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公開番号2025068894
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2023178997
出願日2023-10-17
発明の名称紫外線LED照射装置
出願人マークテック株式会社
代理人個人
主分類G01R 31/00 20060101AFI20250422BHJP(測定;試験)
要約【課題】
電気回路上で直列に接続されたLEDにおいて、断線した箇所を、個別の紫外線LEDの点灯により特定可能な紫外線LED照射装置を提供する。
【解決手段】
紫外線LED照射装置1は、紫外線LEDを個別に点灯可能とするために、電気回路2を備える。電気回路2は紫外線LED11,12,13,14を直列に接続する直列部4
と、第一の回路5、第二の回路6を設け、またバイパス回路を設ける。バイパス回路には第一のスイッチと第二のスイッチを設ける。通常運転時にはスイッチ40のみオン状態とし、LEDチェック動作時には例えば紫外線LED11をチェック時には第一のスイッチ31と、第二のスイッチ41のみをオン状態にし、他のスイッチはオフ状態とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数の紫外線ＬＥＤを備えた探傷用の紫外線ＬＥＤ照射装置において、
前記紫外線ＬＥＤ照射装置は前記紫外線ＬＥＤを点灯させるための電気回路を備え、
前記複数の紫外線ＬＥＤはそれぞれが前記電気回路上において直列に接続されており、
前記複数の紫外線ＬＥＤはそれぞれが個別に交換可能に構成され、
前記電気回路は前記複数の紫外線ＬＥＤを個別に点灯させることができるバイパス回路を１つ又は複数備えることを特徴とする、紫外線ＬＥＤ照射装置。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記電気回路は前記紫外線ＬＥＤが直列に接続されている直列部を備え、前記直列部はさらに第一の制限抵抗を備え、前記バイパス回路は第二の制限抵抗を備え、前記第二の制限抵抗は前記第一の制限抵抗よりも大きい電気抵抗を有することを特徴とする、請求項１に記載の紫外線ＬＥＤ照射装置。
【請求項３】
前記電気回路は、電源と、複数の前記紫外線ＬＥＤが直列に接続されている直列部と、前記電源から前記直列部までを接続する第一の回路と、前記直列部から前記電源までを接続する第二の回路と、前記バイパス回路で構成され、
前記バイパス回路は第一のバイパス回路と第二のバイパス回路からなり、
前記第一のバイパス回路は第一のスイッチを備え、前記第二のバイパス回路は第二のスイッチを備え、
前記直列部は、直列に接続された複数の前記紫外線ＬＥＤの間に第二の接続部を備え、
第二の接続部は第一のバイパス回路及び第二のバイパス回路に接続され、
前記第一のバイパス回路は前記第一の回路と、第一の接続部を介して接続され、前記第二のバイパス回路は前記第二の回路と、第四の接続部を介して接続され、
前記電気回路が、前記第一のスイッチ及び前記第二のスイッチのオンオフを制御することにより、複数の前記紫外線ＬＥＤは個別に点灯可能に構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の紫外線ＬＥＤ照射装置。
【請求項４】
前記紫外線ＬＥＤ照射装置はさらにケース及び蓋を備え、前記蓋を開状態とすることで紫外線ＬＥＤを点検可能に構成され、前記紫外線ＬＥＤ照射装置はさらに前記蓋の開閉を検知するセンサ及び制御部を備え、前記制御部は、前記蓋が閉状態の際は通常運転動作を実施し、前記蓋の開状態の際はＬＥＤチェック動作を実施するように、スイッチ、前記第一のスイッチ、前記第二のスイッチのオンオフを制御可能に構成されることを特徴とする、請求項３に記載の紫外線ＬＥＤ照射装置。
【請求項５】
前記紫外線ＬＥＤ照射装置はさらにケース及び蓋を備え、前記蓋の内側面に、紫外線が照射されると発光する蛍光部材を備えることを特徴とする、請求項１に記載の紫外線ＬＥＤ照射装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光磁粉探傷試験や蛍光浸透探傷試験で使用する紫外線ＬＥＤ照射装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
蛍光磁粉探傷試験や蛍光浸透探傷試験の分野では、従来メタルハライドランプと反射板を組み合わせて使用されていたが、消費電力が大きいことや水銀の使用による環境影響の懸念から、紫外線ＬＥＤへの移行が進んでいる。この紫外線ＬＥＤは、近年高出力化が進んではいるが、未だに単体では強度や照射範囲が従来のメタルハライドランプに及ばないため、所定の距離に設定された照射面の範囲において所望の紫外線強度となるように複数の紫外線ＬＥＤ（光源）を組み合わせた紫外線ＬＥＤ照射装置が用いられている。
【０００３】
また、ＬＥＤの回路には、直列、並列、直列と並列を組合わせたものがあり用途や機材の環境により、設計者により設計がなされてきた。直列の回路の場合、回路がシンプルになる。電流値が一定になり明るさを合わせやすいといったメリットがある一方、ＬＥＤ素子バラツキに対する個別の調整ができない、ＬＥＤ素子が断線/ショート(故障)した場合同一回路の全てに影響するといったデメリットがある。一方、並列回路を用いた場合は、故障したＬＥＤ素子の特定が容易、各ＬＥＤ素子毎に調整できるといったメリットがあるが、制御回路がＬＥＤ素子の数だけ必要になり、回路が複雑で、コストが高くなる傾向にあり、ＬＥＤ素子の内部抵抗のバラツキにより強度(電流)を合わすためには個別に調整する必要があるといった点がデメリットとなっていた。
【０００４】
ＬＥＤ素子の回路が断線、ショートした場合には、その紫外線ＬＥＤから交換することになる。そのため、当該紫外線ＬＥＤを特定することが必要になるが、特に蛍光磁粉探傷試験や、蛍光浸透探傷試験などの場合、暗所で行うことが多いため、可視光照明を具備している場合もあるが、一般的には十分な明るさが得られず作業場所も暗室であり狭い空間となる。そのため、紫外線ＬＥＤ照射装置のメンテナンスが困難であることが通常である。
【０００５】
そして、従来、紫外線ＬＥＤ照射装置の使用時に、ショート及び断線の場合は紫外線ＬＥＤを交換することが行われていた。暗室で狭い空間での作業となり、また紫外線の照射がされているかどうかを調べなければならないため、作業負担が非常に大きいこととなっている。直列の回路でショートした場合、回路の負荷が小さくなるため同一回路内の正常なＬＥＤ素子に負担がかかることから、即時に回路の通電を止めないと最悪の場合同一回路内の全てのＬＥＤ素子を破損する可能性があるため、ショートを検知し通電を切る回路で構成する必要がある。また、直列の回路で断線した場合は、同一回路内のＬＥＤ素子が全て消灯する。つまり、直列の回路の場合には、ショートの場合も、断線した場合も、回路上全てのＬＥＤ素子が消灯することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１４－７２５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、ＬＥＤ素子を全波整流波形で駆動する際、ＬＥＤ列と電流検出用の抵抗を含む発光回路ブロックが多段接続しても、電流検出用抵抗の値を基準値Ｒとして、各発光回路ブロックに含まれる電流検出用の値を２Ｒ，３Ｒ，４ＲとしたＬＥＤモジュールが開示されている。これは電流検出用の抵抗の管理負荷を小さくするものであり、ＬＥＤ直列回路に検出用のバイパス回路を設けて断線箇所を特定しやすくするものではあるが、抵抗値により断線部を特定するものであり、実点灯で特定可能ではない。
【０００８】
従来から、暗所での作業となるため、計測機器などを用いず、実点灯で断線検知ができないかという点が課題であった。またＬＥＤを並列にて接続した場合には、少しの基板の厚みの違いから、照射する紫外線光の強さにばらつきがでることがあり、探傷試験上問題となりやすい。このように、並列だと光の強さを均一にするのが難しいが、直列であれば光の強さは均一にしやすいことから、ＬＥＤを直列に接続した回路として構成することが望ましい。しかし直列回路とすることにより、一部のＬＥＤについて断線等の不具合が起きると、全部のＬＥＤが消灯してしまうことになる。
【０００９】
また、実点灯で検査する場合、蛍光磁粉探傷試験や蛍光浸透探傷試験で使用する紫外線は、検査面でＪＩＳＺ２３２３などでは検査面で１０００μＷ／ｃｍ＾２以上という高強度のエネルギーを要求されているが、紫外線は直視すると目に有害で、特に暗所で瞳孔が開いた状態において直視するとリスクは一層高まってしまう。その状態で、直列回路を使用した紫外線ＬＥＤ照射装置のＬＥＤが断線した場合、直列回路内の全てのＬＥＤが消灯してしまうため、断線したＬＥＤを特定することは、困難となる。この場合、断線したＬＥＤを特定するためには健全性が確認されているＬＥＤを取り付けたり、テスタで一個ずつ確認する必要があった。一般にテスタが検査現場にないことから、健全性が確認されているＬＥＤを取り付けて確認する場合が多い。しかし、暗所であり狭いという悪環境で、直列回路内のＬＥＤの個数だけ試行錯誤を繰り返し断線したＬＥＤを特定する作業は非常に作業負荷の高い作業であった。また、作業者が紫外線のＬＥＤの点灯状態を確認するため、誤って高強度の紫外線を直視する危険性があり、これらの点が課題となっていた。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するため、直列に接続される紫外線ＬＥＤで構成される紫外線ＬＥＤ照射装置において、実点灯で、直列回路内で故障したＬＥＤを容易に特定することができる紫外線ＬＥＤ照射装置であり、実点灯で、断線検知のため紫外線ＬＥＤを検査する際には、高強度の紫外線を直視することを避けることができる紫外線ＬＥＤ照射装置を提供する事を課題とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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