, 이 에어 공급구로부터 공급된 드라이 에어가 배출되는 에어 배출구를 갖고, 광원 모듈과 히트싱크를 수용하는 케이스를 구비한다.
이러한 구성에 의하면, 히트싱크가 항상 드라이 에어로 덮어진 상태로 되기 때문에, 케이스 내부에서의 결로의 발생을 억제하거나, 방지할 수 있다. 따라서, 결로에 의한 물방울에 의해, 기판 상의 발광 소자가 쇼트되는 일도 없고, 또한 케이스 내부의 습도가 항상 낮은 상태에서 유지되기 때문에, 기판 상의 패턴의 이온 마이그레이션이 가속되지도 않는다.
또한 냉매가 응축기로부터 히트싱크를 향하여 흐르도록 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 응축기의 온도를 히트싱크의 온도보다도 항상 낮게 유지할 수 있기 때문에, 히트싱크의 결로의 발생을 억제하거나, 또는 방지할 수 있다.
또한 흡기구가 외부로부터 공급되는 압축 공기를 받아들이도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한 외부의 공기를 흡기구로부터 받아들임과 아울러, 드라이 에어를 에어 배출구로부터 배출하는 통기 수단을 더 구비할 수 있다. 또한 이 경우, 통기 수단이 에어펌프 또는 팬인 것이 바람직하다.
또한 드라이 에어 생성기는 케이스와 일체로 형성할 수 있다.
또한 냉매가 물, 혹은 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 또는 그것들과 물과의 혼합물인 것이 바람직하다.
또한 케이스는 에어 공급구가 형성된 제 1 면과, 에어 배출구가 형성된 제 2 면을 적어도 갖는 것이 바람직하다. 또한 이 경우, 제 1 면과 제 2 면이 광원 모듈 및 히트싱크를 사이에 끼고 대향하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한 광원 모듈을 복수 구비하고, 복수의 광원 모듈은 히트싱크 위에, 소정의 방향을 따라 적어도 일렬로 나열되어 배치되고, 히트싱크의 유로는 소정의 방향을 따라 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한 발광 소자는 자외선 경화 수지에 작용하는 파장의 광을 발하는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 광 조사 장치 전체를 케이스로 덮는 구성을 채용하면서도, 내부에서의 결로의 발생을 억제하거나, 또는 방지하는 광 조사 장치가 실현된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치를 도 1의 A-A선으로 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치의 내부 구성을 설명하는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 광 조사 장치에 탑재되는 광 조사 유닛의 확대 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 광 조사 장치의 내부 구성을 설명하는 모식도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
(제 1 실시형태)
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치(1)의 정면도이다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치(1)를 도 1의 A-A선으로 절단한 단면도이다. 또한 도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치(1)의 내부 구성을 설명하는 모식도이다. 본 실시형태의 광 조사 장치(1)는 옵셋 낱장 인쇄용의 잉크로서 사용되는 자외선 경화형 잉크나, FPD(Flat Panel Display) 등에서 씨일제로서 사용되는 자외선 경화 수지를 경화시키는 광원 장치에 탑재되는 장치이며, 도시하지 않은 조사 대상물에 대향하여 배치되고, 조사 대상물의 소정의 에리어에 라인 형상의 자외광을 출사한다.
도 1∼도 3에 도시하는 바와 같이, 광 조사 장치(1)는 라인 형상의 자외광을 출사하는 광 조사 유닛(100)과, 응축기(200)와, 광 조사 유닛(100) 및 응축기(200)를 수용하는 케이스(300)로 구성되어 있다. 이하, 본 명세서에서는, 광 조사 장치(1)로부터 출사되는 라인 형상의 자외광의 길이(선 길이) 방향을 X축 방향, 폭 방향(즉, 도 1의 상하 방향)을 Y축 방향, X축 및 Y축과 직교하는 방향을 Z축 방향으로 정의하여 설명한다.
케이스(300)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 전면에 개구(310a)를 갖는 알루미늄제의 케이스 본체부(310)와, 개구(310a)에 끼워 넣어진 유리제의 창(窓)부(320)로 구성되어 있다. 또한 도 3에 도시하는 바와 같이, 케이스(300)의 내부에는, 케이스(300)의 내부에 X축 방향으로 2개로 칸막이 하는 칸막이판(330)이 설치되어 있고, 칸막이판(330)에 의해, 광 조사 유닛(100)을 수용하는 제 1 수용부(350)와, 응축기(200)를 수용하는 제 2 수용부(360)가 나뉘어 있다. 또한 칸막이판(335)에는, 제 1 수용부(350)와 제 2 수용부(360)를 연결시키는 관통구멍(335)이 설치되어 있고, 제 2 수용부(360)에서 생성된 드라이 에어가 관통구멍(335)을 통하여, 제 1 수용부(350)에 공급되도록 구성되어 있다(상세한 것은 후술).
광 조사 유닛(100)은 도 1에 도시하는 32개의 광원 모듈(110)과, 도 4에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 단자대(131, 132)와, 히트싱크(150) 등을 구비하고 있다. 각 광원 모듈(110)은 직사각형 형상의 자외광을 출사하는 유닛이며, 본 실시형태에서는 히트싱크(150) 위에 16개(X축 방향)×2열(Y축 방향)의 태양으로 조밀하게 나열되어 배치되고, 광 조사 장치(1)로부터는 X축 방향에 평행한 라인 형상의 자외광이 출사되도록 구성되어 있다.
도 4는 본 실시형태의 광 조사 유닛(100)의 구성을 설명하는 확대 정면도이며, 2개×2열의 광원 모듈(110)을 확대하여 나타내고 있다. 또한, 도 4에서는, 설명의 편의상, 케이스(300)를 생략하고 있다.
히트싱크(150)는 각 광원 모듈(110)을 고정함과 아울러, 각 광원 모듈(110)에서 발생한 열을 방열하기 위한 부재이며, 열전도율이 높은 구리 등의 금속에 의해 형성되어 있다. 도 2∼도 4에 도시하는 바와 같이, 히트싱크(150)는 X축 방향으로 뻗는 사각기둥 형상의 부재이며, 히트싱크(150)의 전면(150a)(도 4)은 광원 모듈(110)의 재치면으로 되어 있다. 또한 도 2에 도시하는 바와 같이, 히트싱크(150)의 상면 및 하면에는, 단자대(131 및 132)가 각각 복수의 고정 나사(도시하지 않음)에 의해 부착되어 있다.
본 실시형태의 히트싱크(150)는 소위 수냉용 히트싱크이며, 도 2에 도시하는 바와 같이, 내부에 냉매가 흐르는 유로(160)가 형성되어 있다. 히트싱크(150)의 양단은, 도 3에 도시하는 바와 같이, X축 방향으로 원통 형상으로 뻗어 있고, 각각 제 1 단부(152) 및 제 2 단부(154)가 형성되어 있다. 제 1 단부(152)는 칸막이판(330)에 지지됨과 아울러, 후술하는 응축기(200)의 선단부(220)에 접속되어 있고, 응축기(200)로부터 냉매가 공급되도록 구성되어 있다. 또한 제 2 단부(154)는 케이스 본체부(310)의 측판(310c)을 관통하여 측판(310c)의 표면으로부터 돌출해 있고, 제 2 단부(154)로부터는 제 1 단부(152)에 공급된 냉매가 외부로 배출되도록 되어 있다. 또한, 냉매로서는 물, 혹은 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 또는 그것들과 물의 혼합물이 사용된다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 단자대(131)는 애노드 단자(135a)와 캐소드 단자(135b)로 이루어지는 한 쌍의 전극 단자(135)를 X축 방향을 따라 복수 지지하는 수지제의 판 형상의 부재이다. 한 쌍의 전극 단자(135)(즉, 애노드 단자(135a)와 캐소드 단자(135b))는 각 광원 모듈(110)에 전력을 공급하기 위한 단자이며, 각 광원 모듈(110)의 전극판(125)에 접속된다. 본 실시형태에서는, 단자대(131)측(즉, 히트싱크(150)의 상면측)에 배치되는 16개의 광원 모듈(110)에 전력을 공급할 수 있도록, 16개의 애노드 단자(135a)와 16개의 캐소드 단자(135b)가 X축 방향을 따라 번갈아 설치되어 있다.
단자대(132)는 단자대(131)와 마찬가지로, 애노드 단자(136a)와 캐소드 단자(136b)로 이루어지는 한 쌍의 전극 단자(136)를 X축 방향을 따라 복수 지지하는 수지제의 판 형상의 부재이다. 한 쌍의 전극 단자(136)(즉, 애노드 단자(136a)와 캐소드 단자(136b))는 각 광원 모듈(110)에 전력을 공급하기 위한 단자이며, 각 광원 모듈(110)의 전극판(125)에 접속된다. 본 실시형태에서는, 단자대(132)측(즉, 히트싱크(150)의 하면측)에 배치되는 16개의 광원 모듈(110)에 전력을 공급할 수 있고, 16개의 애노드 단자(136a)와 16개의 캐소드 단자(136b)가 X축 방향을 따라 번갈아 설치되어 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 각 광원 모듈(110)은 열전도율이 높은 질화 알루미늄으로 형성된 직사각형 형상의 세라믹스 기판(115)과, 세라믹스 기판(115) 위에 정방 격자 형상으로 다이본딩되어 배치된 복수의 LED(Light Emitting Diode) 다이(120)와, 세라믹스 기판(115) 위에 형성된 애노드 패턴(도시하지 않음) 및 캐소드 패턴(도시하지 않음)에 각각 납땜 등(예를 들면, 도전성 접착제(은 페이스트), 납재, 용접·용착, 확산 접합 등)으로 전기적으로 접속된 직사각형 형상의 한 쌍의 전극판(125)을 구비하고 있다.
전극판(125)은 구리 또는 황동, 인청동, 베릴륨동 등의 구리 합금에 의해 형성된, 도전률이 높고, 유연성을 갖는 판 형상의 부재이다. 상기한 바와 같이, 전극판(125)의 선단부는 세라믹스 기판(115)의 표면의 1변의 단부 근방에서, 납땜 등에 의해 애노드 패턴 또는 캐소드 패턴으로 전기적으로 접속되어 있고, 기단부는 세라믹스 기판(115)의 외측으로 돌출하도록 끌어내져, 애노드 단자(135a 또는 136a) 또는 캐소드 단자(135b 또는 136b)와 전기적으로 접속되어 있다.
각 광원 모듈(110)에는 X축 방향으로 20개, Y축 방향으로 11개의 LED 다이(120)(발광 소자)가 세라믹스 기판(115)의 표면과 직교하는 방향(즉, Z축 방향)으로 광축의 방향을 맞추고 세라믹스 기판(115)의 표면에 정방 격자 형상으로 나열되어 배치되어 있다. 각 LED 다이(120)의 애노드 단자(도시하지 않음) 및 캐소드 단자(도시하지 않음)는 도시하지 않은 본딩 와이어에 의해 각각 애노드 패턴 및 캐소드 패턴에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 애노드 패턴에 접속된 전극판(125)에 구동 전류(즉, 애노드 전류)가 공급되면, 각 광원 모듈(110)에 탑재된 모든 LED 다이(120)에 구동 전류가 흘러, 각 LED 다이(120)로부터는 구동 전류에 따른 광량의 자외광이 출사된다. 또한, 본 실시형태의 각 LED 다이(120)는 대략 동일한 전기적 특성을 가지고 있고, 각 LED 다이(120)로부터는 대략 동일한 조사 강도 분포의 자외광이 출사되도록 구성되어 있다. 각 LED 다이(120)를 흐른 구동 전류는 캐소드 패턴을 통과하고, 캐소드 패턴에 접속된 전극판(125)으로부터는 리턴 전류(즉, 캐소드 전류)가 리턴된다.
이와 같이, 각 광원 모듈(110)에 탑재된 모든 LED 다이(120)에 구동 전류가 흐르고, 각 LED 다이(120)로부터 자외광이 출사되면, LED 다이(120)의 자기발열에 의해 온도가 상승하여, 발광 효율이 현저하게 저하된다고 하는 문제가 발생한다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 각 광원 모듈(110)에 밀착하도록 히트싱크(150)를 설치하고, LED 다이(120)에서 발생하는 열을 강제적으로 방열하고 있다.
상기한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 광 조사 유닛(100)을 케이스(300)에 의해 수용하는 구성을 채용하고 있는데, 광 조사 장치(1)를 고습의 환경하에서 사용한 경우에는, 고습의 공기가 케이스(300) 내에 침입하는 것을 막을 수 없어, 고습의 공기가 제 1 수용부(350)에 침입하여, 냉각된 히트싱크(150) 및 그 주변부에 접촉하면, 결로가 발생해 버린다고 하는 문제가 있다. 또한 고습의 환경하에 없는 경우에도, LED 다이(120)가 점등하지 않는 상태에서 히트싱크(150)에 냉매가 흘려지면, 히트싱크(150) 및 그 주변부가 과도하게 냉각되어, 히트싱크(150) 및 그 주변부에 결로가 발생해 버린다고 하는 문제가 있다. 그래서, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 실시형태의 광 조사 장치(1)는 응축기(200)에 의해 드라이 에어를 생성하고, 광 조사 유닛(100) 및 히트싱크(150)가 수용되는 제 1 수용부(350)에 드라이 에어가 공급되도록 구성되어 있다.
상기한 바와 같이, 응축기(200)는 케이스(300)의 제 2 수용부(360)에 수용되어 있다(도 3). 그리고, 케이스(300)의 측판(310b)에는 관통구멍(312)(흡기구)이 형성되어 있다. 관통구멍(312)에는 외부의 에어 공급 장치(도시하지 않음)가 접속되어 있고, 에어 공급 장치로부터의 압축 공기가 관통구멍(312)을 통과하여, 케이스(300)의 제 2 수용부(360)에 강제적으로 공급된다.
본 실시형태의 응축기(200)는 금속제의 파이프를 사행(蛇行) 모양으로 꺾어서 구성한 소위 냉매 응축기이다. 응축기(200)의 기단부(210)는 케이스 본체부(310)의 측판(310b)을 관통하여 측판(310b)의 표면으로부터 노출되어 있고, 응축기(200)의 기단부(210)에는 외부의 냉매 공급 장치(도시하지 않음)로부터 냉매가 공급된다. 또한 응축기(200)의 선단부(220)는 히트싱크(150)의 제 1 단부(152)에 접속되어 있고, 응축기(200)의 기단부(210)에 공급된 냉매는 응축기(200)의 내부를 통과하고, 히트싱크(150)의 유로(160)을 통과하여, 히트싱크(150)의 제 2 단부(154)로부터 외부로 배출된다.
냉매가 응축기(200)의 내부를 통과하면, 냉매에 의해 응축기(200)의 표면이 냉각되지만, 상기한 바와 같이, 케이스(300)의 제 2 수용부(360)에는 외부로부터 압축 공기가 도입되어 있기 때문에, 제 2 수용부(360)에 도입된 압축 공기가 응축기(200)의 표면에서 냉각되어, 응축기(200)의 표면에는 결로가 발생한다. 그리고, 결로의 발생에 의해, 제 2 수용부(360)의 압축 공기로부터 수분이 제거되어, 제 2 수용부(360) 내로 드라이 에어(즉, 제습된 공기)가 생성된다.
상기한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 에어 공급 장치로부터의 압축 공기가 제 2 수용부(360)에 강제적으로 공급되기 때문에, 제 2 수용부(360) 내에 생성된 드라이 에어는 칸막이판(330)에 설치된 관통구멍(335)(에어 공급구)으로부터 제 1 수용부(350) 내로 밀어내진다. 그리고, 제 2 수용부(360) 내에 생성된 드라이 에어가 잇달아 제 1 수용부(350) 내로 밀어내지면, 제 1 수용부(350) 내는 드라이 에어로 채워지게 된다. 그리고, 또한 제 1 수용부(350) 내에 드라이 에어가 공급되면, 제 1 수용부(350) 내의 드라이 에어는 케이스(300)의 측판(310c)에 형성된 관통구멍(314)(에어 배출구)으로부터 배기된다. 이와 같이, 제 2 수용부(360) 내에 생성된 드라이 에어는 제 1 수용부(350)에 공급되고, 제 1 수용부(350) 내를 관통구멍(314)을 향하여 흘러, 관통구멍(314)으로부터 외부로 배기된다. 또한, 본 실시형태에서는, 관통구멍(314)으로부터 외부로 배기되는 드라이 에어의 양보다도, 에어 공급 장치로부터 제 2 수용부(360) 내에 도입되는 압축 공기의 양 쪽이 많아지도록 유량이 제어되어 있기 때문에, 제 1 수용부(350)는 항상 드라이 에어가 충만해 있는 상태로 되어 있다. 따라서, 제 1 수용부(350) 내의 공기(즉, 드라이 에어)가 히트싱크(150)에 의해 냉각되었다고 해도, 결로가 발생하지는 않는다. 또한, 본 실시형태에서는, 응축기(200)의 표면에서 결로가 발생하게 되지만, 응축기(200)로부터 적하하는 물방울은 제 2 수용부(360)에 형성된 드레인(365)으로부터 외부로 배출된다. 또한 본 실시형태에서는, 제 2 수용부(360) 내의 드라이 에어와 외부의 공기에서 압력차가 생기도록, 드레인(365)에는 필터(367)가 설치되어 있다. 따라서, 제 1 수용부(350)내에 생성되는 드라이 에어는 그 대부분이 제 2 수용부(360)에 공급된다.
이와 같이, 본 실시형태의 광 조사 장치(1)는 히트싱크(150)에 연결한 응축기(200)를 설치하고, 히트싱크(150)를 냉각하는 냉매가 응축기(200)를 경유하여 흐르도록 구성함으로써 히트싱크(150)를 냉각하면서도, 특별한 장치를 사용하지 않고 드라이 에어를 생성하고 있다. 그리고, 히트싱크(150)의 주변이 드라이 에어로 채워지는 구성으로 함으로써, 히트싱크(150)에서의 결로의 발생을 억제하거나, 또는 방지하고 있다. 즉, 본 실시형태의 광 조사 장치(1)는 광 조사 유닛(100)(단, 광원 모듈(110) 및 히트싱크(150))을 케이스(300)로 덮는 구성을 채용하면서, 케이스(300) 내부(즉, 제 1 수용부(350))의 습도가 항상 낮은 상태가 되도록 유지하고 있다. 따라서, 본 실시형태의 구성에 의하면, 결로에 의한 물방울에 의해, 세라믹스 기판(115) 상의 LED 다이(120)가 쇼트되지도 않고, 또한 세라믹스 기판(115) 상의 패턴의 이온 마이그레이션이 가속되지도 않는다.
또한 본 실시형태의 광 조사 장치(1)에서는, 냉매가 응축기(200)로부터 히트싱크(150)를 향하여 흐르도록 구성되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 응축기(200)의 온도를 히트싱크(150)의 온도보다도 항상 낮게 유지할 수 있기 때문에, 히트싱크(150)에서의 결로의 발생을 억제하거나, 또는 방지할 수 있다.
이상이 본 실시형태의 설명이지만, 본 발명은 상기의 구성에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 변형이 가능하다.
예를 들면, 본 실시형태에서는, 케이스(300)의 내부에, 광 조사 유닛(100)을 수용하는 제 1 수용부(350)와, 응축기(200)를 수용하는 제 2 수용부(360)가 일체로 형성되어 있는 것으로서 설명했지만, 광 조사 유닛(100)을 수용하는 케이스(즉, 제 1 수용부(350))와, 응축기(200)를 수용하는 케이스(즉, 제 2 수용부(360))를 별체로 구성할 수도 있다. 또한, 그 경우, 광 조사 유닛(100)을 수용하는 케이스와, 응축기(200)를 수용하는 케이스를, 냉매를 공급하는 호스(또는 파이프) 및 드라이 에어를 공급하는 호스(또는 파이프)로 접속하면 된다.
또한 본 실시형태에서는, 관통구멍(312)으로부터 압축 공기가 공급되는 것으로서 설명했지만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 외부의 공기를 받아들이고, 관통구멍(312)에 공기를 공급하는 에어펌프 등(통기 수단)을 관통구멍(312)에 접속할 수도 있다.
(제 2 실시형태)
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 광 조사 장치(1A)의 내부 구성을 설명하는 모식도이다. 본 실시형태의 광 조사 장치(1A)는 드라이 에어를 배기하는 배기구(314A)가 케이스(300)의 배면에 형성되어 있고, 배기구(314A)에 제 1 수용부(350)의 드라이 에어를 강제적으로 배기하는 배기 팬(400)이 설치되어 있는 점에서 제 1 실시형태의 광 조사 장치(1)와 상이하다. 이러한 구성에 의하면, 배기 팬(400)을 돌림으로써, 관통구멍(312)으로부터 외부의 공기가 자동으로 받아들여지기 때문에, 관통구멍(312)에 외부의 공기를 강제적으로 공급하지 않아도 된다.
또한, 이번 개시된 실시형태는, 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 설명이 아니고, 특허청구범위에 의해 나타내어지며, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1, 1A 광 조사 장치 100 광 조사 유닛
110 광원 모듈 115 세라믹스 기판
120 LED 다이 125 전극판
131, 132 단자대 135, 136 전극 단자
135a, 136a 애노드 단자 135b, 136b 캐소드 단자
150 히트싱크 152 제 1 단부
15) 제 2 단부 160 유로
200 응축기 210 기단부
220 선단부 300 케이스
310 케이스 본체부 310a 개구
310b, 310c 측판 312, 314, 335 관통구멍
314A 배기구 320 창부
330 칸막이판 312, 314, 335 관통구멍
350 제 1 수용부 360 제 2 수용부
365 드레인 367 필터
400 배기팬

Claims (11)

  1. 기판과 상기 기판의 표면에 실장된 발광 소자를 갖고, 조사 대상물에 광을 출사하는 광원 모듈과,
    내부에 냉매가 흐르는 유로가 형성되고, 상기 기판의 이면에 맞닿도록 설치된 히트싱크와,
    상기 히트싱크의 유로에 접속되고 상기 냉매가 흐르는 응축기와, 외부의 공기를 받아들이는 흡기구를 갖고, 이 흡기구로부터 받아들인 공기를 상기 응축기에서 냉각하고 이 공기 내에 포함되는 수분을 제거하여, 드라이 에어를 생성하는 드라이 에어 생성기와,
    상기 드라이 에어 생성기에 접속되고 상기 드라이 에어가 공급되는 에어 공급구와, 이 에어 공급구로부터 공급된 드라이 에어가 배출되는 에어 배출구를 갖고, 상기 광원 모듈과 상기 히트싱크를 수용하는 케이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매가 상기 응축기로부터 상기 히트싱크를 향하여 흐르는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 흡기구가 외부로부터 공급되는 압축 공기를 받아들이는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 외부의 공기를 상기 흡기구로부터 받아들임과 아울러, 상기 드라이 에어를 상기 에어 배출구로부터 배출하는 통기 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 통기 수단이 에어펌프 또는 팬인 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 드라이 에어 생성기는 상기 케이스와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 냉매가 물, 혹은 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜 또는 그것들과 물과의 혼합물인 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 에어 공급구가 형성된 제 1 면과, 상기 에어 배출구가 형성된 제 2 면을 적어도 갖는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 면과 상기 제 2 면이 상기 광원 모듈 및 상기 히트싱크를 사이에 끼고 대향하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광원 모듈을 복수 구비하고,
    상기 복수의 광원 모듈은 상기 히트싱크 위에, 미리 정해진 방향을 따라 적어도 일렬로 나열되어 배치되고,
    상기 히트싱크의 유로는 상기 미리 정해진 방향을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 자외선 경화 수지에 작용하는 파장의 광을 발하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
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