ＬＥＤ照明装置
【課題】 小型のＬＥＤ照明装置に好適な水冷式の放熱機構を備えたＬＥＤ照明装置を提供する。
【解決手段】 ＬＥＤ４と、ＬＥＤ４に熱的に接続された放熱チャンバ５８と、冷媒液が貯められる第１及び第２チャンバ２２，２４と、第１及び第２チャンバを２２，２４相互に連通する連通流路２６と、連通流路２６に配設され、第１チャンバ２２から第２チャンバ２４への冷媒液の流れを阻止する逆止弁２８と、第１チャンバ２２内に圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段３０と、第１チャンバ２２の冷媒液を放熱チャンバ５８に送給するための第１冷媒液送給流路３８と、放熱チャンバ５８からの冷媒液を第２チャンバ２４に送給するための第２冷媒液送給流路４６と、を備える。第２チャンバ２４の内部は大気と連通され、開閉弁３６により第１チャンバ２２の内部と大気との連通及び遮断が切り替えられる。
【解決手段】 ＬＥＤ４と、ＬＥＤ４に熱的に接続された放熱チャンバ５８と、冷媒液が貯められる第１及び第２チャンバ２２，２４と、第１及び第２チャンバを２２，２４相互に連通する連通流路２６と、連通流路２６に配設され、第１チャンバ２２から第２チャンバ２４への冷媒液の流れを阻止する逆止弁２８と、第１チャンバ２２内に圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段３０と、第１チャンバ２２の冷媒液を放熱チャンバ５８に送給するための第１冷媒液送給流路３８と、放熱チャンバ５８からの冷媒液を第２チャンバ２４に送給するための第２冷媒液送給流路４６と、を備える。第２チャンバ２４の内部は大気と連通され、開閉弁３６により第１チャンバ２２の内部と大気との連通及び遮断が切り替えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明装置に関し、より詳しくは、ＬＥＤの熱を冷媒液により放熱させる水冷式のＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤの発光に伴って熱が発生し、ＬＥＤの温度が上昇するに従ってその発光効率が低下する。このような発光効率の低下を防止するためには、ＬＥＤの熱を放熱させる必要があり、その放熱方式としては、冷却風によりＬＥＤの熱を放熱させる空冷式と、ＬＥＤの近傍に配設したパイプ等に冷媒液を流すことによってＬＥＤの熱を放熱させる水冷式とが存在する。一般に、水冷式は空冷式よりも放熱効率が高いことが知られている。
【０００３】
特許文献１には、水冷式によりＬＥＤの熱を放熱させるＬＥＤ照明装置が開示されている。この従来のＬＥＤ照明装置の放熱機構は、ＬＥＤを通して冷媒液を循環させるための第１循環流路と、第１循環流路に配設された第１循環ポンプと、冷却水を供給するための冷却水供給源と、冷却水供給源からの冷却水を循環させるための第２循環流路と、第２循環流路に配設された第２循環ポンプと、第１循環流路を流れる冷媒液と第２循環流路を流れる冷却水との間で熱交換を行うための熱交換器と、を備えている。第１及び第２循環ポンプは、例えばエンペラー式やピストン式の揚水ポンプ等から構成されている。熱交換器における熱交換によって冷却された冷媒液が第１循環流路を流れることにより、ＬＥＤの熱が放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９１９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような従来のＬＥＤ照明装置では、第１及び第２循環ポンプや熱交換器、冷却水供給源等の構成部品によって放熱機構が大型化してしまうため、装置全体が大型化してしまい、小型のＬＥＤ照明装置（例えば、紫外線照射装置など）には上述した従来の放熱機構を採用することは難しいという問題があった。
【０００６】
また、小型のＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤを通して冷媒液を循環させるための第１循環流路は比較的小径（例えば１〜２ｍｍ程度）且つ長尺（例えば１００〜２００ｃｍ程度）となるため、上述した従来の放熱機構による第１循環ポンプでは、その吐出力をこのような小径且つ長尺の第１循環流路に効率良く作用させることが難しいという問題があった。これを解決するには、第１循環ポンプの吐出容量を増大させる方法が考えられるが、このような方法では、第１循環ポンプが大型化して装置全体が大型化してしまい、また、第１循環ポンプの吐出力が第１循環流路以外の部位に分散してしまうため、例えば第１循環ポンプと第１循環流路の接続部等の強度を高めなければならず、装置が大がかりなものになってしまう。また、第１循環流路内の圧力が高まると、第１循環ポンプが自らの吐出力を受けて停止してしまうおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、小型のＬＥＤ照明装置に好適な水冷式の放熱機構を備えたＬＥＤ照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載のＬＥＤ照明装置では、光源手段と、前記光源手段を冷却するための冷媒液を供給するための冷媒液供給手段と、前記冷媒液供給手段からの冷媒液を前記光源手段を通して循環させるための冷媒液循環手段と、を備え、
前記光源手段は、ＬＥＤと、前記ＬＥＤの熱を放熱させるための放熱流路と、を有し、前記冷媒液供給手段は、冷媒液が貯められる第１及び第２チャンバと、前記第１及び第２チャンバを相互に連通する連通流路と、前記連通流路に配設され、前記第１チャンバから前記第２チャンバへの冷媒液の流れを阻止する逆止弁と、前記第１チャンバに圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、前記第１チャンバの内部と大気との連通及び遮断を切り替えるための開閉弁と、を有し、前記冷媒液循環手段は、前記第１チャンバの冷媒液を前記放熱流路に送給するための第１冷媒液送給流路と、前記放熱流路からの冷媒液を前記第２チャンバに送給するための第２冷媒液送給流路と、を有し、前記第２チャンバの内部は大気と連通されるように構成されており、
前記開閉弁が閉状態に保持されると、前記第１チャンバの内部は大気と遮断され、前記第１チャンバに供給された圧縮空気の圧力によって、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路を通して前記放熱流路に送給されるとともに、前記放熱流路からの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記開閉弁が開状態に保持されると、前記第１チャンバの内部は大気と連通され、前記第２チャンバの冷媒液が前記連通流路を通して前記第１チャンバに流入されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載のＬＥＤ照明装置では、前記第２チャンバは前記第１チャンバの上方に配設されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に記載のＬＥＤ照明装置では、光源手段と、前記光源手段を冷却するための冷媒液を供給するための冷媒液供給手段と、前記冷媒液供給手段からの冷媒液を前記光源手段を通して循環させるための冷媒液循環手段と、を備え、
前記光源手段は、ＬＥＤと、前記ＬＥＤの熱を放熱させるための放熱流路と、を有し、前記冷媒液供給手段は、冷媒液が貯められる第１及び第２チャンバと、前記第１及び第２チャンバに圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、前記第１チャンバの内部と大気との連通及び遮断並びに前記第２チャンバの内部と大気との連通及び遮断をそれぞれ切り替えるための切替手段と、を有し、前記冷媒液循環手段は、前記第１チャンバの内部と前記放熱流路とを連通する第１冷媒液送給流路と、前記第２チャンバの内部と前記放熱流路とを連通する第２冷媒液送給流路と、を有しており、
前記切替手段により前記第１チャンバの内部が大気と遮断され且つ前記第２チャンバの内部が大気と連通された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第１チャンバに供給されると、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記切替手段により前記第１チャンバの内部が大気と連通され且つ前記第２チャンバの内部が大気と遮断された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第２チャンバに供給されると、前記第２チャンバの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第１冷媒液送給流路を通して前記第１チャンバに送給されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４に記載のＬＥＤ照明装置では、前記切替手段は、前記第１チャンバの内部が大気と連通される状態及び前記第１チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通される状態に切り替えられる第１三方弁と、前記第２チャンバの内部が大気と連通される状態及び前記第２チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通される状態に切り替えられる第２三方弁と、を有しており、
前記第１三方弁により前記第１チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通され且つ前記第２三方弁により前記第２チャンバの内部が大気と連通された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第１チャンバに供給されると、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記第１三方弁により前記第１チャンバの内部が大気と連通され且つ前記第２三方弁により前記第２チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第２チャンバに供給されると、前記第２チャンバの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第１冷媒液送給流路を通して前記第１チャンバに送給されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項５に記載のＬＥＤ照明装置では、前記切替手段は、前記第１チャンバの内部が大気と連通される開状態及び前記第１チャンバの内部が大気と遮断される閉状態に保持される第１開閉弁と、前記第２チャンバの内部が大気と連通される開状態及び前記第２チャンバの内部が大気と遮断される閉状態に保持される第２開閉弁と、を有し、前記圧縮空気供給手段は、前記第１チャンバに圧縮空気を供給する第１圧縮空気供給手段と、前記第２チャンバに圧縮空気を供給する第２圧縮空気供給手段と、を有しており、
前記第１開閉弁が閉状態に保持され且つ前記第２開閉弁が開状態に保持された状態で、前記第１圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第１チャンバに供給されると、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記第１開閉弁が開状態に保持され且つ前記第２開閉弁が閉状態に保持された状態で、前記第２圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第２チャンバに供給されると、前記第２チャンバの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第１冷媒液送給流路を通して前記第１チャンバに送給されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項６に記載のＬＥＤ照明装置では、前記光源手段を収容するためのヘッド部と、前記冷媒液供給手段を収容するためのコントロールボックス部と、前記冷媒液循環手段を収容するためのケーブル部と、を更に備え、
前記光源手段の前記ＬＥＤは、紫外線を照射するＵＶＬＥＤであり、前記コントロールボックス部には、前記ＬＥＤを点灯制御するための電源制御部が更に収容され、前記ケーブル部には、前記ヘッド部の前記ＬＥＤと前記コントロールボックス部の前記電源制御部とを電気的に接続するための電力ケーブルが更に収容されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項７に記載のＬＥＤ照明装置では、前記放熱流路は放熱チャンバから構成され、前記ヘッド部には、前記ＬＥＤが取り付けられる取付基板が更に収容され、前記取付基板は、前記放熱チャンバの一側面を規定し、前記ヘッド部は、前記放熱チャンバの残りの側面を規定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に記載のＬＥＤ照明装置によれば、相互に連通された第１及び第２チャンバが設けられ、第１チャンバの内部は開閉弁によって大気との連通及び遮断が切り替えられ、第２チャンバの内部は大気と連通されている。開閉弁によって第１チャンバの内部が大気と遮断されると、第１チャンバに供給された圧縮空気の圧力によって、第１チャンバの冷媒液が第１冷媒液送給流路を通して放熱流路に送給されるとともに、放熱流路からの冷媒液が第２冷媒液送給流路を通して第２チャンバに送給される。このような構成であるので、従来のようにエンペラー式やピストン式の揚水ポンプ等を用いることなく冷媒液を循環させることができ、ＬＥＤ照明装置の放熱機構を小型化することができる。それ故に、小型のＬＥＤ照明装置に好適な水冷式の放熱機構を備えたＬＥＤ照明装置を提供することができる。また、第１チャンバに供給された圧縮空気の圧力によって、第１チャンバの冷媒液が第１冷媒液送給流路に押し出されて循環されるので、第１及び第２冷媒液送給流路が比較的小径（例えば１〜２ｍｍ程度）且つ長尺（例えば１００〜２００ｃｍ程度）であっても、冷媒液を第１及び第２冷媒液送給流路にスムーズに循環させることができる。また、第１チャンバに供給される圧縮空気の圧力の大きさは、少なくとも第１チャンバの冷媒液を第１冷媒液送給流路に押し出すことのできる程度の大きさでよいため、装置全体をコンパクトなものにすることができる。
【００１６】
また、本発明の請求項２に記載のＬＥＤ照明装置によれば、第２チャンバは第１チャンバの上方に配設されているので、第１チャンバ内の冷媒液と第２チャンバ内の冷媒液との間に重力差が生じるようになる。これにより、開閉弁が開状態に保持された際に、第２チャンバの冷媒液を連通流路を通して第１チャンバに効率良く流入させることができる。
【００１７】
また、本発明の請求項３に記載のＬＥＤ照明装置によれば、冷媒液供給手段は、第１及び第２チャンバと、第１及び第２チャンバに圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、第１チャンバの内部と大気との連通及び遮断並びに第２チャンバの内部と大気との連通及び遮断をそれぞれ切り替えるための切替手段と、を有している。切替手段により第１チャンバ（第２チャンバ）の内部が大気と遮断され且つ第２チャンバ（第１チャンバ）の内部が大気と連通された状態で、圧縮空気供給手段からの圧縮空気が第１チャンバ（第２チャンバ）に供給されると、第１チャンバ（第２チャンバ）の冷媒液が第１冷媒液送給流路（第２冷媒液送給流路）、放熱流路及び第２冷媒液送給流路（第１冷媒液送給流路）を通して第２チャンバ（第１チャンバ）に送給される。このような構成であるので、従来のようにエンペラー式やピストン式の揚水ポンプ等を用いることなく冷媒液を循環させることができ、ＬＥＤ照明装置の放熱機構を小型化することができる。それ故に、小型のＬＥＤ照明装置に好適な水冷式の放熱機構を備えたＬＥＤ照明装置を提供することができる。また、第１チャンバ（第２チャンバ）に供給された圧縮空気の圧力によって、第１チャンバ（第２チャンバ）の冷媒液が第１冷媒液送給流路（第２冷媒液送給流路）に押し出されて循環されるので、第１及び第２冷媒液送給流路が比較的小径（例えば１〜２ｍｍ程度）且つ長尺（例えば１００〜２００ｃｍ程度）であっても、冷媒液を第１及び第２冷媒液送給流路にスムーズに循環させることができる。また、第１チャンバ（第２チャンバ）に供給される圧縮空気の圧力の大きさは、少なくとも第１チャンバ（第２チャンバ）の冷媒液を第１冷媒液送給流路（第２冷媒液送給流路）に押し出すことのできる程度の大きさでよいため、装置全体をコンパクトなものにすることができる。
【００１８】
また、本発明の請求項４に記載のＬＥＤ照明装置によれば、切替手段は、第１チャンバの内部が大気と連通される状態及び第１チャンバの内部が圧縮空気供給手段と連通される状態に切り替えられる第１三方弁と、第２チャンバの内部が大気と連通される状態及び第２チャンバの内部が圧縮空気供給手段と連通される状態に切り替えられる第２三方弁と、を有している。これら第１及び第２三方弁をそれぞれ所要の通りに切り替えることによって、第１チャンバの冷媒液が第１冷媒液送給流路、放熱流路及び第２冷媒液送給流路を通して第２チャンバに送給される第１の冷媒液循環状態と、第２チャンバの冷媒液が第２冷媒液送給流路、放熱流路及び第１冷媒液送給流路を通して第１チャンバに送給される第２の冷媒液循環状態とにスムーズに切り替えることができる。また、第１及び第２チャンバに圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段は１つでよいので、部品点数の削減及びＬＥＤ照明装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明の請求項５に記載のＬＥＤ照明装置によれば、切替手段は、第１チャンバの内部が大気と連通される開状態及び第１チャンバの内部が大気と遮断される閉状態に保持される第１開閉弁と、第２チャンバの内部が大気と連通される開状態及び第２チャンバの内部が大気と遮断される閉状態に保持される第２開閉弁と、を有している。また、圧縮空気供給手段は、第１チャンバに圧縮空気を供給する第１圧縮空気供給手段と、第２チャンバに圧縮空気を供給する第２圧縮空気供給手段と、を有している。これら第１及び第２開閉弁をそれぞれ所要の通りに開閉することによって、第１チャンバの冷媒液が第１冷媒液送給流路、放熱流路及び第２冷媒液送給流路を通して第２チャンバに送給される第１の冷媒液循環状態と、第２チャンバの冷媒液が第２冷媒液送給流路、放熱流路及び第１冷媒液送給流路を通して第１チャンバに送給される第２の冷媒液循環状態とにスムーズに切り替えることができる。
【００２０】
また、本発明の請求項６に記載のＬＥＤ照明装置によれば、ヘッド部には光源手段が収容され、コントロールボックス部には冷媒液供給手段及び電源制御部が収容され、またケーブル部には冷媒液循環手段及び電力ケーブルが収容される。従って、このような紫外線照射装置としての構成を有するＬＥＤ照明装置において、冷媒液供給手段及び冷媒液循環手段をコンパクトに収容することができ、装置全体をコンパクトなものとすることができる。
【００２１】
また、本発明の請求項７に記載のＬＥＤ照明装置によれば、ＵＶＬＥＤが熱的に取り付けられる取付基板は、放熱流路としての放熱チャンバの一側面を規定し、ヘッド部は、放熱チャンバの残りの側面を規定するので、放熱チャンバをコンパクトに構成することができるとともに、ＬＥＤの熱を取付基板を介して放熱チャンバ内の冷媒液に効率良く伝達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態によるＬＥＤ照明装置を示す斜視図である。
【図２】図１のＬＥＤ照明装置の放熱機構を簡略的に示す断面図である。
【図３】図２のヘッド部を拡大して示す断面図である。
【図４】図２の開閉弁の開閉制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態によるＬＥＤ照明装置の放熱機構を簡略的に示す断面図である。
【図６】図５の第１及び第２三方弁の切替制御の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態によるＬＥＤ照明装置の放熱機構を簡略的に示す断面図である。
【図８】図７の第１及び第２開閉弁の開閉制御の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して、本発明に従うＬＥＤ照明装置の種々の実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
まず、図１〜図４を参照して、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態によるＬＥＤ照明装置を示す斜視図であり、図２は、図１のＬＥＤ照明装置の放熱機構を簡略的に示す断面図であり、図３は、図２のヘッド部を拡大して示す断面図であり、図４は、図２の開閉弁の開閉制御の流れを示すフローチャートである。
【００２４】
図１〜図３を参照して、本実施形態のＬＥＤ照明装置２は、ワーク（図示せず）に対して紫外線をスポット状に照射するスポット型の紫外線照射装置から構成されており、この紫外線照射装置は、例えば紫外線硬化型樹脂の硬化や紫外線インクの乾燥、紫外線塗料の乾燥等に用いられる。このＬＥＤ照明装置２は、ＬＥＤ４が収容されるヘッド部６と、ＬＥＤ４を点灯制御するための電源制御部（図示せず）が収容されるコントロールボックス部８と、ヘッド部６のＬＥＤ４とコントロールボックス部８の電源制御部とを電気的に接続するための電力ケーブル１０が収容されるケーブル部１２と、を備えている。
【００２５】
コントロールボックス部８の前面パネル１４には、電源制御部等を所要の通りに駆動制御するための複数の操作スイッチ１６と、所定の数値等をデジタル表示するための表示器１８と、第１及び第２チャンバ２２，２４（後述する）における冷却水（冷媒液を構成する）の流れを外部より確認するための表示パネル２０とが設けられている。また、ケーブル部１２は細長いパイプ状に形成され、ケーブル部１２の一端部はヘッド部６に接続され、その他端部はコントロールボックス部８の前面パネル１４に接続されている。操作スイッチ１６を操作すると電源制御部が駆動され、電源制御部からの駆動電力が電力ケーブル１０を介してヘッド部６のＬＥＤ４に供給されてＬＥＤ４が点灯される。
【００２６】
本実施形態のＬＥＤ照明装置２では、ヘッド部６のＬＥＤ４の熱を放熱させるための水冷式の放熱機構を備えており、以下、この放熱機構の構成について説明する。コントロールボックス部８の内部には、第１チャンバ２２及び第２チャンバ２４が配設されており、第２チャンバ２４は、第１チャンバ２２の上方に配設されている。第１チャンバ２２及び第２チャンバ２４の内部にはそれぞれ、冷却水を貯めるための貯め空間２５，２７が形成されている。第１チャンバ２２と第２チャンバ２４とは連通流路２６を介して連通され、この連通流路２６には、第２チャンバ２４から第１チャンバ２２への冷却水の流れを許容するとともに第１チャンバ２２から第２チャンバ２４への冷却水の流れを阻止する逆止弁２８が配設されている。
【００２７】
第１チャンバ２２には、圧縮空気を供給するためのコンプレッサ３０（圧縮空気供給手段を構成する）が圧縮空気供給管３２を介して接続されている。また、第１チャンバ２２には、その内部と大気とを連通するための第１大気連通管３４が接続され、この第１大気連通管３４には開閉弁３６が配設されている。なお、第１大気連通管３４には、外部からの塵埃等が第１チャンバ２２内に侵入するのを防止するためのフィルタ（図示せず）を設けるのが好ましい。また、第１チャンバ２２には、第１チャンバ２２内の冷却水をヘッド部６に送給するための第１冷却水送給管３８（第１冷媒液送給流路を構成する）の一端部が接続されている。この第１冷却水送給管３８は可撓性を有するチューブなどから構成され、その直径Ｄ１は例えば１〜２ｍｍ程度、その長さは例えば１００〜２００ｃｍ程度に構成されている。第１チャンバ２２の外側面には放熱フィン４０が設けられ、コントロールボックス部８の内部には、この放熱フィン４０に冷却風を送るための送風ファン４２が配設されている。送風ファン４２からの冷却風が放熱フィン４０に作用することにより、第１チャンバ２２内の冷却水の熱が第１チャンバ２２を介して放熱フィン４０に伝達され、放熱フィン４０より大気中に放熱される。なお、第１チャンバ２２及び放熱フィン４０は、熱伝導性を有する金属（例えばアルミニウム）から形成される。
【００２８】
第２チャンバ２４には第２大気連通管４４が接続され、第２チャンバ２４の内部は、この第２大気連通管４４を通して大気と常時連通されている。なお、第２大気連通管４４には、外部からの塵埃等が第２チャンバ２４内に侵入するのを防止するためのフィルタ（図示せず）を設けるのが好ましい。また、第２チャンバ２４には、ヘッド部６からの冷却水を第２チャンバ２４内に送給するための第２冷却水送給管４６（第２冷媒液送給流路を構成する）の一端部が接続されている。この第２冷却水送給管４６は可撓性を有するチューブなどから構成され、その直径Ｄ２は例えば１〜２ｍｍ程度、その長さは例えば１００〜２００ｃｍ程度に構成されている。
【００２９】
コントロールボックス部８の内部には、開閉制御部（図示せず）及びタイマ（図示せず）が設けられている。タイマは、ＬＥＤ４の点灯開始時から第１の時間（例えば７０秒）が経過するのを計測し、次いで、第１の時間の経過時から第２の時間（例えば１０秒）が更に経過するのを計測し、その後、第２の時間の経過時から第１の時間が更に経過するのを計測し、このように第１の時間及び第２の時間の経過を交互に繰り返し計測する。開閉制御部は、タイマの計測時間に基づいて、開閉弁３６を開閉制御する。即ち、開閉制御部は、ＬＥＤ４の点灯開始時又は第２の時間の経過時から第１の時間が経過するまでの間は、開閉弁３６を閉状態に保持し、また第１の時間の経過時から第２の時間が経過するまでの間は、開閉弁３６を開状態に保持する。開閉弁３６が閉状態に保持されると、第１チャンバ２２の内部は大気と遮断され、また開閉弁３６が開状態に保持されると、第１チャンバ２２の内部は大気と連通される。
【００３０】
ヘッド部６は、ＬＥＤ４を支持するための円筒状の第１ヘッド本体部４８と、集光レンズ５０を支持するための円筒状の第２ヘッド本体部５２と、を備え、第１及び第２ヘッド本体部４８，５２は相互に連結されている。
【００３１】
第１ヘッド本体部４８の一端部には開口部５４が設けられ、その他端部は閉塞されている。第１ヘッド本体部４８の開口部５４には、ＬＥＤ４が実装された取付基板５６が取り付けられている。ＬＥＤ４は、紫外線を照射するＵＶＬＥＤから構成され、また取付基板５６は、熱伝導性を有する金属（例えばアルミニウム）から形成されている。取付基板５６の実装面には、第１ヘッド本体部４８を貫通して延びる電力ケーブル１０の一端部が電気的に接続されており、これによりＬＥＤ４とコントロールボックス部８の電源制御部とが電力ケーブル１０を介して電気的に接続される。また、取付基板５６及び第１ヘッド本体部４８によって放熱チャンバ５８（放熱流路を構成する）が規定されており、取付基板５６により放熱チャンバ５８の一側面が規定され、第１ヘッド本体部４８により放熱チャンバ５８の残りの側面が規定されている。これにより、ＬＥＤ４は、放熱チャンバ５８と熱的に接続されるようになる。放熱チャンバ５８の内部には、冷却水が貯められる放熱空間５９が形成されている。取付基板５６と第１ヘッド本体部４８の開口部５４との間には、例えばＯリングなどのシール部材６０が介在されている。放熱チャンバ５８の内部には、第１及び第２冷却水送給管３８，４６の各他端部が第１ヘッド本体部４８の他端部を貫通して延びている。
【００３２】
第１ヘッド本体部４８の他端部には、ケーブル部１２の一端部が接続されている。このケーブル部１２は可撓性を有するチューブから構成され、その内部には、電力ケーブル１０、第１冷却水送給管３８及び第２冷却水送給管４６が収容されている。
【００３３】
また、第２ヘッド本体部５２の両端部は開口されており、その一端部には、ＬＥＤ４からの紫外線を集光するための集光レンズ５０が取り付けられている。第２ヘッド本体部５２の他端部は、第１ヘッド本体部４８の一端部に連結されている。
【００３４】
なお、本実施形態のＬＥＤ照明装置２において、ＬＥＤ４及び放熱チャンバ５８は光源手段６２を構成し、第１及び第２冷却水送給管３８，４６は冷媒液循環手段６４を構成し、また第１チャンバ２２、第２チャンバ２４、連通流路２６、逆止弁２８、コンプレッサ３０及び開閉弁３６は冷媒液供給手段６６を構成する。
【００３５】
次に、図４をも参照して、本実施形態のＬＥＤ照明装置２におけるＬＥＤ４の熱の放熱について説明する。操作スイッチ１６を操作すると（ステップＳ１）、ＬＥＤ４が点灯され（ステップＳ２）、タイマによる第１の時間及び第２の時間の計測が開始される（ステップＳ３）。また、コンプレッサ３０及び送風ファン４２がそれぞれ作動される（ステップＳ４）。ＬＥＤ４からの紫外線は集光レンズ５０により集光され、例えば紫外線硬化型樹脂などのワーク（図示せず）に向けて照射される。コンプレッサ３０からの圧縮空気は、圧縮空気供給管３２を通して第１チャンバ２２内に供給され、また、送風ファン４２からの冷却風は、第１チャンバ２２の放熱フィン４０に向けて送られる。
【００３６】
開閉制御部は開閉弁３６を閉状態に保持し（ステップＳ５）、第１チャンバ２２の内部は大気と遮断される。これにより、第１チャンバ２２内に供給された圧縮空気の圧力により、第１チャンバ２２内の冷却水が第１冷却水送給管３８を通してヘッド部６の放熱チャンバ５８に送給される。このようにして放熱チャンバ５８に冷却水が貯められ、ＬＥＤ４の熱が取付基板５６を介して放熱チャンバ５８内の冷却水に伝達されることにより、ＬＥＤ４の熱が放熱される。
【００３７】
ＬＥＤ４の熱を吸熱した放熱チャンバ５８内の冷却水は、第２冷却水送給管４６を通して第２チャンバ２４内に送給される。このようにして、第１チャンバ２２からの冷却水は、第１冷却水送給管３８、放熱チャンバ５８及び第２冷却水送給管４６を通して第２チャンバ２４に送給され、これにより冷却水は放熱チャンバ５８を通して循環されるようになる（ステップＳ６）。このように冷却水が放熱チャンバ５８を通して循環されることにより、第１チャンバ２２内の冷却水の水位が低下するとともに、第２チャンバ２４内の冷却水の水位が上昇する。なお、第１チャンバ２２内の圧力は大気圧よりも高く、第２チャンバ２４内の圧力は大気圧と等しく、この圧力差によって、第２チャンバ２４内の冷却水が連通流路２６を通して第１チャンバ２２に流入するのが阻止される。
【００３８】
ＬＥＤ４の点灯開始時から第１の時間（例えば７０秒）が経過すると、ステップＳ７からステップＳ８に進み、開閉制御部は開閉弁３６を開状態に保持する。これにより、第１チャンバ２２の内部が大気と連通されるので、第１チャンバ２２内の圧力及び第２チャンバ２４内の圧力がともに大気圧と等しくなり、第２チャンバ２４内の冷却水が連通流路２６を通して第１チャンバ２２内に流入するようになる。このとき、第１チャンバ２２内の冷却水は第１冷却水送給管３８を通して放熱チャンバ５８に送給されず、冷却水の放熱チャンバ５８を通しての循環は停止される（ステップＳ９）。なお、第２チャンバ２４から第１チャンバ２２に流入した冷却水の熱は、放熱フィン４０より大気中に放熱される。
【００３９】
その後、第１の時間の経過時から第２の時間（例えば１０秒）が経過すると、ステップＳ１０からステップＳ５に戻り、上述したステップＳ５〜ステップＳ１０が繰り返し行われる。以上のようにして、第１の時間の間は、冷却水が放熱チャンバ５８を通して循環され、第２の時間の間は、冷却水の放熱チャンバ５８を通しての循環が停止される。このように、放熱チャンバ５８を通しての冷却水の循環及び循環停止が交互に繰り返されることにより、ＬＥＤ４の熱が放熱される。
【００４０】
本実施形態のＬＥＤ照明装置２では、従来のようにエンペラー式やピストン式の揚水ポンプ等を用いることなく冷却水を循環させることができるので、放熱機構を小型化することができる。これにより、小型のＬＥＤ照明装置２に好適な水冷式の放熱機構を備えたＬＥＤ照明装置２を提供することができる。また、第１チャンバ２２に供給された圧縮空気の圧力によって、第１チャンバ２２内の冷却水が第１冷却水送給管３８に押し出されて循環されるので、第１及び第２冷却水送給管３８，４６が比較的小径且つ長尺であっても、冷却水を第１及び第２冷却水送給管３８，４６を通してスムーズに循環させることができる。また、第１チャンバ２２に供給される圧縮空気の圧力は、少なくとも第１チャンバ２２の冷却水を第１冷却水送給管３８に押し出すことのできる程度の大きさでよいため、コンプレッサ３０の容量を小さく抑えることができ、ＬＥＤ照明装置２全体をコンパクトなものにすることができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、第２チャンバ２４を第１チャンバ２２の上方に配設するように構成したが、例えば第１及び第２チャンバ２２，２４を横方向に並べて配設してもよく、その配置は適宜設定することができる。
［第２の実施形態］
次に、図５及び図６を参照して、第２の実施形態のＬＥＤ照明装置について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態によるＬＥＤ照明装置の放熱機構を簡略的に示す断面図であり、図６は、図５の第１及び第２三方弁の切替制御の流れを示すフローチャートである。なお、以下に示す各実施形態において、上記第１の実施形態と実質上同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
図５を参照して、本実施形態のＬＥＤ照明装置２Ａでは、第１及び第２三方弁６８，７０（切替手段を構成する）が設けられている。なお、上記第１の実施形態のように、第１チャンバ２２Ａと第２チャンバ２２Ａとを相互に連通する連通流路は設けられていない。第１三方弁６８は３つのポート、即ち、第１ポート７２、第２ポート７４及び第３ポート７６を有している。第１三方弁６８の第１ポート７２は圧縮空気供給管７８を介してコンプレッサ８０（圧縮空気供給手段を構成する）と連通され、第２ポート７４は第１大気連通管８２を介して大気と連通され、第３ポート７６は第１接続管８４を介して第１チャンバ２２Ａの内部に連通されている。また、第２三方弁７０は３つのポート、即ち、第１ポート８６、第２ポート８８及び第３ポート９０を有している。第２三方弁７０の第１ポート８６は圧縮空気供給管７８を介してコンプレッサ８０と連通され、第２ポート８８は第２大気連通管９２を介して大気と連通され、第３ポート９０は第２接続管９４を介して第２チャンバ２４Ａの内部に連通されている。この第１三方弁６８（第２三方弁７０）は、第１ポート７２（８６）と第３ポート７６（９０）とを連通させ且つ第２ポート７４（８８）を閉じる第１切替状態と、第２ポート７４（８８）と第３ポート７６（９０）とを連通させ且つ第１ポート７２（８６）を閉じる第２切替状態とに切替自在に構成されている。第１三方弁６８（第２三方弁７０）が第１切替状態に保持されると、第１チャンバ２２Ａ（第２チャンバ２４Ａ）の内部は、大気と遮断されるとともにコンプレッサ８０と連通される。また、第１三方弁６８（第２三方弁７０）が第２切替状態に保持されると、第１チャンバ２２Ａ（第２チャンバ２４Ａ）の内部は、大気と連通されるとともにコンプレッサ８０と遮断される。
【００４３】
なお、本実施形態のＬＥＤ照明装置２Ａにおいて、第１チャンバ２２Ａ、第２チャンバ２４Ａ、第１三方弁６８、第２三方弁７０及びコンプレッサ８０は冷媒液供給手段６６Ａを構成する。
【００４４】
コントロールボックス部８の内部には切替制御部（図示せず）及びタイマ（図示せず）が設けられている。タイマは、コンプレッサ８０の作動開始時から第１の時間（例えば６０秒）が経過するのを計測し、次いで、第１の時間の経過時から第２の時間（例えば６０秒）が更に経過するのを計測し、その後、第２の時間の経過時から第１の時間が更に経過するのを計測し、このように第１の時間及び第２の時間の経過を交互に繰り返し計測する。切替制御部は、タイマの計測時間に基づいて第１及び第２三方弁６８，７０を切替制御する。即ち、切替制御部は、コンプレッサ８０の作動開始時（又は第２の時間の経過時）から第１の時間が経過するまでの間は、第１三方弁６８を第１切替状態に保持するとともに第２三方弁７０を第２切替状態に保持し、また第１の時間の経過時から第２の時間が経過するまでの間は、第１三方弁６８を第２切替状態に保持するととともに第２三方弁７０を第１切替状態に保持する。
【００４５】
また、ヘッド部６Ａの放熱チャンバ５８の一側部には、放熱チャンバ５８内の冷却水の温度を検知する温度検知センサ９６が埋設されている。切替制御部は、温度検知センサ９６の検知温度に基づいて、コンプレッサ８０を作動制御する。即ち、切替制御部は、温度検知センサ９６の検知温度が所定温度（例えば６０℃）を超えるとコンプレッサ８０を作動させ、温度検知センサ９６の検知温度が上記所定温度よりも低下するとコンプレッサ８０を作動停止させる。
【００４６】
次に、図６をも参照して、本実施形態のＬＥＤ照明装置２ＡにおけるＬＥＤ４の熱の放熱について説明する。操作スイッチ（図示せず）を操作すると（ステップＳ２１）、ＬＥＤ４が点灯される（ステップＳ２２）。このようにＬＥＤ４が点灯すると、ＬＥＤ４の熱によって放熱チャンバ５８内の冷却水の温度が上昇する。温度検知センサ９６の検知温度が上記所定温度を超えると、ステップＳ２３からステップＳ２４に進み、コンプレッサ８０及び送風ファン４２がそれぞれ作動され、タイマによる第１の時間及び第２の時間の計測が開始される（ステップＳ２５）。
【００４７】
コンプレッサ８０の作動開始時から第１の時間が経過するまでの間は、切替制御部は、第１三方弁６８を第１切替状態に保持するとともに第２三方弁７０を第２切替状態に保持する（ステップＳ２６）。これにより、第１チャンバ２２Ａの内部は大気と遮断され、第２チャンバ２４Ａの内部は大気と連通される。コンプレッサ８０からの圧縮空気は、圧縮空気供給管７８を通して第１チャンバ２２Ａ内に供給され、第１チャンバ２２Ａの内部の圧力が第２チャンバ２４Ａの内部の圧力よりも大きくなる。この圧力差により、第１チャンバ２２Ａ内の冷却水が第１冷却水送給管３８を通してヘッド部６Ａの放熱チャンバ５８に送給される。ＬＥＤ４の熱を吸熱した放熱チャンバ５８内の冷却水は、第２冷却水送給管４６を通して第２チャンバ２４Ａ内に送給される。このようにして、第１チャンバ２２Ａからの冷却水は、第１冷却水送給管３８、放熱チャンバ５８及び第２冷却水送給管４６を通して第２チャンバ２４Ａに送給される（第１の冷却水循環状態）（ステップＳ２７）。
【００４８】
コンプレッサ８０の作動開始時から第１の時間が経過すると、ステップＳ２８からステップＳ２９に進み、切替制御部は、第１三方弁６８を第２切替状態に保持するとともに第２三方弁７０を第１切替状態に保持する。これにより、第２チャンバ２４Ａの内部は大気と遮断され、第１チャンバ２２Ａの内部は大気と連通される。コンプレッサ８０からの圧縮空気は、圧縮空気供給管７８を通して第２チャンバ２４Ａ内に供給され、第２チャンバ２４Ａの内部の圧力が第１チャンバ２２Ａの内部の圧力よりも大きくなる。この圧力差により、第２チャンバ２４Ａ内の冷却水が第２冷却水送給管４６を通してヘッド部６Ａの放熱チャンバ５８に送給される。ＬＥＤ４の熱を吸熱した放熱チャンバ５８内の冷却水は、第１冷却水送給管３８を通して第１チャンバ２２Ａ内に送給される（第２の冷却水循環状態）。
【００４９】
その後、第１の時間の経過時から第２の時間が経過すると、ステップＳ３１からステップＳ３２に進む。温度検知センサ９６の検知温度が上記所定温度より低下しているときには、ステップＳ３２からステップＳ３３に進み、コンプレッサ８０及び送風ファン４２がそれぞれ作動停止され、タイマの計測が停止される（ステップＳ３４）。これにより、冷却水の循環が停止される（ステップＳ３５）。その後、ステップＳ２３に戻り、上述したステップＳ２３〜ステップＳ３５が繰り返し行われる。以上のようにして、第１の時間の間は、冷却水が第１冷却水送給管３８、放熱チャンバ５８及び第２冷却水送給管４６を通して所定方向（図５において白色の矢印で示す方向）に循環され、第２の時間の間は、冷却水が第２冷却水送給管、放熱チャンバ５８及び第１冷却水送給管３８を通して上記所定方向と反対方向（図５において黒色の矢印で示す方向）に循環される。
［第３の実施形態］
次に、図７及び図８を参照して、第３の実施形態のＬＥＤ照明装置について説明する。図７は、本発明の第３の実施形態によるＬＥＤ照明装置の放熱機構を簡略的に示す断面図であり、図８は、図７の第１及び第２開閉弁の開閉制御の流れを示すフローチャートである。
【００５０】
図７を参照して、本実施形態のＬＥＤ照明装置２Ｂは、ワーク（図示せず）に対して紫外線をライン状に照射するライン型の紫外線照射装置から構成されている。ヘッド部６Ｂは開口部９８を有するヘッド本体部１００を備え、この開口部９８には、複数のＬＥＤ４からの紫外線を集光するためのプレート状の集光レンズ１０２が取り付けられている。ヘッド本体部１００の内部には放熱ブロック１０４が配設され、この放熱ブロック１０４は熱伝導性を有する金属（例えばアルミニウム等）から形成されている。放熱ブロック１０４の内部には、放熱管１０６（放熱流路を構成する）が略Ｕ字状に折り返された状態で埋設されている。放熱管１０６の両端部はそれぞれ、ヘッド本体部１００の一側部を貫通して、第１及び第２冷却水送給管３８，４６の各他端部に接続されている。放熱ブロック１０４の一側面には、複数のＬＥＤ４が実装された取付基板１０８が取り付けられている。ＬＥＤ４は、紫外線を照射するＵＶＬＥＤから構成され、取付基板１０８の実装面に所定の間隔を置いてライン状に配置されている。取付基板１０８は、熱伝導性を有する金属（例えばアルミニウム等）から形成されている。取付基板１０８の実装面には、ヘッド本体部１００を貫通して延びる電力ケーブル（図示せず）の一端部が電気的に接続されており、これにより複数のＬＥＤ４とコントロールボックス部８の電源制御部（図示せず）とが電力ケーブルを介して電気的に接続される。
【００５１】
第１チャンバ２２Ｂには、圧縮空気を供給するための第１コンプレッサ１１０（第１圧縮空気供給手段を構成する）が第１圧縮空気供給管１１２を介して接続されている。第１チャンバ２２Ｂには、その内部と大気とを連通するための第１大気連通管１１４が接続され、この第１大気連通管１１４には第１開閉弁１１６（切替手段を構成する）が配設されている。第１開閉弁１１６が閉状態に保持されると、第１チャンバ２２Ｂの内部は大気と遮断され、また第１開閉弁１１６が開状態に保持されると、第１チャンバ２２Ｂの内部は大気と連通される。また、第１チャンバ２２Ｂの内部には、第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水の水位を検知する水位検知センサ１１８が配設されている。第１チャンバ２２Ｂの外側面には、ペルチェ素子１２０を介して放熱フィン４０Ｂが設けられている。
【００５２】
第２チャンバ２４Ｂには、圧縮空気を供給するための第２コンプレッサ１２２（第２圧縮空気供給手段を構成する）が第２圧縮空気供給管１２４を介して接続されている。第２チャンバ２４Ｂには、その内部と大気とを連通するための第２大気連通管１２６が接続され、この第２大気連通管１２６には第２開閉弁１２８（切替手段を構成する）が配設されている。第２開閉弁１２８が閉状態に保持されると、第２チャンバ２４Ｂの内部は大気と遮断され、また第２開閉弁１２８が開状態に保持されると、第２チャンバ２４Ｂの内部は大気と連通される。
【００５３】
なお、本実施形態のＬＥＤ照明装置２Ｂにおいて、ＬＥＤ４及び放熱管１０６は光源手段６２Ｂを構成し、第１チャンバ２２Ｂ、第２チャンバ２４Ｂ、第１開閉弁１１６、第２開閉弁１２８、第１コンプレッサ１１０及び第２コンプレッサ１２２は冷媒液供給手段６６Ｂを構成する。
【００５４】
コントロールボックス部８の内部には開閉制御部（図示せず）が設けられている。開閉制御部は、水位検知センサ１１８の検知温度に基づいて、第１及び第２開閉弁１１６，１２８をそれぞれ開閉制御するとともに、第１及び第２コンプレッサ１１０，１２２をそれぞれ作動制御する。即ち、水位検知センサ１１８により冷却水の水位が所定水位を超えていることが検知されると、開閉制御部は、第１コンプレッサ１１０を作動させるとともに第２コンプレッサ１２２を作動停止させ、また、第１開閉弁１１６を閉状態に保持するとともに第２開閉弁１２８を開状態に保持する。また、水位検知センサ１１８により冷却水の水位が上記所定水位よりも低下していることが検知されると、開閉制御部は、第１コンプレッサ１１０を作動停止させるとともに第２コンプレッサ１２２を作動させ、また、第１開閉弁１１６を開状態に保持するとともに第２開閉弁１２８を閉状態に保持する。
【００５５】
次に、図８をも参照して、本実施形態のＬＥＤ照明装置２ＢにおけるＬＥＤ４の熱の放熱について説明する。操作スイッチ（図示せず）を操作すると（ステップＳ４１）、ＬＥＤ４が点灯される（ステップＳ４２）。第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水の水位が上記所定水位を超えているときには、ステップＳ４３からステップＳ４４に進み、開閉制御部は、水位検知センサ１１８からの検知信号に基づいて、第１コンプレッサ１１０を作動させるとともに第２コンプレッサ１２２を作動停止させ（ステップＳ４４）、また、第１開閉弁１１６を閉状態に保持するとともに第２開閉弁１２８を開状態に保持する（ステップＳ４５）。これにより、第１チャンバ２２Ｂの内部は大気と遮断され、第２チャンバ２４Ｂの内部は大気と連通される。第１コンプレッサ１１０からの圧縮空気は、第１圧縮空気供給管１１２を通して第１チャンバ２２Ｂ内に供給され、第１チャンバ２２Ｂの内部の圧力が第２チャンバ２４Ｂの内部の圧力よりも大きくなる。この圧力差により、第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水は、第１冷却水送給管３８、ヘッド部６Ｂの放熱管１０６及び第２冷却水送給管４６を通して第２チャンバ２４Ｂに送給される（第１の冷却水循環状態）（ステップＳ４６）。
【００５６】
このように冷却水が循環されることにより、第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水の水位が低下するとともに、第２チャンバ２４Ｂ内の冷却水の水位が上昇する。第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水の水位が上記所定水位よりも低下すると、ステップＳ４７からステップＳ４８に進み、開閉制御部は、第１コンプレッサ１１０を作動停止させるとともに第２コンプレッサ１２２を作動させ（ステップＳ４８）、また、第１開閉弁１１６を開状態に保持するとともに第２開閉弁１２８を閉状態に保持する（ステップＳ４９）。これにより、第１チャンバ２２Ｂの内部は大気と連通され、第２チャンバ２４Ｂの内部は大気と遮断される。第２コンプレッサ１２２からの圧縮空気は、第２圧縮空気供給管１２４を通して第２チャンバ２４Ｂ内に供給され、第２チャンバ２４Ｂの内部の圧力が第１チャンバ２２Ｂの内部の圧力よりも大きくなる。この圧力差により、第２チャンバ２４Ｂ内の冷却水は、第２冷却水送給管４６、ヘッド部６Ｂの放熱管１０６及び第１冷却水送給管３８を通して第１チャンバ２２Ｂに送給される（第２の冷却水循環状態）（ステップＳ５０）。その後、ステップＳ４３に戻り、上述したステップＳ４３〜ステップＳ５０が繰り返し行われる。なお、ステップＳ４２において、冷却水の水位が上記所定の水位よりも低下しているときには、ステップＳ４３からステップＳ４８に進む。
【００５７】
以上のようにして、第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水の水位が上記所定水位を超えている間は、冷却水が第１冷却水送給管３８、放熱管１０６及び第２冷却水送給管４６を通して所定方向（図７において白色の矢印で示す方向）に循環され、また第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水の水位が上記所定水位よりも低下している間は、冷却水が第２冷却水送給管４６、放熱管１０６及び第１冷却水送給管３８を通して上記所定方向と反対方向（図５において黒色の矢印で示す方向）に循環される。このようにして冷却水が放熱管１０６を流れることにより、ＬＥＤ４の熱が取付基板１０８及び放熱ブロック１０４を介して放熱管１０６内の冷却水に伝達され、ＬＥＤ４の熱が放熱される。
【００５８】
以上、本発明に従うＬＥＤ照明装置の種々の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００５９】
上記第１及び第２の実施形態では、第１ヘッド本体部４８の開口部５４に取付基板５６を取り付けるように構成したが、この取付基板５６の実装面と反対側の面に、熱伝導性を有する金属（例えばアルミニウム）から形成された放熱基板を取り付けるように構成してもよい。このように構成した場合には、放熱チャンバ５８の一側面は、取付基板５６及び放熱基板によって規定され、ＬＥＤ４の熱は、取付基板５６及び放熱基板を介して放熱チャンバ５８内の冷却水に伝達されるようになる。
【００６０】
また、上記第１及び第２の実施形態のＬＥＤ照明装置２，２Ａをスポット型の紫外線照射装置から構成し、上記第３の実施形態のＬＥＤ照明装置２Ｂをライン型の紫外線照射装置から構成したが、上記第１及び第２の実施形態のＬＥＤ照明装置２，２Ａをライン型の紫外線照射装置から構成し、上記第３の実施形態のＬＥＤ照明装置２Ｂをスポット型の紫外線照射装置から構成してもよい。なお、上記各実施形態では、ＬＥＤ照明装置２（２Ａ）（２Ｂ）を紫外線照射装置に適用する場合について説明したが、これに限られず、例えば画像処理検査用照明装置などのＬＥＤ４を光源とする種々の照明装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
２，２Ａ，２Ｂ ＬＥＤ照明装置
４ ＬＥＤ
６，６Ａ，６Ｂ ヘッド部
８ コントロールボックス部
１０ 電力ケーブル
１２ ケーブル部
２２，２２Ａ，２２Ｂ 第１チャンバ
２４，２４Ａ，２４Ｂ 第２チャンバ
２６ 連通流路
２８ 逆止弁
３０，８０ コンプレッサ
３６ 開閉弁
３８ 第１冷却水送給管
４６ 第２冷却水送給管
５６ 取付基板
５８ 放熱チャンバ
６２，６２Ｂ 光源手段
６４ 冷媒液循環手段
６６，６６Ａ，６６Ｂ 冷媒液供給手段
６８ 第１三方弁
７０ 第２三方弁
１０６ 放熱管
１１０ 第１コンプレッサ
１１６ 第１開閉弁
１２２ 第２コンプレッサ
１２８ 第２開閉弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明装置に関し、より詳しくは、ＬＥＤの熱を冷媒液により放熱させる水冷式のＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤの発光に伴って熱が発生し、ＬＥＤの温度が上昇するに従ってその発光効率が低下する。このような発光効率の低下を防止するためには、ＬＥＤの熱を放熱させる必要があり、その放熱方式としては、冷却風によりＬＥＤの熱を放熱させる空冷式と、ＬＥＤの近傍に配設したパイプ等に冷媒液を流すことによってＬＥＤの熱を放熱させる水冷式とが存在する。一般に、水冷式は空冷式よりも放熱効率が高いことが知られている。
【０００３】
特許文献１には、水冷式によりＬＥＤの熱を放熱させるＬＥＤ照明装置が開示されている。この従来のＬＥＤ照明装置の放熱機構は、ＬＥＤを通して冷媒液を循環させるための第１循環流路と、第１循環流路に配設された第１循環ポンプと、冷却水を供給するための冷却水供給源と、冷却水供給源からの冷却水を循環させるための第２循環流路と、第２循環流路に配設された第２循環ポンプと、第１循環流路を流れる冷媒液と第２循環流路を流れる冷却水との間で熱交換を行うための熱交換器と、を備えている。第１及び第２循環ポンプは、例えばエンペラー式やピストン式の揚水ポンプ等から構成されている。熱交換器における熱交換によって冷却された冷媒液が第１循環流路を流れることにより、ＬＥＤの熱が放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９１９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような従来のＬＥＤ照明装置では、第１及び第２循環ポンプや熱交換器、冷却水供給源等の構成部品によって放熱機構が大型化してしまうため、装置全体が大型化してしまい、小型のＬＥＤ照明装置（例えば、紫外線照射装置など）には上述した従来の放熱機構を採用することは難しいという問題があった。
【０００６】
また、小型のＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤを通して冷媒液を循環させるための第１循環流路は比較的小径（例えば１〜２ｍｍ程度）且つ長尺（例えば１００〜２００ｃｍ程度）となるため、上述した従来の放熱機構による第１循環ポンプでは、その吐出力をこのような小径且つ長尺の第１循環流路に効率良く作用させることが難しいという問題があった。これを解決するには、第１循環ポンプの吐出容量を増大させる方法が考えられるが、このような方法では、第１循環ポンプが大型化して装置全体が大型化してしまい、また、第１循環ポンプの吐出力が第１循環流路以外の部位に分散してしまうため、例えば第１循環ポンプと第１循環流路の接続部等の強度を高めなければならず、装置が大がかりなものになってしまう。また、第１循環流路内の圧力が高まると、第１循環ポンプが自らの吐出力を受けて停止してしまうおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、小型のＬＥＤ照明装置に好適な水冷式の放熱機構を備えたＬＥＤ照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載のＬＥＤ照明装置では、光源手段と、前記光源手段を冷却するための冷媒液を供給するための冷媒液供給手段と、前記冷媒液供給手段からの冷媒液を前記光源手段を通して循環させるための冷媒液循環手段と、を備え、
前記光源手段は、ＬＥＤと、前記ＬＥＤの熱を放熱させるための放熱流路と、を有し、前記冷媒液供給手段は、冷媒液が貯められる第１及び第２チャンバと、前記第１及び第２チャンバを相互に連通する連通流路と、前記連通流路に配設され、前記第１チャンバから前記第２チャンバへの冷媒液の流れを阻止する逆止弁と、前記第１チャンバに圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、前記第１チャンバの内部と大気との連通及び遮断を切り替えるための開閉弁と、を有し、前記冷媒液循環手段は、前記第１チャンバの冷媒液を前記放熱流路に送給するための第１冷媒液送給流路と、前記放熱流路からの冷媒液を前記第２チャンバに送給するための第２冷媒液送給流路と、を有し、前記第２チャンバの内部は大気と連通されるように構成されており、
前記開閉弁が閉状態に保持されると、前記第１チャンバの内部は大気と遮断され、前記第１チャンバに供給された圧縮空気の圧力によって、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路を通して前記放熱流路に送給されるとともに、前記放熱流路からの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記開閉弁が開状態に保持されると、前記第１チャンバの内部は大気と連通され、前記第２チャンバの冷媒液が前記連通流路を通して前記第１チャンバに流入されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載のＬＥＤ照明装置では、前記第２チャンバは前記第１チャンバの上方に配設されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に記載のＬＥＤ照明装置では、光源手段と、前記光源手段を冷却するための冷媒液を供給するための冷媒液供給手段と、前記冷媒液供給手段からの冷媒液を前記光源手段を通して循環させるための冷媒液循環手段と、を備え、
前記光源手段は、ＬＥＤと、前記ＬＥＤの熱を放熱させるための放熱流路と、を有し、前記冷媒液供給手段は、冷媒液が貯められる第１及び第２チャンバと、前記第１及び第２チャンバに圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、前記第１チャンバの内部と大気との連通及び遮断並びに前記第２チャンバの内部と大気との連通及び遮断をそれぞれ切り替えるための切替手段と、を有し、前記冷媒液循環手段は、前記第１チャンバの内部と前記放熱流路とを連通する第１冷媒液送給流路と、前記第２チャンバの内部と前記放熱流路とを連通する第２冷媒液送給流路と、を有しており、
前記切替手段により前記第１チャンバの内部が大気と遮断され且つ前記第２チャンバの内部が大気と連通された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第１チャンバに供給されると、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記切替手段により前記第１チャンバの内部が大気と連通され且つ前記第２チャンバの内部が大気と遮断された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第２チャンバに供給されると、前記第２チャンバの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第１冷媒液送給流路を通して前記第１チャンバに送給されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４に記載のＬＥＤ照明装置では、前記切替手段は、前記第１チャンバの内部が大気と連通される状態及び前記第１チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通される状態に切り替えられる第１三方弁と、前記第２チャンバの内部が大気と連通される状態及び前記第２チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通される状態に切り替えられる第２三方弁と、を有しており、
前記第１三方弁により前記第１チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通され且つ前記第２三方弁により前記第２チャンバの内部が大気と連通された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第１チャンバに供給されると、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記第１三方弁により前記第１チャンバの内部が大気と連通され且つ前記第２三方弁により前記第２チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第２チャンバに供給されると、前記第２チャンバの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第１冷媒液送給流路を通して前記第１チャンバに送給されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項５に記載のＬＥＤ照明装置では、前記切替手段は、前記第１チャンバの内部が大気と連通される開状態及び前記第１チャンバの内部が大気と遮断される閉状態に保持される第１開閉弁と、前記第２チャンバの内部が大気と連通される開状態及び前記第２チャンバの内部が大気と遮断される閉状態に保持される第２開閉弁と、を有し、前記圧縮空気供給手段は、前記第１チャンバに圧縮空気を供給する第１圧縮空気供給手段と、前記第２チャンバに圧縮空気を供給する第２圧縮空気供給手段と、を有しており、
前記第１開閉弁が閉状態に保持され且つ前記第２開閉弁が開状態に保持された状態で、前記第１圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第１チャンバに供給されると、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記第１開閉弁が開状態に保持され且つ前記第２開閉弁が閉状態に保持された状態で、前記第２圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第２チャンバに供給されると、前記第２チャンバの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第１冷媒液送給流路を通して前記第１チャンバに送給されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項６に記載のＬＥＤ照明装置では、前記光源手段を収容するためのヘッド部と、前記冷媒液供給手段を収容するためのコントロールボックス部と、前記冷媒液循環手段を収容するためのケーブル部と、を更に備え、
前記光源手段の前記ＬＥＤは、紫外線を照射するＵＶＬＥＤであり、前記コントロールボックス部には、前記ＬＥＤを点灯制御するための電源制御部が更に収容され、前記ケーブル部には、前記ヘッド部の前記ＬＥＤと前記コントロールボックス部の前記電源制御部とを電気的に接続するための電力ケーブルが更に収容されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項７に記載のＬＥＤ照明装置では、前記放熱流路は放熱チャンバから構成され、前記ヘッド部には、前記ＬＥＤが取り付けられる取付基板が更に収容され、前記取付基板は、前記放熱チャンバの一側面を規定し、前記ヘッド部は、前記放熱チャンバの残りの側面を規定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に記載のＬＥＤ照明装置によれば、相互に連通された第１及び第２チャンバが設けられ、第１チャンバの内部は開閉弁によって大気との連通及び遮断が切り替えられ、第２チャンバの内部は大気と連通されている。開閉弁によって第１チャンバの内部が大気と遮断されると、第１チャンバに供給された圧縮空気の圧力によって、第１チャンバの冷媒液が第１冷媒液送給流路を通して放熱流路に送給されるとともに、放熱流路からの冷媒液が第２冷媒液送給流路を通して第２チャンバに送給される。このような構成であるので、従来のようにエンペラー式やピストン式の揚水ポンプ等を用いることなく冷媒液を循環させることができ、ＬＥＤ照明装置の放熱機構を小型化することができる。それ故に、小型のＬＥＤ照明装置に好適な水冷式の放熱機構を備えたＬＥＤ照明装置を提供することができる。また、第１チャンバに供給された圧縮空気の圧力によって、第１チャンバの冷媒液が第１冷媒液送給流路に押し出されて循環されるので、第１及び第２冷媒液送給流路が比較的小径（例えば１〜２ｍｍ程度）且つ長尺（例えば１００〜２００ｃｍ程度）であっても、冷媒液を第１及び第２冷媒液送給流路にスムーズに循環させることができる。また、第１チャンバに供給される圧縮空気の圧力の大きさは、少なくとも第１チャンバの冷媒液を第１冷媒液送給流路に押し出すことのできる程度の大きさでよいため、装置全体をコンパクトなものにすることができる。
【００１６】
また、本発明の請求項２に記載のＬＥＤ照明装置によれば、第２チャンバは第１チャンバの上方に配設されているので、第１チャンバ内の冷媒液と第２チャンバ内の冷媒液との間に重力差が生じるようになる。これにより、開閉弁が開状態に保持された際に、第２チャンバの冷媒液を連通流路を通して第１チャンバに効率良く流入させることができる。
【００１７】
また、本発明の請求項３に記載のＬＥＤ照明装置によれば、冷媒液供給手段は、第１及び第２チャンバと、第１及び第２チャンバに圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、第１チャンバの内部と大気との連通及び遮断並びに第２チャンバの内部と大気との連通及び遮断をそれぞれ切り替えるための切替手段と、を有している。切替手段により第１チャンバ（第２チャンバ）の内部が大気と遮断され且つ第２チャンバ（第１チャンバ）の内部が大気と連通された状態で、圧縮空気供給手段からの圧縮空気が第１チャンバ（第２チャンバ）に供給されると、第１チャンバ（第２チャンバ）の冷媒液が第１冷媒液送給流路（第２冷媒液送給流路）、放熱流路及び第２冷媒液送給流路（第１冷媒液送給流路）を通して第２チャンバ（第１チャンバ）に送給される。このような構成であるので、従来のようにエンペラー式やピストン式の揚水ポンプ等を用いることなく冷媒液を循環させることができ、ＬＥＤ照明装置の放熱機構を小型化することができる。それ故に、小型のＬＥＤ照明装置に好適な水冷式の放熱機構を備えたＬＥＤ照明装置を提供することができる。また、第１チャンバ（第２チャンバ）に供給された圧縮空気の圧力によって、第１チャンバ（第２チャンバ）の冷媒液が第１冷媒液送給流路（第２冷媒液送給流路）に押し出されて循環されるので、第１及び第２冷媒液送給流路が比較的小径（例えば１〜２ｍｍ程度）且つ長尺（例えば１００〜２００ｃｍ程度）であっても、冷媒液を第１及び第２冷媒液送給流路にスムーズに循環させることができる。また、第１チャンバ（第２チャンバ）に供給される圧縮空気の圧力の大きさは、少なくとも第１チャンバ（第２チャンバ）の冷媒液を第１冷媒液送給流路（第２冷媒液送給流路）に押し出すことのできる程度の大きさでよいため、装置全体をコンパクトなものにすることができる。
【００１８】
また、本発明の請求項４に記載のＬＥＤ照明装置によれば、切替手段は、第１チャンバの内部が大気と連通される状態及び第１チャンバの内部が圧縮空気供給手段と連通される状態に切り替えられる第１三方弁と、第２チャンバの内部が大気と連通される状態及び第２チャンバの内部が圧縮空気供給手段と連通される状態に切り替えられる第２三方弁と、を有している。これら第１及び第２三方弁をそれぞれ所要の通りに切り替えることによって、第１チャンバの冷媒液が第１冷媒液送給流路、放熱流路及び第２冷媒液送給流路を通して第２チャンバに送給される第１の冷媒液循環状態と、第２チャンバの冷媒液が第２冷媒液送給流路、放熱流路及び第１冷媒液送給流路を通して第１チャンバに送給される第２の冷媒液循環状態とにスムーズに切り替えることができる。また、第１及び第２チャンバに圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段は１つでよいので、部品点数の削減及びＬＥＤ照明装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明の請求項５に記載のＬＥＤ照明装置によれば、切替手段は、第１チャンバの内部が大気と連通される開状態及び第１チャンバの内部が大気と遮断される閉状態に保持される第１開閉弁と、第２チャンバの内部が大気と連通される開状態及び第２チャンバの内部が大気と遮断される閉状態に保持される第２開閉弁と、を有している。また、圧縮空気供給手段は、第１チャンバに圧縮空気を供給する第１圧縮空気供給手段と、第２チャンバに圧縮空気を供給する第２圧縮空気供給手段と、を有している。これら第１及び第２開閉弁をそれぞれ所要の通りに開閉することによって、第１チャンバの冷媒液が第１冷媒液送給流路、放熱流路及び第２冷媒液送給流路を通して第２チャンバに送給される第１の冷媒液循環状態と、第２チャンバの冷媒液が第２冷媒液送給流路、放熱流路及び第１冷媒液送給流路を通して第１チャンバに送給される第２の冷媒液循環状態とにスムーズに切り替えることができる。
【００２０】
また、本発明の請求項６に記載のＬＥＤ照明装置によれば、ヘッド部には光源手段が収容され、コントロールボックス部には冷媒液供給手段及び電源制御部が収容され、またケーブル部には冷媒液循環手段及び電力ケーブルが収容される。従って、このような紫外線照射装置としての構成を有するＬＥＤ照明装置において、冷媒液供給手段及び冷媒液循環手段をコンパクトに収容することができ、装置全体をコンパクトなものとすることができる。
【００２１】
また、本発明の請求項７に記載のＬＥＤ照明装置によれば、ＵＶＬＥＤが熱的に取り付けられる取付基板は、放熱流路としての放熱チャンバの一側面を規定し、ヘッド部は、放熱チャンバの残りの側面を規定するので、放熱チャンバをコンパクトに構成することができるとともに、ＬＥＤの熱を取付基板を介して放熱チャンバ内の冷媒液に効率良く伝達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態によるＬＥＤ照明装置を示す斜視図である。
【図２】図１のＬＥＤ照明装置の放熱機構を簡略的に示す断面図である。
【図３】図２のヘッド部を拡大して示す断面図である。
【図４】図２の開閉弁の開閉制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態によるＬＥＤ照明装置の放熱機構を簡略的に示す断面図である。
【図６】図５の第１及び第２三方弁の切替制御の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態によるＬＥＤ照明装置の放熱機構を簡略的に示す断面図である。
【図８】図７の第１及び第２開閉弁の開閉制御の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して、本発明に従うＬＥＤ照明装置の種々の実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
まず、図１〜図４を参照して、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態によるＬＥＤ照明装置を示す斜視図であり、図２は、図１のＬＥＤ照明装置の放熱機構を簡略的に示す断面図であり、図３は、図２のヘッド部を拡大して示す断面図であり、図４は、図２の開閉弁の開閉制御の流れを示すフローチャートである。
【００２４】
図１〜図３を参照して、本実施形態のＬＥＤ照明装置２は、ワーク（図示せず）に対して紫外線をスポット状に照射するスポット型の紫外線照射装置から構成されており、この紫外線照射装置は、例えば紫外線硬化型樹脂の硬化や紫外線インクの乾燥、紫外線塗料の乾燥等に用いられる。このＬＥＤ照明装置２は、ＬＥＤ４が収容されるヘッド部６と、ＬＥＤ４を点灯制御するための電源制御部（図示せず）が収容されるコントロールボックス部８と、ヘッド部６のＬＥＤ４とコントロールボックス部８の電源制御部とを電気的に接続するための電力ケーブル１０が収容されるケーブル部１２と、を備えている。
【００２５】
コントロールボックス部８の前面パネル１４には、電源制御部等を所要の通りに駆動制御するための複数の操作スイッチ１６と、所定の数値等をデジタル表示するための表示器１８と、第１及び第２チャンバ２２，２４（後述する）における冷却水（冷媒液を構成する）の流れを外部より確認するための表示パネル２０とが設けられている。また、ケーブル部１２は細長いパイプ状に形成され、ケーブル部１２の一端部はヘッド部６に接続され、その他端部はコントロールボックス部８の前面パネル１４に接続されている。操作スイッチ１６を操作すると電源制御部が駆動され、電源制御部からの駆動電力が電力ケーブル１０を介してヘッド部６のＬＥＤ４に供給されてＬＥＤ４が点灯される。
【００２６】
本実施形態のＬＥＤ照明装置２では、ヘッド部６のＬＥＤ４の熱を放熱させるための水冷式の放熱機構を備えており、以下、この放熱機構の構成について説明する。コントロールボックス部８の内部には、第１チャンバ２２及び第２チャンバ２４が配設されており、第２チャンバ２４は、第１チャンバ２２の上方に配設されている。第１チャンバ２２及び第２チャンバ２４の内部にはそれぞれ、冷却水を貯めるための貯め空間２５，２７が形成されている。第１チャンバ２２と第２チャンバ２４とは連通流路２６を介して連通され、この連通流路２６には、第２チャンバ２４から第１チャンバ２２への冷却水の流れを許容するとともに第１チャンバ２２から第２チャンバ２４への冷却水の流れを阻止する逆止弁２８が配設されている。
【００２７】
第１チャンバ２２には、圧縮空気を供給するためのコンプレッサ３０（圧縮空気供給手段を構成する）が圧縮空気供給管３２を介して接続されている。また、第１チャンバ２２には、その内部と大気とを連通するための第１大気連通管３４が接続され、この第１大気連通管３４には開閉弁３６が配設されている。なお、第１大気連通管３４には、外部からの塵埃等が第１チャンバ２２内に侵入するのを防止するためのフィルタ（図示せず）を設けるのが好ましい。また、第１チャンバ２２には、第１チャンバ２２内の冷却水をヘッド部６に送給するための第１冷却水送給管３８（第１冷媒液送給流路を構成する）の一端部が接続されている。この第１冷却水送給管３８は可撓性を有するチューブなどから構成され、その直径Ｄ１は例えば１〜２ｍｍ程度、その長さは例えば１００〜２００ｃｍ程度に構成されている。第１チャンバ２２の外側面には放熱フィン４０が設けられ、コントロールボックス部８の内部には、この放熱フィン４０に冷却風を送るための送風ファン４２が配設されている。送風ファン４２からの冷却風が放熱フィン４０に作用することにより、第１チャンバ２２内の冷却水の熱が第１チャンバ２２を介して放熱フィン４０に伝達され、放熱フィン４０より大気中に放熱される。なお、第１チャンバ２２及び放熱フィン４０は、熱伝導性を有する金属（例えばアルミニウム）から形成される。
【００２８】
第２チャンバ２４には第２大気連通管４４が接続され、第２チャンバ２４の内部は、この第２大気連通管４４を通して大気と常時連通されている。なお、第２大気連通管４４には、外部からの塵埃等が第２チャンバ２４内に侵入するのを防止するためのフィルタ（図示せず）を設けるのが好ましい。また、第２チャンバ２４には、ヘッド部６からの冷却水を第２チャンバ２４内に送給するための第２冷却水送給管４６（第２冷媒液送給流路を構成する）の一端部が接続されている。この第２冷却水送給管４６は可撓性を有するチューブなどから構成され、その直径Ｄ２は例えば１〜２ｍｍ程度、その長さは例えば１００〜２００ｃｍ程度に構成されている。
【００２９】
コントロールボックス部８の内部には、開閉制御部（図示せず）及びタイマ（図示せず）が設けられている。タイマは、ＬＥＤ４の点灯開始時から第１の時間（例えば７０秒）が経過するのを計測し、次いで、第１の時間の経過時から第２の時間（例えば１０秒）が更に経過するのを計測し、その後、第２の時間の経過時から第１の時間が更に経過するのを計測し、このように第１の時間及び第２の時間の経過を交互に繰り返し計測する。開閉制御部は、タイマの計測時間に基づいて、開閉弁３６を開閉制御する。即ち、開閉制御部は、ＬＥＤ４の点灯開始時又は第２の時間の経過時から第１の時間が経過するまでの間は、開閉弁３６を閉状態に保持し、また第１の時間の経過時から第２の時間が経過するまでの間は、開閉弁３６を開状態に保持する。開閉弁３６が閉状態に保持されると、第１チャンバ２２の内部は大気と遮断され、また開閉弁３６が開状態に保持されると、第１チャンバ２２の内部は大気と連通される。
【００３０】
ヘッド部６は、ＬＥＤ４を支持するための円筒状の第１ヘッド本体部４８と、集光レンズ５０を支持するための円筒状の第２ヘッド本体部５２と、を備え、第１及び第２ヘッド本体部４８，５２は相互に連結されている。
【００３１】
第１ヘッド本体部４８の一端部には開口部５４が設けられ、その他端部は閉塞されている。第１ヘッド本体部４８の開口部５４には、ＬＥＤ４が実装された取付基板５６が取り付けられている。ＬＥＤ４は、紫外線を照射するＵＶＬＥＤから構成され、また取付基板５６は、熱伝導性を有する金属（例えばアルミニウム）から形成されている。取付基板５６の実装面には、第１ヘッド本体部４８を貫通して延びる電力ケーブル１０の一端部が電気的に接続されており、これによりＬＥＤ４とコントロールボックス部８の電源制御部とが電力ケーブル１０を介して電気的に接続される。また、取付基板５６及び第１ヘッド本体部４８によって放熱チャンバ５８（放熱流路を構成する）が規定されており、取付基板５６により放熱チャンバ５８の一側面が規定され、第１ヘッド本体部４８により放熱チャンバ５８の残りの側面が規定されている。これにより、ＬＥＤ４は、放熱チャンバ５８と熱的に接続されるようになる。放熱チャンバ５８の内部には、冷却水が貯められる放熱空間５９が形成されている。取付基板５６と第１ヘッド本体部４８の開口部５４との間には、例えばＯリングなどのシール部材６０が介在されている。放熱チャンバ５８の内部には、第１及び第２冷却水送給管３８，４６の各他端部が第１ヘッド本体部４８の他端部を貫通して延びている。
【００３２】
第１ヘッド本体部４８の他端部には、ケーブル部１２の一端部が接続されている。このケーブル部１２は可撓性を有するチューブから構成され、その内部には、電力ケーブル１０、第１冷却水送給管３８及び第２冷却水送給管４６が収容されている。
【００３３】
また、第２ヘッド本体部５２の両端部は開口されており、その一端部には、ＬＥＤ４からの紫外線を集光するための集光レンズ５０が取り付けられている。第２ヘッド本体部５２の他端部は、第１ヘッド本体部４８の一端部に連結されている。
【００３４】
なお、本実施形態のＬＥＤ照明装置２において、ＬＥＤ４及び放熱チャンバ５８は光源手段６２を構成し、第１及び第２冷却水送給管３８，４６は冷媒液循環手段６４を構成し、また第１チャンバ２２、第２チャンバ２４、連通流路２６、逆止弁２８、コンプレッサ３０及び開閉弁３６は冷媒液供給手段６６を構成する。
【００３５】
次に、図４をも参照して、本実施形態のＬＥＤ照明装置２におけるＬＥＤ４の熱の放熱について説明する。操作スイッチ１６を操作すると（ステップＳ１）、ＬＥＤ４が点灯され（ステップＳ２）、タイマによる第１の時間及び第２の時間の計測が開始される（ステップＳ３）。また、コンプレッサ３０及び送風ファン４２がそれぞれ作動される（ステップＳ４）。ＬＥＤ４からの紫外線は集光レンズ５０により集光され、例えば紫外線硬化型樹脂などのワーク（図示せず）に向けて照射される。コンプレッサ３０からの圧縮空気は、圧縮空気供給管３２を通して第１チャンバ２２内に供給され、また、送風ファン４２からの冷却風は、第１チャンバ２２の放熱フィン４０に向けて送られる。
【００３６】
開閉制御部は開閉弁３６を閉状態に保持し（ステップＳ５）、第１チャンバ２２の内部は大気と遮断される。これにより、第１チャンバ２２内に供給された圧縮空気の圧力により、第１チャンバ２２内の冷却水が第１冷却水送給管３８を通してヘッド部６の放熱チャンバ５８に送給される。このようにして放熱チャンバ５８に冷却水が貯められ、ＬＥＤ４の熱が取付基板５６を介して放熱チャンバ５８内の冷却水に伝達されることにより、ＬＥＤ４の熱が放熱される。
【００３７】
ＬＥＤ４の熱を吸熱した放熱チャンバ５８内の冷却水は、第２冷却水送給管４６を通して第２チャンバ２４内に送給される。このようにして、第１チャンバ２２からの冷却水は、第１冷却水送給管３８、放熱チャンバ５８及び第２冷却水送給管４６を通して第２チャンバ２４に送給され、これにより冷却水は放熱チャンバ５８を通して循環されるようになる（ステップＳ６）。このように冷却水が放熱チャンバ５８を通して循環されることにより、第１チャンバ２２内の冷却水の水位が低下するとともに、第２チャンバ２４内の冷却水の水位が上昇する。なお、第１チャンバ２２内の圧力は大気圧よりも高く、第２チャンバ２４内の圧力は大気圧と等しく、この圧力差によって、第２チャンバ２４内の冷却水が連通流路２６を通して第１チャンバ２２に流入するのが阻止される。
【００３８】
ＬＥＤ４の点灯開始時から第１の時間（例えば７０秒）が経過すると、ステップＳ７からステップＳ８に進み、開閉制御部は開閉弁３６を開状態に保持する。これにより、第１チャンバ２２の内部が大気と連通されるので、第１チャンバ２２内の圧力及び第２チャンバ２４内の圧力がともに大気圧と等しくなり、第２チャンバ２４内の冷却水が連通流路２６を通して第１チャンバ２２内に流入するようになる。このとき、第１チャンバ２２内の冷却水は第１冷却水送給管３８を通して放熱チャンバ５８に送給されず、冷却水の放熱チャンバ５８を通しての循環は停止される（ステップＳ９）。なお、第２チャンバ２４から第１チャンバ２２に流入した冷却水の熱は、放熱フィン４０より大気中に放熱される。
【００３９】
その後、第１の時間の経過時から第２の時間（例えば１０秒）が経過すると、ステップＳ１０からステップＳ５に戻り、上述したステップＳ５〜ステップＳ１０が繰り返し行われる。以上のようにして、第１の時間の間は、冷却水が放熱チャンバ５８を通して循環され、第２の時間の間は、冷却水の放熱チャンバ５８を通しての循環が停止される。このように、放熱チャンバ５８を通しての冷却水の循環及び循環停止が交互に繰り返されることにより、ＬＥＤ４の熱が放熱される。
【００４０】
本実施形態のＬＥＤ照明装置２では、従来のようにエンペラー式やピストン式の揚水ポンプ等を用いることなく冷却水を循環させることができるので、放熱機構を小型化することができる。これにより、小型のＬＥＤ照明装置２に好適な水冷式の放熱機構を備えたＬＥＤ照明装置２を提供することができる。また、第１チャンバ２２に供給された圧縮空気の圧力によって、第１チャンバ２２内の冷却水が第１冷却水送給管３８に押し出されて循環されるので、第１及び第２冷却水送給管３８，４６が比較的小径且つ長尺であっても、冷却水を第１及び第２冷却水送給管３８，４６を通してスムーズに循環させることができる。また、第１チャンバ２２に供給される圧縮空気の圧力は、少なくとも第１チャンバ２２の冷却水を第１冷却水送給管３８に押し出すことのできる程度の大きさでよいため、コンプレッサ３０の容量を小さく抑えることができ、ＬＥＤ照明装置２全体をコンパクトなものにすることができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、第２チャンバ２４を第１チャンバ２２の上方に配設するように構成したが、例えば第１及び第２チャンバ２２，２４を横方向に並べて配設してもよく、その配置は適宜設定することができる。
［第２の実施形態］
次に、図５及び図６を参照して、第２の実施形態のＬＥＤ照明装置について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態によるＬＥＤ照明装置の放熱機構を簡略的に示す断面図であり、図６は、図５の第１及び第２三方弁の切替制御の流れを示すフローチャートである。なお、以下に示す各実施形態において、上記第１の実施形態と実質上同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
図５を参照して、本実施形態のＬＥＤ照明装置２Ａでは、第１及び第２三方弁６８，７０（切替手段を構成する）が設けられている。なお、上記第１の実施形態のように、第１チャンバ２２Ａと第２チャンバ２２Ａとを相互に連通する連通流路は設けられていない。第１三方弁６８は３つのポート、即ち、第１ポート７２、第２ポート７４及び第３ポート７６を有している。第１三方弁６８の第１ポート７２は圧縮空気供給管７８を介してコンプレッサ８０（圧縮空気供給手段を構成する）と連通され、第２ポート７４は第１大気連通管８２を介して大気と連通され、第３ポート７６は第１接続管８４を介して第１チャンバ２２Ａの内部に連通されている。また、第２三方弁７０は３つのポート、即ち、第１ポート８６、第２ポート８８及び第３ポート９０を有している。第２三方弁７０の第１ポート８６は圧縮空気供給管７８を介してコンプレッサ８０と連通され、第２ポート８８は第２大気連通管９２を介して大気と連通され、第３ポート９０は第２接続管９４を介して第２チャンバ２４Ａの内部に連通されている。この第１三方弁６８（第２三方弁７０）は、第１ポート７２（８６）と第３ポート７６（９０）とを連通させ且つ第２ポート７４（８８）を閉じる第１切替状態と、第２ポート７４（８８）と第３ポート７６（９０）とを連通させ且つ第１ポート７２（８６）を閉じる第２切替状態とに切替自在に構成されている。第１三方弁６８（第２三方弁７０）が第１切替状態に保持されると、第１チャンバ２２Ａ（第２チャンバ２４Ａ）の内部は、大気と遮断されるとともにコンプレッサ８０と連通される。また、第１三方弁６８（第２三方弁７０）が第２切替状態に保持されると、第１チャンバ２２Ａ（第２チャンバ２４Ａ）の内部は、大気と連通されるとともにコンプレッサ８０と遮断される。
【００４３】
なお、本実施形態のＬＥＤ照明装置２Ａにおいて、第１チャンバ２２Ａ、第２チャンバ２４Ａ、第１三方弁６８、第２三方弁７０及びコンプレッサ８０は冷媒液供給手段６６Ａを構成する。
【００４４】
コントロールボックス部８の内部には切替制御部（図示せず）及びタイマ（図示せず）が設けられている。タイマは、コンプレッサ８０の作動開始時から第１の時間（例えば６０秒）が経過するのを計測し、次いで、第１の時間の経過時から第２の時間（例えば６０秒）が更に経過するのを計測し、その後、第２の時間の経過時から第１の時間が更に経過するのを計測し、このように第１の時間及び第２の時間の経過を交互に繰り返し計測する。切替制御部は、タイマの計測時間に基づいて第１及び第２三方弁６８，７０を切替制御する。即ち、切替制御部は、コンプレッサ８０の作動開始時（又は第２の時間の経過時）から第１の時間が経過するまでの間は、第１三方弁６８を第１切替状態に保持するとともに第２三方弁７０を第２切替状態に保持し、また第１の時間の経過時から第２の時間が経過するまでの間は、第１三方弁６８を第２切替状態に保持するととともに第２三方弁７０を第１切替状態に保持する。
【００４５】
また、ヘッド部６Ａの放熱チャンバ５８の一側部には、放熱チャンバ５８内の冷却水の温度を検知する温度検知センサ９６が埋設されている。切替制御部は、温度検知センサ９６の検知温度に基づいて、コンプレッサ８０を作動制御する。即ち、切替制御部は、温度検知センサ９６の検知温度が所定温度（例えば６０℃）を超えるとコンプレッサ８０を作動させ、温度検知センサ９６の検知温度が上記所定温度よりも低下するとコンプレッサ８０を作動停止させる。
【００４６】
次に、図６をも参照して、本実施形態のＬＥＤ照明装置２ＡにおけるＬＥＤ４の熱の放熱について説明する。操作スイッチ（図示せず）を操作すると（ステップＳ２１）、ＬＥＤ４が点灯される（ステップＳ２２）。このようにＬＥＤ４が点灯すると、ＬＥＤ４の熱によって放熱チャンバ５８内の冷却水の温度が上昇する。温度検知センサ９６の検知温度が上記所定温度を超えると、ステップＳ２３からステップＳ２４に進み、コンプレッサ８０及び送風ファン４２がそれぞれ作動され、タイマによる第１の時間及び第２の時間の計測が開始される（ステップＳ２５）。
【００４７】
コンプレッサ８０の作動開始時から第１の時間が経過するまでの間は、切替制御部は、第１三方弁６８を第１切替状態に保持するとともに第２三方弁７０を第２切替状態に保持する（ステップＳ２６）。これにより、第１チャンバ２２Ａの内部は大気と遮断され、第２チャンバ２４Ａの内部は大気と連通される。コンプレッサ８０からの圧縮空気は、圧縮空気供給管７８を通して第１チャンバ２２Ａ内に供給され、第１チャンバ２２Ａの内部の圧力が第２チャンバ２４Ａの内部の圧力よりも大きくなる。この圧力差により、第１チャンバ２２Ａ内の冷却水が第１冷却水送給管３８を通してヘッド部６Ａの放熱チャンバ５８に送給される。ＬＥＤ４の熱を吸熱した放熱チャンバ５８内の冷却水は、第２冷却水送給管４６を通して第２チャンバ２４Ａ内に送給される。このようにして、第１チャンバ２２Ａからの冷却水は、第１冷却水送給管３８、放熱チャンバ５８及び第２冷却水送給管４６を通して第２チャンバ２４Ａに送給される（第１の冷却水循環状態）（ステップＳ２７）。
【００４８】
コンプレッサ８０の作動開始時から第１の時間が経過すると、ステップＳ２８からステップＳ２９に進み、切替制御部は、第１三方弁６８を第２切替状態に保持するとともに第２三方弁７０を第１切替状態に保持する。これにより、第２チャンバ２４Ａの内部は大気と遮断され、第１チャンバ２２Ａの内部は大気と連通される。コンプレッサ８０からの圧縮空気は、圧縮空気供給管７８を通して第２チャンバ２４Ａ内に供給され、第２チャンバ２４Ａの内部の圧力が第１チャンバ２２Ａの内部の圧力よりも大きくなる。この圧力差により、第２チャンバ２４Ａ内の冷却水が第２冷却水送給管４６を通してヘッド部６Ａの放熱チャンバ５８に送給される。ＬＥＤ４の熱を吸熱した放熱チャンバ５８内の冷却水は、第１冷却水送給管３８を通して第１チャンバ２２Ａ内に送給される（第２の冷却水循環状態）。
【００４９】
その後、第１の時間の経過時から第２の時間が経過すると、ステップＳ３１からステップＳ３２に進む。温度検知センサ９６の検知温度が上記所定温度より低下しているときには、ステップＳ３２からステップＳ３３に進み、コンプレッサ８０及び送風ファン４２がそれぞれ作動停止され、タイマの計測が停止される（ステップＳ３４）。これにより、冷却水の循環が停止される（ステップＳ３５）。その後、ステップＳ２３に戻り、上述したステップＳ２３〜ステップＳ３５が繰り返し行われる。以上のようにして、第１の時間の間は、冷却水が第１冷却水送給管３８、放熱チャンバ５８及び第２冷却水送給管４６を通して所定方向（図５において白色の矢印で示す方向）に循環され、第２の時間の間は、冷却水が第２冷却水送給管、放熱チャンバ５８及び第１冷却水送給管３８を通して上記所定方向と反対方向（図５において黒色の矢印で示す方向）に循環される。
［第３の実施形態］
次に、図７及び図８を参照して、第３の実施形態のＬＥＤ照明装置について説明する。図７は、本発明の第３の実施形態によるＬＥＤ照明装置の放熱機構を簡略的に示す断面図であり、図８は、図７の第１及び第２開閉弁の開閉制御の流れを示すフローチャートである。
【００５０】
図７を参照して、本実施形態のＬＥＤ照明装置２Ｂは、ワーク（図示せず）に対して紫外線をライン状に照射するライン型の紫外線照射装置から構成されている。ヘッド部６Ｂは開口部９８を有するヘッド本体部１００を備え、この開口部９８には、複数のＬＥＤ４からの紫外線を集光するためのプレート状の集光レンズ１０２が取り付けられている。ヘッド本体部１００の内部には放熱ブロック１０４が配設され、この放熱ブロック１０４は熱伝導性を有する金属（例えばアルミニウム等）から形成されている。放熱ブロック１０４の内部には、放熱管１０６（放熱流路を構成する）が略Ｕ字状に折り返された状態で埋設されている。放熱管１０６の両端部はそれぞれ、ヘッド本体部１００の一側部を貫通して、第１及び第２冷却水送給管３８，４６の各他端部に接続されている。放熱ブロック１０４の一側面には、複数のＬＥＤ４が実装された取付基板１０８が取り付けられている。ＬＥＤ４は、紫外線を照射するＵＶＬＥＤから構成され、取付基板１０８の実装面に所定の間隔を置いてライン状に配置されている。取付基板１０８は、熱伝導性を有する金属（例えばアルミニウム等）から形成されている。取付基板１０８の実装面には、ヘッド本体部１００を貫通して延びる電力ケーブル（図示せず）の一端部が電気的に接続されており、これにより複数のＬＥＤ４とコントロールボックス部８の電源制御部（図示せず）とが電力ケーブルを介して電気的に接続される。
【００５１】
第１チャンバ２２Ｂには、圧縮空気を供給するための第１コンプレッサ１１０（第１圧縮空気供給手段を構成する）が第１圧縮空気供給管１１２を介して接続されている。第１チャンバ２２Ｂには、その内部と大気とを連通するための第１大気連通管１１４が接続され、この第１大気連通管１１４には第１開閉弁１１６（切替手段を構成する）が配設されている。第１開閉弁１１６が閉状態に保持されると、第１チャンバ２２Ｂの内部は大気と遮断され、また第１開閉弁１１６が開状態に保持されると、第１チャンバ２２Ｂの内部は大気と連通される。また、第１チャンバ２２Ｂの内部には、第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水の水位を検知する水位検知センサ１１８が配設されている。第１チャンバ２２Ｂの外側面には、ペルチェ素子１２０を介して放熱フィン４０Ｂが設けられている。
【００５２】
第２チャンバ２４Ｂには、圧縮空気を供給するための第２コンプレッサ１２２（第２圧縮空気供給手段を構成する）が第２圧縮空気供給管１２４を介して接続されている。第２チャンバ２４Ｂには、その内部と大気とを連通するための第２大気連通管１２６が接続され、この第２大気連通管１２６には第２開閉弁１２８（切替手段を構成する）が配設されている。第２開閉弁１２８が閉状態に保持されると、第２チャンバ２４Ｂの内部は大気と遮断され、また第２開閉弁１２８が開状態に保持されると、第２チャンバ２４Ｂの内部は大気と連通される。
【００５３】
なお、本実施形態のＬＥＤ照明装置２Ｂにおいて、ＬＥＤ４及び放熱管１０６は光源手段６２Ｂを構成し、第１チャンバ２２Ｂ、第２チャンバ２４Ｂ、第１開閉弁１１６、第２開閉弁１２８、第１コンプレッサ１１０及び第２コンプレッサ１２２は冷媒液供給手段６６Ｂを構成する。
【００５４】
コントロールボックス部８の内部には開閉制御部（図示せず）が設けられている。開閉制御部は、水位検知センサ１１８の検知温度に基づいて、第１及び第２開閉弁１１６，１２８をそれぞれ開閉制御するとともに、第１及び第２コンプレッサ１１０，１２２をそれぞれ作動制御する。即ち、水位検知センサ１１８により冷却水の水位が所定水位を超えていることが検知されると、開閉制御部は、第１コンプレッサ１１０を作動させるとともに第２コンプレッサ１２２を作動停止させ、また、第１開閉弁１１６を閉状態に保持するとともに第２開閉弁１２８を開状態に保持する。また、水位検知センサ１１８により冷却水の水位が上記所定水位よりも低下していることが検知されると、開閉制御部は、第１コンプレッサ１１０を作動停止させるとともに第２コンプレッサ１２２を作動させ、また、第１開閉弁１１６を開状態に保持するとともに第２開閉弁１２８を閉状態に保持する。
【００５５】
次に、図８をも参照して、本実施形態のＬＥＤ照明装置２ＢにおけるＬＥＤ４の熱の放熱について説明する。操作スイッチ（図示せず）を操作すると（ステップＳ４１）、ＬＥＤ４が点灯される（ステップＳ４２）。第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水の水位が上記所定水位を超えているときには、ステップＳ４３からステップＳ４４に進み、開閉制御部は、水位検知センサ１１８からの検知信号に基づいて、第１コンプレッサ１１０を作動させるとともに第２コンプレッサ１２２を作動停止させ（ステップＳ４４）、また、第１開閉弁１１６を閉状態に保持するとともに第２開閉弁１２８を開状態に保持する（ステップＳ４５）。これにより、第１チャンバ２２Ｂの内部は大気と遮断され、第２チャンバ２４Ｂの内部は大気と連通される。第１コンプレッサ１１０からの圧縮空気は、第１圧縮空気供給管１１２を通して第１チャンバ２２Ｂ内に供給され、第１チャンバ２２Ｂの内部の圧力が第２チャンバ２４Ｂの内部の圧力よりも大きくなる。この圧力差により、第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水は、第１冷却水送給管３８、ヘッド部６Ｂの放熱管１０６及び第２冷却水送給管４６を通して第２チャンバ２４Ｂに送給される（第１の冷却水循環状態）（ステップＳ４６）。
【００５６】
このように冷却水が循環されることにより、第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水の水位が低下するとともに、第２チャンバ２４Ｂ内の冷却水の水位が上昇する。第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水の水位が上記所定水位よりも低下すると、ステップＳ４７からステップＳ４８に進み、開閉制御部は、第１コンプレッサ１１０を作動停止させるとともに第２コンプレッサ１２２を作動させ（ステップＳ４８）、また、第１開閉弁１１６を開状態に保持するとともに第２開閉弁１２８を閉状態に保持する（ステップＳ４９）。これにより、第１チャンバ２２Ｂの内部は大気と連通され、第２チャンバ２４Ｂの内部は大気と遮断される。第２コンプレッサ１２２からの圧縮空気は、第２圧縮空気供給管１２４を通して第２チャンバ２４Ｂ内に供給され、第２チャンバ２４Ｂの内部の圧力が第１チャンバ２２Ｂの内部の圧力よりも大きくなる。この圧力差により、第２チャンバ２４Ｂ内の冷却水は、第２冷却水送給管４６、ヘッド部６Ｂの放熱管１０６及び第１冷却水送給管３８を通して第１チャンバ２２Ｂに送給される（第２の冷却水循環状態）（ステップＳ５０）。その後、ステップＳ４３に戻り、上述したステップＳ４３〜ステップＳ５０が繰り返し行われる。なお、ステップＳ４２において、冷却水の水位が上記所定の水位よりも低下しているときには、ステップＳ４３からステップＳ４８に進む。
【００５７】
以上のようにして、第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水の水位が上記所定水位を超えている間は、冷却水が第１冷却水送給管３８、放熱管１０６及び第２冷却水送給管４６を通して所定方向（図７において白色の矢印で示す方向）に循環され、また第１チャンバ２２Ｂ内の冷却水の水位が上記所定水位よりも低下している間は、冷却水が第２冷却水送給管４６、放熱管１０６及び第１冷却水送給管３８を通して上記所定方向と反対方向（図５において黒色の矢印で示す方向）に循環される。このようにして冷却水が放熱管１０６を流れることにより、ＬＥＤ４の熱が取付基板１０８及び放熱ブロック１０４を介して放熱管１０６内の冷却水に伝達され、ＬＥＤ４の熱が放熱される。
【００５８】
以上、本発明に従うＬＥＤ照明装置の種々の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００５９】
上記第１及び第２の実施形態では、第１ヘッド本体部４８の開口部５４に取付基板５６を取り付けるように構成したが、この取付基板５６の実装面と反対側の面に、熱伝導性を有する金属（例えばアルミニウム）から形成された放熱基板を取り付けるように構成してもよい。このように構成した場合には、放熱チャンバ５８の一側面は、取付基板５６及び放熱基板によって規定され、ＬＥＤ４の熱は、取付基板５６及び放熱基板を介して放熱チャンバ５８内の冷却水に伝達されるようになる。
【００６０】
また、上記第１及び第２の実施形態のＬＥＤ照明装置２，２Ａをスポット型の紫外線照射装置から構成し、上記第３の実施形態のＬＥＤ照明装置２Ｂをライン型の紫外線照射装置から構成したが、上記第１及び第２の実施形態のＬＥＤ照明装置２，２Ａをライン型の紫外線照射装置から構成し、上記第３の実施形態のＬＥＤ照明装置２Ｂをスポット型の紫外線照射装置から構成してもよい。なお、上記各実施形態では、ＬＥＤ照明装置２（２Ａ）（２Ｂ）を紫外線照射装置に適用する場合について説明したが、これに限られず、例えば画像処理検査用照明装置などのＬＥＤ４を光源とする種々の照明装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
２，２Ａ，２Ｂ ＬＥＤ照明装置
４ ＬＥＤ
６，６Ａ，６Ｂ ヘッド部
８ コントロールボックス部
１０ 電力ケーブル
１２ ケーブル部
２２，２２Ａ，２２Ｂ 第１チャンバ
２４，２４Ａ，２４Ｂ 第２チャンバ
２６ 連通流路
２８ 逆止弁
３０，８０ コンプレッサ
３６ 開閉弁
３８ 第１冷却水送給管
４６ 第２冷却水送給管
５６ 取付基板
５８ 放熱チャンバ
６２，６２Ｂ 光源手段
６４ 冷媒液循環手段
６６，６６Ａ，６６Ｂ 冷媒液供給手段
６８ 第１三方弁
７０ 第２三方弁
１０６ 放熱管
１１０ 第１コンプレッサ
１１６ 第１開閉弁
１２２ 第２コンプレッサ
１２８ 第２開閉弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段と、前記光源手段を冷却するための冷媒液を供給するための冷媒液供給手段と、前記冷媒液供給手段からの冷媒液を前記光源手段を通して循環させるための冷媒液循環手段と、を備え、
前記光源手段は、ＬＥＤと、前記ＬＥＤの熱を放熱させるための放熱流路と、を有し、前記冷媒液供給手段は、冷媒液が貯められる第１及び第２チャンバと、前記第１及び第２チャンバを相互に連通する連通流路と、前記連通流路に配設され、前記第１チャンバから前記第２チャンバへの冷媒液の流れを阻止する逆止弁と、前記第１チャンバに圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、前記第１チャンバの内部と大気との連通及び遮断を切り替えるための開閉弁と、を有し、前記冷媒液循環手段は、前記第１チャンバの冷媒液を前記放熱流路に送給するための第１冷媒液送給流路と、前記放熱流路からの冷媒液を前記第２チャンバに送給するための第２冷媒液送給流路と、を有し、前記第２チャンバの内部は大気と連通されるように構成されており、
前記開閉弁が閉状態に保持されると、前記第１チャンバの内部は大気と遮断され、前記第１チャンバに供給された圧縮空気の圧力によって、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路を通して前記放熱流路に送給されるとともに、前記放熱流路からの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記開閉弁が開状態に保持されると、前記第１チャンバの内部は大気と連通され、前記第２チャンバの冷媒液が前記連通流路を通して前記第１チャンバに流入されることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記第２チャンバは前記第１チャンバの上方に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
光源手段と、前記光源手段を冷却するための冷媒液を供給するための冷媒液供給手段と、前記冷媒液供給手段からの冷媒液を前記光源手段を通して循環させるための冷媒液循環手段と、を備え、
前記光源手段は、ＬＥＤと、前記ＬＥＤの熱を放熱させるための放熱流路と、を有し、前記冷媒液供給手段は、冷媒液が貯められる第１及び第２チャンバと、前記第１及び第２チャンバに圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、前記第１チャンバの内部と大気との連通及び遮断並びに前記第２チャンバの内部と大気との連通及び遮断をそれぞれ切り替えるための切替手段と、を有し、前記冷媒液循環手段は、前記第１チャンバの内部と前記放熱流路とを連通する第１冷媒液送給流路と、前記第２チャンバの内部と前記放熱流路とを連通する第２冷媒液送給流路と、を有しており、
前記切替手段により前記第１チャンバの内部が大気と遮断され且つ前記第２チャンバの内部が大気と連通された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第１チャンバに供給されると、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記切替手段により前記第１チャンバの内部が大気と連通され且つ前記第２チャンバの内部が大気と遮断された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第２チャンバに供給されると、前記第２チャンバの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第１冷媒液送給流路を通して前記第１チャンバに送給されることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記切替手段は、前記第１チャンバの内部が大気と連通される状態及び前記第１チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通される状態に切り替えられる第１三方弁と、前記第２チャンバの内部が大気と連通される状態及び前記第２チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通される状態に切り替えられる第２三方弁と、を有しており、
前記第１三方弁により前記第１チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通され且つ前記第２三方弁により前記第２チャンバの内部が大気と連通された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第１チャンバに供給されると、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記第１三方弁により前記第１チャンバの内部が大気と連通され且つ前記第２三方弁により前記第２チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第２チャンバに供給されると、前記第２チャンバの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第１冷媒液送給流路を通して前記第１チャンバに送給されることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記切替手段は、前記第１チャンバの内部が大気と連通される開状態及び前記第１チャンバの内部が大気と遮断される閉状態に保持される第１開閉弁と、前記第２チャンバの内部が大気と連通される開状態及び前記第２チャンバの内部が大気と遮断される閉状態に保持される第２開閉弁と、を有し、前記圧縮空気供給手段は、前記第１チャンバに圧縮空気を供給する第１圧縮空気供給手段と、前記第２チャンバに圧縮空気を供給する第２圧縮空気供給手段と、を有しており、
前記第１開閉弁が閉状態に保持され且つ前記第２開閉弁が開状態に保持された状態で、前記第１圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第１チャンバに供給されると、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記第１開閉弁が開状態に保持され且つ前記第２開閉弁が閉状態に保持された状態で、前記第２圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第２チャンバに供給されると、前記第２チャンバの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第１冷媒液送給流路を通して前記第１チャンバに送給されることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記光源手段を収容するためのヘッド部と、前記冷媒液供給手段を収容するためのコントロールボックス部と、前記冷媒液循環手段を収容するためのケーブル部と、を更に備え、
前記光源手段の前記ＬＥＤは、紫外線を照射するＵＶＬＥＤであり、前記コントロールボックス部には、前記ＬＥＤを点灯制御するための電源制御部が更に収容され、前記ケーブル部には、前記ヘッド部の前記ＬＥＤと前記コントロールボックス部の前記電源制御部とを電気的に接続するための電力ケーブルが更に収容されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
前記放熱流路は放熱チャンバから構成され、前記ヘッド部には、前記ＬＥＤが取り付けられる取付基板が更に収容され、前記取付基板は、前記放熱チャンバの一側面を規定し、前記ヘッド部は、前記放熱チャンバの残りの側面を規定することを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１】
光源手段と、前記光源手段を冷却するための冷媒液を供給するための冷媒液供給手段と、前記冷媒液供給手段からの冷媒液を前記光源手段を通して循環させるための冷媒液循環手段と、を備え、
前記光源手段は、ＬＥＤと、前記ＬＥＤの熱を放熱させるための放熱流路と、を有し、前記冷媒液供給手段は、冷媒液が貯められる第１及び第２チャンバと、前記第１及び第２チャンバを相互に連通する連通流路と、前記連通流路に配設され、前記第１チャンバから前記第２チャンバへの冷媒液の流れを阻止する逆止弁と、前記第１チャンバに圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、前記第１チャンバの内部と大気との連通及び遮断を切り替えるための開閉弁と、を有し、前記冷媒液循環手段は、前記第１チャンバの冷媒液を前記放熱流路に送給するための第１冷媒液送給流路と、前記放熱流路からの冷媒液を前記第２チャンバに送給するための第２冷媒液送給流路と、を有し、前記第２チャンバの内部は大気と連通されるように構成されており、
前記開閉弁が閉状態に保持されると、前記第１チャンバの内部は大気と遮断され、前記第１チャンバに供給された圧縮空気の圧力によって、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路を通して前記放熱流路に送給されるとともに、前記放熱流路からの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記開閉弁が開状態に保持されると、前記第１チャンバの内部は大気と連通され、前記第２チャンバの冷媒液が前記連通流路を通して前記第１チャンバに流入されることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記第２チャンバは前記第１チャンバの上方に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
光源手段と、前記光源手段を冷却するための冷媒液を供給するための冷媒液供給手段と、前記冷媒液供給手段からの冷媒液を前記光源手段を通して循環させるための冷媒液循環手段と、を備え、
前記光源手段は、ＬＥＤと、前記ＬＥＤの熱を放熱させるための放熱流路と、を有し、前記冷媒液供給手段は、冷媒液が貯められる第１及び第２チャンバと、前記第１及び第２チャンバに圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、前記第１チャンバの内部と大気との連通及び遮断並びに前記第２チャンバの内部と大気との連通及び遮断をそれぞれ切り替えるための切替手段と、を有し、前記冷媒液循環手段は、前記第１チャンバの内部と前記放熱流路とを連通する第１冷媒液送給流路と、前記第２チャンバの内部と前記放熱流路とを連通する第２冷媒液送給流路と、を有しており、
前記切替手段により前記第１チャンバの内部が大気と遮断され且つ前記第２チャンバの内部が大気と連通された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第１チャンバに供給されると、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記切替手段により前記第１チャンバの内部が大気と連通され且つ前記第２チャンバの内部が大気と遮断された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第２チャンバに供給されると、前記第２チャンバの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第１冷媒液送給流路を通して前記第１チャンバに送給されることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記切替手段は、前記第１チャンバの内部が大気と連通される状態及び前記第１チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通される状態に切り替えられる第１三方弁と、前記第２チャンバの内部が大気と連通される状態及び前記第２チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通される状態に切り替えられる第２三方弁と、を有しており、
前記第１三方弁により前記第１チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通され且つ前記第２三方弁により前記第２チャンバの内部が大気と連通された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第１チャンバに供給されると、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記第１三方弁により前記第１チャンバの内部が大気と連通され且つ前記第２三方弁により前記第２チャンバの内部が前記圧縮空気供給手段と連通された状態で、前記圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第２チャンバに供給されると、前記第２チャンバの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第１冷媒液送給流路を通して前記第１チャンバに送給されることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記切替手段は、前記第１チャンバの内部が大気と連通される開状態及び前記第１チャンバの内部が大気と遮断される閉状態に保持される第１開閉弁と、前記第２チャンバの内部が大気と連通される開状態及び前記第２チャンバの内部が大気と遮断される閉状態に保持される第２開閉弁と、を有し、前記圧縮空気供給手段は、前記第１チャンバに圧縮空気を供給する第１圧縮空気供給手段と、前記第２チャンバに圧縮空気を供給する第２圧縮空気供給手段と、を有しており、
前記第１開閉弁が閉状態に保持され且つ前記第２開閉弁が開状態に保持された状態で、前記第１圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第１チャンバに供給されると、前記第１チャンバの冷媒液が前記第１冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第２冷媒液送給流路を通して前記第２チャンバに送給され、また、前記第１開閉弁が開状態に保持され且つ前記第２開閉弁が閉状態に保持された状態で、前記第２圧縮空気供給手段からの圧縮空気が前記第２チャンバに供給されると、前記第２チャンバの冷媒液が前記第２冷媒液送給流路、前記放熱流路及び前記第１冷媒液送給流路を通して前記第１チャンバに送給されることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記光源手段を収容するためのヘッド部と、前記冷媒液供給手段を収容するためのコントロールボックス部と、前記冷媒液循環手段を収容するためのケーブル部と、を更に備え、
前記光源手段の前記ＬＥＤは、紫外線を照射するＵＶＬＥＤであり、前記コントロールボックス部には、前記ＬＥＤを点灯制御するための電源制御部が更に収容され、前記ケーブル部には、前記ヘッド部の前記ＬＥＤと前記コントロールボックス部の前記電源制御部とを電気的に接続するための電力ケーブルが更に収容されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
前記放熱流路は放熱チャンバから構成され、前記ヘッド部には、前記ＬＥＤが取り付けられる取付基板が更に収容され、前記取付基板は、前記放熱チャンバの一側面を規定し、前記ヘッド部は、前記放熱チャンバの残りの側面を規定することを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３０１２（Ｐ２０１２−２３０１２Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６５９８２（Ｐ２０１０−２６５９８２）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（５０２２３１９０４）株式会社仲久 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（５０２２３１９０４）株式会社仲久 (4)
【Ｆターム（参考）】
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