JP2019057471A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の発光素子の温度を均一化できる光源装置を提供する。【解決手段】光源装置１００は、Ｘ方向に長尺状の筐体１０と、筐体１０内に配置され少なくともＸ方向に沿って並ぶ複数のＬＥＤ素子３１と、筐体１０内に配置されＬＥＤ素子３１と熱的に接続された複数のヒートシンク５０と、を備える。筐体１０におけるＸ方向の一方側の一端面１０ａには、外部から筐体１０内にエアを吸い込む第１吸気口１１が設けられている。筐体１０におけるＸ方向の他方側の他端面１０ｂには、筐体１０内から外部へエアを排出する排気口１３が設けられている。筐体１０内には、Ｘ方向の他方側がヒートシンク５０に面する空間１が形成されている。筐体１０における第１吸気口１１と排気口１３との間の側面２２ａ，２３ａには、外部から空間１にエアを吸い込む第２吸気口２が設けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、光源装置に関する。

従来、所定方向に長尺状の筐体内に、所定方向に沿って並ぶ複数の発光素子を有する光源装置が知られている。上記の光源装置では、筐体における所定方向の一端部側と他端部側に吸気口及び排気口を設け、複数の発光素子を冷却する場合がある。しかしこの場合、一端部側の発光素子が他端部側の発光素子よりも冷却されることから、複数の発光素子の光出力の均一化はできない。また、上記の光源装置では、筐体における一端部側と他端部側の間の側面に吸気口を設けると共に、筐体の他端部側に排気口を設け、複数の発光素子を冷却する場合がある。しかしこの場合、他端部側の発光素子が他端部側より一端部側の発光素子よりも冷却されることから、複数の発光素子の光出力の均一化はできない。

上記の光源装置において複数の発光素子を均一に冷却することに関する技術として、例えば特許文献１，２に記載された装置が知られている。特許文献１に記載されたＬＥＤ照明装置では、複数のＬＥＤを装着したＬＥＤ装着基板が放熱ブロックに搭載され、ＬＥＤの熱が放熱ブロックにより放熱されている。特許文献１に記載されたＬＥＤ照明装置では、放熱ブロックの一端側から他端側へ冷媒が通過する第１流路と、放熱ブロックの他端側から一端側へ冷媒が通過する第２流路と、が設けられている。これにより、複数の発光素子の冷却が行われる。

特許文献２に記載されたＬＥＤユニットでは、長手方向に沿って冷媒を流す流路を内部に有する放熱部材に、複数のＬＥＤが実装されている。特許文献１に記載されたＬＥＤユニットでは、長手方向の中央部から冷媒が流路に導入され、当該流路は、長手方向の中央部から一端部へ冷媒が流れる流路と、長手方向の中央部から他端部へ冷媒が流れる流路と、により構成される。これにより、複数の発光素子の冷却が行われる。

特開２０１１−１６５５０９号公報 特開２０１２−０７４４２２号公報

光源装置では、複数の発光素子において光の出力を一定にするために、複数の発光素子の温度を均一化することが求められる。この点、上述した従来技術では、排気箇所が複数設けられる点又は冷媒の流路を複数設ける必要がある等、部品点数の削減又は構成の簡略化の観点から、未だ改善の余地がある。特に、例えばＵＶ印刷装置に搭載される光源装置においては、被照射物（ＵＶ光硬化型インクが付着している印刷物）へのエアの影響を抑制するために、光源装置の吸気口及び排気口の位置及び数が制限されることがある。

そこで、本発明は、複数の発光素子の温度を均一化できる光源装置を提供することを課題とする。

本発明に係る光源装置は、所定方向に長尺状の筐体と、筐体内に配置され、少なくとも所定方向に沿って並ぶ複数の発光素子と、筐体内に配置され、発光素子と熱的に接続された１又は複数の放熱部材と、を備え、筐体における所定方向の一方側の一端部には、外部から筐体内にエアを吸い込む第１吸気口が設けられ、筐体における所定方向の他方側の他端部には、筐体内から外部へエアを排出する排気口が設けられ、筐体内には、所定方向の他方側が放熱部材に面する空間が形成され、筐体における第１吸気口と排気口との間の側面には、外部から空間にエアを吸い込む第２吸気口が設けられている。

この光源装置では、筐体において一方側の第１吸気口から吸い込まれたエアが他方側の排気口へ向かって流れる中、外部からの新鮮なエアが、側面の第２吸気口を介して筐体内の空間に吸い込まれる。空間の他方側は放熱部材に面していることから、空間内に吸い込まれた新鮮なエアは、他方側の放熱部材内に容易に流入されることとなる。これにより、温度上昇しやすい排気口側の発光素子の温度上昇を効果的に抑え、複数の発光素子の間における温度勾配を抑制し、複数の発光素子の温度を均一化することが可能となる。

本発明に係る光源装置では、放熱部材は、複数の放熱フィンを有するヒートシンクであり、空間は、放熱フィンに形成された切欠きにより区画されていてもよい。このような空間によれば、外部から新鮮なエアを第２吸気口を介して吸い込んで他方側の放熱フィン内に流入させることを、効果的に実現できる。

本発明に係る光源装置では、放熱部材は、所定方向に沿って並ぶように複数配置され、空間は、隣接する一対の放熱部材の間に形成されていてもよい。この場合、放熱部材を複数配置する場合において、空間を効率よく形成できる。

本発明に係る光源装置では、放熱部材は、複数の放熱フィンを有するヒートシンクであり、空間は、隣接する一対の放熱部材それぞれの放熱フィンに形成された切欠きにより区画されていてもよい。このような空間によれば、放熱部材を複数配置する場合において、外部から新鮮なエアを第２吸気口を介して吸い込んで他方側の放熱フィン内に流入させることを、効果的に実現できる。

本発明に係る光源装置では、第２吸気口は、側面において、発光素子の光が照射される被照射物から離間する側の端部に設けられていてもよい。この場合、例えば被照射物からミスト、ガス又は粉体等（以下、「ミスト等」ともいう）が生じ得る場合でも、そのミスト等が第２吸気口を介して筐体内に吸い込まれるのを抑制することが可能となる。

本発明に係る光源装置では、筐体は、第１吸気口と排気口との間の外側壁と、当該外側壁の内側の内側壁と、を有し、筐体における外側壁と内側壁との間には、第１吸気口から吸い込んだエアを所定方向に沿って流通させる壁内空間が形成され、第２吸気口は、空間に連通しつつ壁内空間には非連通となるように設けられていてもよい。この場合、第１吸気口から吸い込んだエアを壁内空間にて流通させ、筐体の温度上昇を抑制しながら、第２吸気口から吸い込んだ外部の新鮮なエアを、壁内空間ではなく空間ひいては放熱部材内へ確実に流入させることができる。

本発明によれば、複数の発光素子の温度を均一化できる光源装置を提供することが可能となる。

一実施形態に係る光源装置を示す斜視図である。 図１の光源装置の断面斜視図である。 図１の光源装置におけるエアの流れを示す斜視図である。 図１の光源装置におけるエアの流れを示す縦断面図である。 図１の光源装置におけるエアの流れを示す横断面図である。 図１の光源装置のヒートシンクを示す斜視図である。 第２吸気口の周辺におけるエアの流れのシミュレーション結果を示す斜視図である。 筐体の温度分布のシミュレーション結果を示す断面図である。 （ａ）は第１変形例に係る光源装置を示す拡大断面図である。（ｂ）は第２変形例に係る光源装置を示す拡大断面図である。 第３変形例に係る光源装置を示す拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１及び図２に示されるように、光源装置１００は、例えば印刷用途向けの高出力の空冷ＬＥＤ光源である。光源装置１００は、例えばＵＶ印刷装置（ＵＶプリンタ）に搭載される長尺状の光源ユニットとして用いることができる。光源装置１００は、紫外光等の光を照射し、例えばインク乾燥等を行う。光源装置１００は、筐体１０、複数のＬＥＤ基板３０、支持ブロック４０、複数のヒートシンク５０、一対の駆動回路６０、輻流ファン７０及び遮光ケース８０を備える。

なお、説明の便宜上、筐体１０の長手方向（所定方向）を「Ｘ方向」とし、ＬＥＤ基板３０のＬＥＤ素子３１の光出射方向であってＸ方向と垂直な方向を「Ｙ方向」とし、光源装置１００の幅方向であってＸ方向及びＹ方向に直交する方向を「Ｚ方向」として説明する。また、ＬＥＤ素子３１が光を出射する側を「下側」とし、その反対側を「上側」として説明する。

筐体１０は、Ｘ方向に長尺状の矩形箱体である。筐体１０は、金属で形成されている。筐体１０は、ＬＥＤ基板３０、支持ブロック４０、ヒートシンク５０、駆動回路６０、を収容する。

筐体１０におけるＸ方向の一方側の一端面（一端部）１０ａには、外部から筐体１０内にエアを吸い込む第１吸気口１１が設けられている。第１吸気口１１は、Ｘ方向外側に開口するように形成されている。第１吸気口１１には、例えばウレタン等で形成されたフィルタ１１ａが取り付けられている。一端面１０ａには、筐体１０を掴むための把持部１２が設けられている。

筐体１０におけるＸ方向の他方側の他端面（他端部）１０ｂには、筐体１０内から外部へエアを排出する排気口１３が設けられている。排気口１３には、エアを吸引する送風機９１が、蛇腹を有するパイプ９２を介して接続されている。これにより、筐体１０内では、Ｘ方向における一方側が他方側よりもエアの圧力が高くなっており、Ｘ方向における一方側から他方側に向かってエアが流通する。以下では、Ｘ方向の一方側を「上流側」ともいい、Ｘ方向の他方側を「下流側」ともいう。

図２〜図６に示されるように、筐体１０は、本体部１５と、本体部１５の下流側の下流部２５と、を有する。本体部１５は、Ｘ方向に長尺状の直方体外形を呈する。本体部１５の上流側の端面は、上述の一端面１０ａである。本体部１５内には、ＬＥＤ基板３０、支持ブロック４０及びヒートシンク５０が配置されている。本体部１５の下面（下側の側面）における上流部には、遮光ケース８０の後述する遮光ケース排気口８２と連通する連通口１６が形成されている。連通口１６には、複数のスリットが形成された蓋部１７が取り付けられている。本体部１５内における下流部には、エアの流れを緩衝するための緩衝空間であるバッファ部１９が設けられている。

本体部１５は、下側の側壁部２０と、上側の側壁部２１と、これらの側壁部２０，２１に連続し且つＺ方向に対向する一対の側壁部２２，２３と、を含む。下側の側壁部２０には、ＬＥＤ基板３０からの光を透過させる光照射窓１８が設けられている。上側の側壁部２１と、Ｚ方向に互いに対向する一対の側壁部２２，２３とは、二重壁構造とされている。側壁部２１は、外側壁２１ｏと内側壁２１ｉとを有する。側壁部２２は、外側壁２２ｏと内側壁２２ｉとを有する。側壁部２３は、外側壁２３ｏと内側壁２３ｉとを有する。

外側壁２１ｏ，２２ｏ，２３ｏは、本体部１５（第１吸気口１１と排気口１３との間）の外囲を構成する平板状の壁体である。外側壁２１ｏは、外側壁２２ｏ，２３ｏに直交して連なるように設けられている。内側壁２１ｉ，２２ｉ，２３ｉのそれぞれは、外側壁２１ｏ，２２ｏ，２３ｏそれぞれの内側に配置された平板板の壁体である。内側壁２１ｉは、内側壁２２ｉ，２３ｉに直交して連なるように設けられている。内側壁２１ｉ，２２ｉ，２３ｉは、Ｘ方向において、第１吸気口１１に対して所定長下流側に離れた位置からバッファ部１９まで延在している。内側壁２２ｉ，２３ｉの下端は、外側壁２２ｏ，２３ｏのＹ方向における中央付近に位置している。

外側壁２１ｏ，２２ｏ，２３ｏと内側壁２１ｉ，２２ｉ，２３ｉとの間には、第１吸気口１１及び連通口１６から吸い込んだエアをＸ方向に沿って流通させる壁内空間２４が形成されている。壁内空間２４は、図５に示される状態で逆Ｕ字状の縦断面を有する。外側壁２２ｏ，２３ｏと内側壁２２ｉ，２３ｉとの間は、内側壁２２ｉ，２３ｉの下端で閉じられている。このような壁内空間２４は、その上流側及び下流側で筐体１０内と連通し、下側は閉塞されている。

下流部２５は、本体部１５よりも上側が突出する直方体外形を呈する。下流部２５は、本体部１５に連なるように設けられている。下流部２５の下流側の端面は、上述の他端面１０ｂである。下流部２５内は、ＸＺ平面に沿う平板状の仕切り板２６により配線収容空間２７と通気空間２８とに仕切られている。配線収容空間２７は、下流部２５内における仕切り板２６よりも上側の空間であって、下流部２５内の上部に区画（画成）されている。
配線収容空間２７には、配線Ｃ１がまとめられて収容されている。通気空間２８は、エアが流通する空間であって、本体部１５内に連通すると共に排気口１３に連通する。通気空間２８は、下流部２５内における仕切り板２６よりも下側の空間である。通気空間２８内には、一対の駆動回路６０が配置されている。

ＬＥＤ基板３０は、所定回路を構成する矩形板状の基板と、この基板上においてＸ方向及びＹ方向に所定ピッチで並設された発光素子であるＬＥＤ素子３１と、を含む。ＬＥＤ素子３１は、紫外光等の光を下方へ向けて出射する。ＬＥＤ基板３０は、支持ブロック４０の下面にＸ方向に沿って並設されている。これにより、筐体１０内には、数個〜数百個のＬＥＤ素子３１が少なくともＸ方向に並べられている。複数のＬＥＤ基板３０の各ＬＥＤ素子３１から出射された光は、筐体１０の光照射窓１８を介して、後述の通過領域Ｒを通過する被照射物に照射される。被照射物としては、例えば光（ＵＶ光）硬化型インクが付着している印刷物が挙げられる。

支持ブロック４０は、金属で形成され、筐体１０の本体部１５内の下側に配置されている。支持ブロック４０の下面には、複数のＬＥＤ基板３０がＸ方向に沿って並設されている。支持ブロック４０の上面には、複数のヒートシンク５０がＸ方向に沿って並設されている。支持ブロック４０のＺ方向における両端部の下側には、縦断面で矩形状に切り欠かれたような切欠き４１が、Ｘ方向に沿って形成されている（図５参照）。切欠き４１は、筐体１０の側壁部２０と協働して下部空間４２を形成する。つまり、下部空間４２は、切欠き４１及び側壁部２０により区画される。

下部空間４２は、Ｘ方向において、本体部１５の上流部からバッファ部１９の手前（バッファ部１９よりも上流側位置）まで延在する。下部空間４２内は、仕切り板４３により上下に仕切られている。これにより、下部空間４２内には、第１下部空間４４と、第１下部空間４４の上側の第２下部空間４５とが形成されている。第１下部空間４４は、主として、第１吸気口１１及び連通口１６から吸い込んだエアをＸ方向に沿って流通させる空間である。第１下部空間４４は、筐体１０の側壁部２０の内側に沿うようにエアを流通させ、当該側壁部２０の温度上昇を抑制する。第２下部空間４５は、主として、配線Ｃ２がまとめられて収容される空間である。

ヒートシンク５０は、ＬＥＤ基板３０のＬＥＤ素子３１と熱的に接続された放熱部材である。ヒートシンク５０は、支持ブロック４０の上面に、Ｘ方向に沿って所定の隙間をあけて並ぶように複数（ここでは、３つ）配置されている。ヒートシンク５０は、ベース５１及び複数の放熱フィン５２を有する。

ベース５１は、矩形板状を呈する。ベース５１は、支持ブロック４０の上面に接続されている。これにより、ベース５１は、支持ブロック４０を介してＬＥＤ基板３０のＬＥＤ素子３１に熱的に結合されている。放熱フィン５２は、Ｚ方向を厚さ方向とし且つＸ方向に長尺状の平板状を呈する。放熱フィン５２は、Ｚ方向において隙間をあけて積層するように並べられている。放熱フィン５２は、ベース５１上に立設されている。

放熱フィン５２には、切欠き５３が形成されている。切欠き５３は、複数の放熱フィン５２の一部が切り欠かれたような部分である。具体的には、切欠き５３は、Ｚ方向から見て、矩形状の複数の放熱フィン５２の上側角部を、矩形状に切り欠いたような部分である。すなわち、Ｚ方向から見て、放熱フィン５２は、上側に向かって矩形パルス状に突出する形状であって、切欠き５３は、当該放熱フィン５２のＸ方向の両端部に存在する段差によって形成される。ここでの切欠き５３は、Ｙ方向においては放熱フィン５２の中央付近まで存在する（図６参照）。

放熱フィン５２は、ベース５１上におけるＺ方向の両端部以外の領域に立設されている。換言すると、ベース５１上におけるＺ方向の両端部には、放熱フィン５２が設けられていない領域がそれぞれ形成されている。ベース５１上におけるＺ方向の当該両端部には、二重壁構造の側壁部２２，２３がそれぞれ配置されている。

駆動回路６０は、光源装置１００を駆動するための駆動用の電気回路基板である。駆動回路６０は、下流部２５の通気空間２８内に一対配置されている。これにより、駆動回路６０は、Ｘ方向においてＬＥＤ基板３０から下流側に一定距離以上離れて配置される。ここでは、駆動回路６０は、ＬＥＤ基板３０に対してバッファ部１９を介して下流側に離間している。

一対の駆動回路６０は、それぞれの部品実装面６０ａがＸ方向と交差する方向（ここではＹ方向）に対向するように配置されている。具体的には、一方の駆動回路６０は、通気空間２８の下側に部品実装面６０ａを上側に向けて配置されている。他方の駆動回路６０は、通気空間２８の上側に部品実装面６０ａを下側に向けて配置されている。

駆動回路６０は、駆動回路６０の熱を放熱する回路用ヒートシンク６１を有する。回路用ヒートシンク６１は、部品実装面６０ａに設けられている。一対の駆動回路６０は、それぞれの回路用ヒートシンク６１がＸ方向において重ならないように配置されている。図示する例では、一対の駆動回路６０は、Ｚ方向から見て、それらの間の点に関して点対称となる配置関係を有する。

輻流ファン７０は、筐体１０の下流部２５の下面に固定されている。輻流ファン７０は、下側からＹ方向に沿って吸い込んだエアを、Ｘ方向の一方側（筐体１０におけるエアの上流側）へ圧送する。

遮光ケース８０は、Ｘ方向に長尺状でＹ方向に扁平な矩形箱体である。遮光ケース８０は、金属で形成されている。遮光ケース８０は、筐体１０の本体部１５の下側に着脱可能に取り付けられ、本体部１５の光照射窓１８を遮光する。遮光ケース８０は、輻流ファン７０のエアの出口側に差し込まれており、遮光ケース８０内が輻流ファン７０のエアの出口側と連通する。遮光ケース８０の上面には、通過領域Ｒを区画する溝８１が形成されている。通過領域Ｒは、被照射物がＺ方向に沿って通過する領域である。溝８１の底面は、光照射窓１８と対向する。遮光ケース８０におけるＸ方向の一方側の上面には、遮光ケース８０からエアを排出する遮光ケース排気口８２が形成されている。遮光ケース排気口８２は、遮光ケース８０が筐体１０に取り付けられた状態で、筐体１０の連通口１６に連通する。

このような遮光ケース８０の内部では、輻流ファン７０により吸い込まれて圧送されたエアは、遮光ケース８０内においてＸ方向の他方側から一方側（エアが筐体１０における流れとは逆）に流通する。これにより、光照射窓１８からの光が当たって温度上昇した溝８１の底面が冷却される。当該エアは、遮光ケース排気口８２から連通口１６を介して筐体１０の上流部に流入し、第１吸気口１１から吸い込まれたエアと合流する。その結果、第１吸気口１１から吸い込まれたエアは、遮光ケース８０からのエアとともにＸ方向における一方側から他方側に向かって流通する。

ここで、筐体１０内には、下流側（Ｘ方向の他方側）がヒートシンク５０に面する空間１が形成されている。換言すると、ヒートシンク５０の放熱フィン５２の上流側は、空間１に面している。空間１の下流側には、放熱フィン５２が配置されている。

空間１は、筐体１０内における放熱フィン５２が存在しない部分である。空間１は、一定以上の容積を有する。空間１は、筐体１０内において空いている部分である。空間１は、隣接する一対のヒートシンク５０の間に形成されている。空間１は、隣接する一対のヒートシンク５０それぞれの放熱フィン５２に形成された切欠き５３により区画されている。具体的には、空間１は、隣接する一対のヒートシンク５０の各切欠き５３と内側壁２１ｉ，２２ｉ，２３ｉとにより区画され、直方体状を呈する。

本体部１５における一対の側壁部２２，２３の各側面２２ａ，２３ａには、外部から空間１にエアを吸い込む第２吸気口２が、複数（ここでは２つ）設けられている。つまり、空間１を外部に直接的に繋ぐ第２吸気口２が、筐体１０における第１吸気口１１と排気口１３との間の側面２２ａ，２３ａに、複数ずつ形成されている。

第２吸気口２は、Ｚ方向に開口する。第２吸気口２は、複数のスリットが形成された外蓋を含む。第２吸気口２には、例えばウレタン等で形成されたフィルタ３が取り付けられている。第２吸気口２は、Ｚ方向から見て、空間１と重なる位置に設けられている。第２吸気口２の近傍（周辺）には、空間１が位置する。側面２２ａに形成された第２吸気口２と側面２３ａに形成された第２吸気口２とは、Ｚ方向に対向する。第２吸気口２は、各側面２２ａ，２３ａにおいて、上側（つまり、被照射物から離間する側）の端部に設けられている。

第２吸気口２は、空間１に連通しつつ壁内空間２４には非連通となるように設けられている。例えば、第２吸気口２は、外側壁２２ｏ及び内側壁２２ｉを貫通する貫通孔を有し、その貫通孔内が外側壁２２ｏ及び内側壁２２ｉの間に対して閉ざされている。第２吸気口２は、壁内空間２４に通じないようにして当該壁内空間２４を空間１に至るまで貫通する。

ちなみに、筐体１０の各側面２２ａ，２３ａの下端部には、通過領域Ｒを覆うカバー９３が取り付けられている。カバー９３は、Ｚ方向を厚さ方向とし且つＸ方向に長尺状の板部材である。カバー９３は、通過領域Ｒを遮光する。

以上、光源装置１００では、筐体１０においてＸ方向の一方側の第１吸気口１１から吸い込まれたエアが他方側の排気口１３へ向かってＸ方向に沿って流れる中、外部からの新鮮なエアが、側面２２ａ，２３ａの第２吸気口２を介して筐体１０内の空間１に吸い込まれる。空間１の下流側はヒートシンク５０の放熱フィン５２に面していることから、空間１内に吸い込まれた新鮮なエアは、下流側のヒートシンク５０内（放熱フィン５２間）に容易に流入されることとなる。

これにより、温度上昇しやすい排気口１３側のＬＥＤ素子３１の温度上昇を効果的に抑えることができる。複数のＬＥＤ素子３１の間における温度勾配を抑制し、第１吸気口１１付近のＬＥＤ素子３１と排気口１３付近のＬＥＤ素子３１との間の温度差を抑制し、複数のＬＥＤ素子３１の温度を均一化することが可能となる。光源装置１００全体として冷却を効率化でき、装置の小型化が可能となる。複数のＬＥＤ素子３１の間における照度勾配を抑制し、第１吸気口１１付近のＬＥＤ素子３１と排気口１３付近のＬＥＤ素子３１との間の照度差を抑制することができる。

光源装置１００では、空間１は、放熱フィン５２に形成された切欠き５３により区画されている。このような空間１によれば、外部から新鮮なエアを第２吸気口を介して吸い込んで放熱フィン５２間に流入させることを、効果的に実現できる。

光源装置１００では、空間１は、隣接する一対のヒートシンク５０の間に形成されている。この場合、ヒートシンク５０を複数配置する場合において、空間１を効率よく形成できる。

光源装置１００では、空間１は、隣接する一対のヒートシンク５０それぞれの放熱フィン５３に形成された切欠き５３により区画されている。このような空間１によれば、ヒートシンク５０を複数配置する場合において、外部から新鮮なエアを第２吸気口２を介して吸い込んで放熱フィン５２間に流入させることを、効果的に実現できる。

光源装置１００では、第２吸気口２は、側面２２ａ，２３ａにおいて、被照射物から離間する側である上側の端部に設けられている。この場合、被照射物から生じ得るミスト等が第２吸気口２を介して筐体１０内に吸い込まれるのを抑制することが可能となる。

光源装置１００では、筐体１０の側壁部２１、２２，２３が二重壁構造とされ、第１吸気口１１から吸い込んだエアをＸ方向に沿って流通させる壁内空間２４が形成されている。第２吸気口２は、空間１に連通しつつ壁内空間２４には非連通となるように設けられている。これにより、第１吸気口１１から吸い込んだエアを壁内空間２４にて流通させ、筐体１０の側壁部２１、２２，２３の温度上昇を抑制しながら、第２吸気口２から吸い込んだ外部の新鮮なエアを、壁内空間２４ではなく空間１ひいては放熱フィン５２間へ確実に流入させることができる。

図７は、第２吸気口２の周辺におけるエアの流れのシミュレーション結果を示す斜視図である。図７中では、エアの流れを流線で示している。図７のシミュレーション結果によれば、第２吸気口２を介して筐体１０内の空間１に吸い込まれた新鮮なエアを、下流側の放熱フィン５２間に確実に流入させ得ることがわかる。

図８は、筐体１０の温度分布のシミュレーション結果を示す断面図である。図８中では、温度の高低を色の濃淡で示しており、色が濃いほど温度が低いことを意味している。図８の断面は、図４の断面においてバッファ部１９及び輻流ファン７０を省略している。図８のシミュレーション結果によれば、温度上昇しやすい排気口１３側のＬＥＤ素子３１の温度上昇を抑制し、複数のＬＥＤ素子３１の間における温度勾配を抑制し、複数のＬＥＤ素子３１の温度を均一化できることがわかる。

光源装置１００では、光照射窓１８を介して出射された光が遮光ケース８０に当たり、遮光ケース８０が例えば２００℃程度まで温度上昇する可能性がある。この場合、遮光ケース８０の熱に煽られて、筐体１０の下側の側壁部２０が温度上昇する可能性がある。この点、光源装置１００では、筐体１０の側壁部２０の内側に沿うようにエアを流通させる下部空間４２（第１下部空間４４）が設けられている。これにより、側壁部２０の温度上昇を抑制することが可能となる。

光源装置１００では、第２吸気口２にフィルタ３が取り付けられている。これにより、第２吸気口２を介して筐体１０内に粉じんが流入してしまうことを防止できる。

光源装置１００では、駆動回路６０は、Ｘ方向においてＬＥＤ基板３０から下流側に一定距離以上離れて配置されている。具体的には、駆動回路６０は、ＬＥＤ基板３０に対してバッファ部１９を介して下流側に離間しており、ここでは、筐体１０内における下流側の端部に設けられている。これにより、駆動回路６０の熱がＬＥＤ素子３１の冷却に悪影響を及ぼすことを抑制できる。ＬＥＤ素子３１を冷却した後のエアによって駆動回路６０が冷却されるため、光源装置１００全体として冷却を効率化できる。バッファ部１９により流れを緩衝したエアで駆動回路６０を冷却できる。

光源装置１００は、駆動回路６０を一対備えている。一対の駆動回路６０は、それぞれの回路用ヒートシンク６１がＸ方向において重ならないように配置されている。この構成によれば、Ｘ方向に流れるエアによる各回路用ヒートシンク６１の放熱を、効果的に行うことができる。

光源装置１００では、筐体１０の下流部２５内は、仕切り板２６により配線収容空間２７と通気空間２８とに仕切られている。これにより、配線Ｃ１が収容される空間とエアが流通する空間とが仕切られるため、配線Ｃ１の存在によりエアの流れが乱れることを抑制できる。

光源装置１００は、遮光ケース８０を備えている。遮光ケース８０によれば、被照射物を通過ないし配置させる通過領域Ｒを形成しつつ、光照射窓１８を介して出射される光を遮光できる。

光源装置１００において、遮光ケース８０の内部の空間では、エアが筐体１０におけるエアの流れとは逆（Ｘ方向の他方側から一方側）に流通される。この構成によれば、遮光ケース８０の内部にエアを流通させることで、光照射窓１８からの光が当たることによる遮光ケース８０の温度上昇を抑制しながら、筐体１０の温度上昇しやすい下流側も効果的に冷却できる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

上記実施形態は、複数のヒートシンク５０を備えたが、例えば図９（ａ）に示されるように、Ｘ方向に長尺状のヒートシンク５０を１つ備えていてもよい。空間１は、１つのヒートシンク５０の放熱フィン５２に形成された溝又は凹部としての切欠き５３により区画されていてもよい。

上記実施形態では、第２吸気口２が側面２２ａ，２３ａの上側の端部に設けられているが、側面２２ａ，２３ａにおける第２吸気口２の位置は、特に限定されない。例えば図９（ｂ）に示されるように、Ｙ方向においてベース５１に近接する位置まで存在する切欠き５３が放熱フィン５２に形成され、側面２３ａにおける上下方向の中央部に第２吸気口２が設けられていてもよい。

上記実施形態では、ヒートシンク５０の放熱フィン５２に設けられた切欠き５３により空間１が区画されているが、空間１の下流側が放熱フィン５２に面していれば、切欠き５３は無くてもよい。例えば図１０に示されるように、放熱フィン５２は、切欠き５３（図４参照）が設けられていない矩形板状とされ、複数のヒートシンク５０の間に空間１が形成されていてもよい。

上記実施形態では、第２吸気口２が側面２２ａ，２３ａに設けられているが、これに限定されない。第２吸気口２は、側面２２ａ，２３ａの少なくとも一方に設けられていてもよいし、これに代えてもしくは加えて、上側の側面（側壁部２１の側面）に設けられていてもよい。第２吸気口２が設けられる数は、各側面に１つであってもよいし、各側面に複数であってもよい。第２吸気口２が設けられる数は、複数のＬＥＤ素子３１の間における温度勾配に応じて定めた数であってもよい。

上記実施形態では、ヒートシンク５０は、ヒートパイプを備えていてもよい。上記実施形態では、筐体１０の第１吸気口１１と排気口１３との間の側面においてバッファ部１９に対応する位置に、外部からエアをバッファ部１９に吸い込む第３吸気口を更に設けてもよい。

上記実施形態では、複数のＬＥＤ素子３１が設けられたＬＥＤ基板３０がＸ方向に沿って並設されているが、ＬＥＤ基板３０及びＬＥＤ素子３１の配列は特に限定されず、少なくともＸ方向に沿って複数のＬＥＤ素子３１が並んでいればよい。また、発光素子としては、ＬＥＤ素子３１に限定されず、その他の公知の発光素子を用いてもよい。

１…空間、２…第２吸気口、１０…筐体、１０ａ…一端面（一端部）、１０ｂ…他端面（他端部）、１１…第１吸気口、１３…排気口、２１ｏ，２２ｏ，２３ｏ…外側壁、２１ｉ，２２ｉ，２３ｉ…内側壁、２２ａ，２３ａ…側面、２４…壁内空間、３１…ＬＥＤ素子（発光素子）、５０…ヒートシンク（放熱部材）、５２…放熱フィン、５３…切欠き、１００…光源装置。

Claims (6)

1. 所定方向に長尺状の筐体と、
   前記筐体内に配置され、少なくとも前記所定方向に沿って並ぶ複数の発光素子と、
   前記筐体内に配置され、前記発光素子と熱的に接続された１又は複数の放熱部材と、を備え、
   前記筐体における前記所定方向の一方側の一端部には、外部から前記筐体内にエアを吸い込む第１吸気口が設けられ、
   前記筐体における前記所定方向の他方側の他端部には、前記筐体内から外部へエアを排出する排気口が設けられ、
   前記筐体内には、前記所定方向の他方側が前記放熱部材に面する空間が形成され、
   前記筐体における前記第１吸気口と前記排気口との間の側面には、外部から前記空間にエアを吸い込む第２吸気口が設けられている、光源装置。
2. 前記放熱部材は、複数の放熱フィンを有するヒートシンクであり、
   前記空間は、前記放熱フィンに形成された切欠きにより区画されている、請求項１に記載の光源装置。
3. 前記放熱部材は、前記所定方向に沿って並ぶように複数配置され、
   前記空間は、隣接する一対の前記放熱部材の間に形成されている、請求項１に記載の光源装置。
4. 前記放熱部材は、複数の放熱フィンを有するヒートシンクであり、
   前記空間は、隣接する一対の前記放熱部材それぞれの前記放熱フィンに形成された切欠きにより区画されている、請求項３に記載の光源装置。
5. 前記第２吸気口は、前記側面において、前記発光素子の光が照射される被照射物から離間する側の端部に設けられている、請求項１〜４の何れか一項に記載の光源装置。
6. 前記筐体は、前記第１吸気口と前記排気口との間の外側壁と、当該外側壁の内側の内側壁と、を有し、
   前記筐体における前記外側壁と前記内側壁との間には、前記第１吸気口から吸い込んだエアを前記所定方向に沿って流通させる壁内空間が形成され、
   前記第２吸気口は、前記空間に連通しつつ前記壁内空間には非連通となるように設けられている、請求項１〜４の何れか一項に記載の光源装置。