TW201736775A - 散熱裝置及具有該散熱裝置的光照射裝置 - Google Patents

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Abstract

一種散熱裝置，使用熱管將支撐部件整體可靠地冷卻，且可以以線狀連結配置。將熱源的熱量向空氣中散熱的散熱裝置包括：支撐部件，以第一主面側與熱源緊貼的方式配置；熱管，與支撐部件熱結合；以及多個散熱鰭片，熱管具有：第一直線部，與支撐部件熱接合；第二直線部，與多個散熱鰭片熱接合；以及連接部，將第一直線部和第二直線部連接，第1直線部延伸的方向的熱管的長度，與支撐部件的長度相同或稍短，連接部具有在第1直線部的一端部附近與支撐部件熱接合的彎曲部。

Description

散熱裝置及具有該散熱裝置的光照射裝置
本發明涉及一種用於對光照射裝置的光源等進行冷卻的散熱裝置，特別地，涉及一種具有插入多個散熱鰭片的熱管的熱管式散熱裝置、和具有該散熱裝置的光照射裝置。
當前，作為單張紙膠版印刷用的墨水，使用利用紫外光的照射進行硬化的紫外線硬化型墨水。另外，作為液晶面板或有機EL（Electro Luminescence：電致發光）面板等FPD（Flat Panel Display：平板顯示器）周圍的黏結劑，使用紫外線硬化樹脂。在這種紫外線硬化型墨水或紫外線硬化樹脂的硬化時，通常使用照射紫外光的紫外光照射裝置。
作為紫外光照射裝置，當前已知一種以高壓水銀燈或水銀氙燈等為光源的電燈式照射裝置，但近年來，根據消耗電力的削減、長壽命化、裝置尺寸小型化的要求，取代當前的放電燈，開發了利用LED（Light Emitting Diode，發光二極體）作為光源的紫外光照射裝置。
這種利用LED作為光源的紫外光照射裝置例如記載於專利文獻1中。專利文獻1所述的紫外光照射裝置具有多個光照射模組，該光照射模組具有搭載了多個發光元件（LED）的光照射設備等。多個光照射模組排列成一列而配置，對與多個光照射模組相面對地配置的照射物件物的特定區域，照射線狀的紫外光。
由此，如果使用LED作為光源，則所接通的電力的大半成為熱量，存在由LED自身產生的熱量而發光效率和壽命下降的問題，熱量的處理成為問題。因此，在專利文獻1所述的紫外光照射裝置中，採用在各光照射設備的背面配置散熱用部件，對由LED產生的熱量強制地進行散熱的結構。
專利文獻1中記載的散熱用部件是通過使冷媒流動而進行冷卻的所謂水冷方式的散熱用部件，由於需要冷媒用的配管等，因此存在裝置自身變大的問題、或必須採取漏水的對策等問題。因此，作為雖然是空冷但也具有高散熱效率的方式，提出了使用熱管的結構（例如專利文獻2）。
專利文獻2中記載的光照射裝置，在搭載有多個發光元件（LED）的發光模組的背面側，具有熱管和與熱管嵌插連接而成的多個散熱鰭片，採用將由LED產生的熱量由熱管輸送，從散熱鰭片向空氣中散熱的結構。
專利文獻 專利文獻1：日本公開專利特開2015－153771號公報 專利文獻2：日本公開專利特開2014－038866號公報
根據專利文獻2所公開的光照射裝置的散熱裝置，由於由LED產生的熱量由熱管快速地輸送，從多個散熱鰭片散熱，因此LED被高效地冷卻。因此，可以防止LED的性能下降或損傷，並且可以高亮度發光。另外，專利文獻2所述的散熱裝置，由於是將熱管以“コ”形狀彎折而向與LED的射出方向相反的方向輸送熱量的結構，因此可以使與LED的射出方向垂直的方向的光照射裝置的尺寸小型化。
但是，在如專利文獻2的散熱裝置所示，將熱管以“コ”形狀彎折的結構的情況下，如果熱管的彎曲部從發光模塊的底板（支撐部件）浮起，則該浮起部分的冷卻能力會顯著地下降，因此如果要對底板整體可靠地冷卻，則必須以將熱管的直線部在整個底板的背面整體上緊貼的方式配置，存在熱管的彎曲部會向底板的外側（即與發光模塊的外形相比的外側）凸出的問題。並且，如果熱管的彎曲部向底板的外側凸出，則無法接近LED的排列方向（即熱管的直線部延伸的方向）而配置，無法如專利文獻1記載的結構這樣，將光照射設備以線狀連結配置。
本發明就是鑒於這種情況，其目的在於，提供一種使用熱管將底板（支撐部件）整體可靠地冷卻、且可以以線狀連結配置的散熱裝置，進而實現一種具有該散熱裝置的光照射裝置。
為了實現上述目的，本發明的散熱裝置，與熱源緊貼而配置，將熱源的熱量向空氣中散熱，包括：支撐部件，呈板狀形狀，第一主面側以與熱源緊貼的方式配置；熱管，被支撐部件支撐，並與支撐部件熱接合，輸送來自熱源的熱量；以及多個散熱鰭片，配置在面向與第一主面相對的第二主面的空間內，與熱管熱接合，對由熱管輸送的熱量進行散熱，熱管具有：第一直線部，與支撐部件熱接合；第二直線部，與多個散熱鰭片熱接合；以及連接部， 與第一直線部的一端部和第二直線部的一端部連接，從而使得第一直線部和第二直線部相連接，其中，第一直線部延伸方向的熱管長度，與第一直線部延伸方向的支撐部件的長度相同或者稍短，連接部在第一直線部的一端部附近具有與支撐部件熱接合的彎曲部，在將多個散熱裝置沿第一直線部延伸的方向排列時，可以以第一主面相連續的方式連結。
根據這種結構，在第一直線部延伸的方向上，冷卻能力的波動變小，可以對基板同樣地（大致均勻地）進行冷卻，在基板上配置的LED元件也被大致均勻地冷卻。因此，各LED元件間的溫度差也變小，由溫度特性引起的照射強度的波動也變小。另外，由於熱管及散熱鰭片構成為，不會從面向支撐部件的第二主面的空間偏離，因此在第一直線部延伸的方向上，也可以將多個散熱裝置連結。
另外，較佳為，具有多個熱管，多個熱管的第一直線部，在與第一直線部延伸的方向大致正交的方向上隔著第一特定間隔而配置。
另外，較佳為，多個熱管的第二直線部，在與第二主面大致平行、且與第一直線部延伸的方向大致正交的方向上，隔著第一特定間隔而配置。
另外，較佳為，多個熱管的第二直線部，在與第二主面大致平行、且與第一直線部延伸的方向大致正交的方向上，隔著與第一特定間隔相比更長的第二特定間隔而配置。
另外，也可以是具有風扇的結構，其配置於面向第二主面的空間內，在與第二主面大致垂直的方向上生成氣流。
另外，較佳為，在從第一直線部延伸的方向觀察時，各熱管的第二直線部的位置，在與第二主面大致垂直的方向及大致平行的方向上不同。另外，該情況下，較佳為具有風扇，配置於面向第二主面的空間內，在與第二主面大致平行的方向上生成氣流。
另外，也可以是下述結構：多個散熱鰭片在由多個熱管的第一直線部和第二直線部包圍的空間內具有切口部，散熱裝置具有風扇，配置在由切口部形成的空間內，在相對於第二主面傾斜的方向上生成氣流。
另外，較佳為，第二直線部與第二主面大致平行。
另外，較佳為，支撐部件在第二主面側具有與第一直線部和彎曲部對應形狀的槽部，第一直線部和彎曲部，以嵌入槽部中的方式配置。
另外，從另外的觀點，本發明的光照射裝置，包括：上述任意一個散熱裝置；基板，以與第一主面緊貼的方式配置；以及多個LED元件，它們在基板的表面上，與熱管的第一直線部大致平行地配置。
另外，較佳為，多個LED元件在第一直線部延伸的方向上以特定的間距配置，在第一直線部延伸的方向上，從第一直線部至支撐部件的一端為止的距離、及從連接部至支撐部件的另一端為止的距離，小於或等於間距的1／2。
另外，較佳為，多個LED元件在與第一直線部延伸的方向大致正交的方向上配置多列。
另外，較佳為，多個LED元件配置在隔著基板而與第一直線部相對的位置。
另外，較佳構成為，光照射裝置具有以第一主面相連續的方式連結的多個散熱裝置。另外，該情況下，較佳為，多個散熱裝置在第一直線部延伸的方向上排列而連結。
另外，較佳為，LED元件發出對紫外線硬化樹脂起作用的波長的光。
如上所述，根據本發明，實現一種使用熱管將底板（支撐部件）整體可靠地冷卻，且可以以線狀連結配置的散熱裝置、和具有該散熱裝置的光照射裝置。
以下，對於本發明的實施方式，參照附圖詳細地進行說明。此外，對圖中相同或相當的部分，標注相同的標號，省略其重複說明。
（第1實施方式） 圖1是對具有本發明的第1實施方式涉及的散熱裝置200的光照射裝置10的概略結構進行說明的外觀圖。本實施方式的光照射裝置10是在光源裝置中搭載的裝置，該光源裝置使作為單張紙膠版印刷用的墨水而使用的紫外線硬化型墨水、或作為在FPD（Flat Panel Display）等中作為黏結劑而使用的紫外線硬化樹脂硬化，該光照射裝置10與照射物件物相面對地配置，向照射物件物的特定的區域射出紫外光。在本說明書中，將散熱裝置200的熱管203的第一直線部203a所延伸的方向定義為X軸方向，將熱管203的第一直線部203a排列的方向定義為Y軸方向，將與X軸及Y軸正交的方向定義為Z軸方向而進行說明。此外，光照射裝置10根據所搭載的光源裝置的用途或規格，對於所要求的照射區域不同，因此本實施方式的光照射裝置10構成為，可以沿X軸方向及Y軸方向連結（詳細後述）。
（光照射裝置10的結構） 如圖1所示，本實施方式的光照射裝置10具有LED單元100和散熱裝置200。此外，圖1（a）是本實施方式的光照射裝置10的前視圖（從Z軸方向下游側（正方向側）觀察的圖），圖1（b）是俯面圖（從Y軸方向下游側（正方向側）觀察的圖），圖1（c）是右側視圖（從X軸方向下游側（正方向側）觀察的圖），圖1（d）是左側視圖（從X軸方向上游側（負方向側）觀察的圖），圖1（e）是後視圖（從Z軸方向上游側（負方向側）觀察的圖）。
（LED單元100的結構） 圖2是對本實施方式的LED單元100的結構進行說明的圖，是圖1的B部放大圖。如圖1（a）及圖2所示，LED單元100具有與X軸方向及Y軸方向大致平行的矩形板狀的基板105、和在基板105上配置的多個LED元件110。
基板105是由導熱率高的材料（例如銅、鋁、氮化鋁）形成的矩形的配線基板，如圖1（a）所示，在其表面，沿X軸方向及Y軸方向隔開特定的間隔，以20個（X軸方向）×10列（Y軸方向）的方式，COB（Chip On Board：晶片直接封裝）貼裝200個LED元件110。在基板105上，形成用於向各LED元件110供給電力的陽極圖案（未圖示）及陰極圖案（未圖示），各LED元件110分別與陽極圖案及陰極圖案電性連接。另外，基板105由未圖示的配線線纜與LED驅動電路（未圖示）電性連接，經由陽極圖案及陰極圖案，從LED驅動電路向各LED元件110供給驅動電流。
LED元件110是從LED驅動電路接受驅動電流的供給，射出紫外光（例如波長365nm、385nm、395nm、405nm）的半導體元件。在本實施方式中，20個LED元件110沿X軸方向以特定的行間距PX配置，將其作為一列而沿Y軸方向將10列LED元件110以特定的列間距PY配置（圖2）。因此，如果向各LED元件110供給驅動電流，則從LED單元100沿X軸方向射出大致平行的10條線狀的紫外光。此外，本實施方式的各LED元件110，以射出大致相同的光量的紫外光的方式調整向各LED元件110供給的驅動電流，從LED單元100射出的紫外光在X軸方向及Y軸方向上具有大致均勻的光量分佈。另外，本實施方式的光照射裝置10構成為，可以通過沿X軸方向及Y軸方向連結從而變更照射區域，在將光照射裝置10連結時，以在相鄰的光照射裝置10之間LED元件110的配置相連續的方式，位於X軸方向兩端部的LED元件110配置於自散熱裝置200的支撐部件201的邊緣起為1／2PX的位置，位於Y軸方向的兩端部的LED元件110配置於自散熱裝置200的支撐部件201的邊緣起為1／2PY的位置（圖2）。
（散熱裝置200的結構）
圖3是對本實施方式的散熱裝置200的結構進行說明的圖。圖3（a）是圖1（c）的A－A剖視圖，圖3（b）是圖3（a）的C部放大圖，圖3（c）是圖3（a）的D部放大圖。散熱裝置200以與LED單元100的基板105的背面（與搭載LED元件110的面相反一側的面）緊貼的方式配置，是對由各LED元件110產生的熱量進行散熱的裝置，由支撐部件201、多個熱管203、多個散熱鰭片205構成。如果在各LED元件110中流過驅動電流，從各LED元件110射出紫外光，則因LED元件110的自身發熱而溫度上升，產生發光效率顯著地下降這樣的問題。因此，在本實施方式中，以與基板105的背面緊貼的方式設置散熱裝置200，將由LED元件110產生的熱量經由基板105向散熱裝置200傳導，強制地進行散熱。
支撐部件201是由導熱率高的金屬（例如銅、鋁）形成的矩形板狀的部件。支撐部件201以第一主面201a經由潤滑油等導熱材料與基板105的背面緊貼的方式安裝，對成為熱源的LED單元100發出的熱量進行受熱。在本實施方式的支撐部件201的第二主面201b（與第一主面201a相對的面）上，形成與後述的熱管203的第一直線部203a和彎曲部203ca的形狀對應的槽部201c（圖1（d）、圖3），由支撐部件201支撐熱管203。由此，本實施方式的支撐部件201在支撐熱管203的同時，起到對來自LED單元100的熱量進行受熱的受熱部的作用。
熱管203是減壓封入有工作液（例如水、乙醇、氨等）的剖面大致圓形的中空金屬（例如銅、鋁、鐵、鎂等金屬或包含這些金屬的合金等）的密閉管。如圖3所示，本實施方式的各熱管203在從Y軸方向觀察時具有大致逆コ字狀的形狀，由下述部分構成：第一直線部203a，其沿X軸方向延伸；第二直線部203b，其與第一直線部203a大致平行地沿X軸方向延伸；以及連接部203c，其以使第一直線部203a和第二直線部203b相連續的方式，將第一直線部203a的一端（X軸方向下游側（正方向側）的一端）和第二直線部203b的一端（X軸方向下游側（正方向側）的一端）連接。此外，本實施方式的熱管203，以使得將光照射裝置10連結時不會彼此干涉的方式，配置為不會從面向支撐部件201的第二主面201b的空間偏離。
各熱管203的第一直線部203a是接受來自於支撐部件201的熱量的部分，各熱管203的第一直線部203a在嵌入支撐部件201的槽部201c中的狀態下，由未圖示的固定件或者黏結劑固定，與支撐部件201熱結合（圖3）。在本實施方式中，5個熱管203的第一直線部203a沿Y軸方向隔著特定的間隔而均等地配置（圖1（c）、圖1（d））。
各熱管203的第二直線部203b是對由第一直線部203a接受的熱量進行散熱的部分，各熱管203的第二直線部203b插入散熱鰭片205的通孔205a中，與散熱鰭片205機械及熱結合（圖3）。在本實施方式中，5個熱管203的第二直線部203b沿Y軸方向隔著特定的間隔並列地配置（圖1（c）、圖1（d））。此外，本實施方式的各熱管203的第二直線部203b的長度與第一直線部203a的長度大致相等。
各熱管203的連接部203c以從支撐部件201的第二主面201b凸出的方式，從第一直線部203a的一端向Z軸方向上游側（負方向側）延伸，與第二直線部203b的一端連接。即，連接部203c以使得第二直線部203b與第一直線部203a大致平行的方式將第二直線部203b折返。在各熱管203的連接部203c的第一直線部203a的附近及第二直線部203b的附近，以連接部203c不會壓曲的方式形成彎曲部203ca、203cb。此外，在本實施方式中，彎曲部203ca也以嵌入槽部201c中的狀態被固定，與支撐部件201熱結合。
散熱鰭片205是矩形板狀的金屬（例如銅、鋁、鐵、鎂等金屬或包含它們的合金等）的部件。如圖3所示，在本實施方式的各散熱鰭片205中，形成插入各熱管203的第二直線部203b的通孔205a。在本實施方式中，50片散熱鰭片205按順序插入各熱管203的第二直線部203b中，沿X軸方向隔開特定的間隔而並列地配置。此外，各散熱鰭片205在各通孔205a中與各熱管203的第二直線部203b通過焊接或軟焊等機械及熱結合。此外，本實施方式的散熱鰭片205，以在將光照射裝置10連結時彼此不會干涉的方式，配置為不會從面向支撐部件201的第二主面201b的空間偏離。
如果在各LED元件110中流過驅動電流，從各LED元件110射出紫外光，則因LED元件110的自身發熱而溫度上升，但由各LED元件110產生的熱量經由基板105、支撐部件201向各熱管203的第一直線部203a快速地傳導（移動）。並且，如果熱量移動至各熱管203的第一直線部203a，則各熱管203內的工作液吸收熱量而蒸發，工作液的蒸氣通過連接部203c、第二直線部203b內的空洞進行移動，因此第一直線部203a的熱量移動至第二直線部203b。並且，移動至第二直線部203b的熱量，進一步移動至與第二直線部203b結合的多個散熱鰭片205，從各散熱鰭片205向空氣中散熱。如果從各散熱鰭片205散熱，則由於第二直線部203b的溫度也下降，因此第二直線部203b內的工作液的蒸氣也被冷卻而恢復為液體，移動至第一直線部203a。並且，移動至第一直線部203a的工作液，重新用於吸收經由基板105、支撐部件201傳導的熱量。
由此，在本實施方式中，通過各熱管203內的工作液在第一直線部203a和第二直線部203b之間迴圈，從而由各LED元件110產生的熱量快速地移動至散熱鰭片205，從散熱鰭片205向空氣中高效地散熱。因此，LED元件110的溫度不會過度地上升，也不會產生發光效率顯著下降的問題。
此外，散熱裝置200的冷卻能力由熱管203的熱輸送量和散熱鰭片205的散熱量決定。另外，如果在基板105上二維地配置的各LED元件110間產生溫度差，則會產生由溫度特性引起的照射強度的波動，因此從照射強度的觀點，要求將基板105沿X軸方向及Y軸方向均勻地冷卻，特別地，在本實施方式的光照射裝置10中，由於構成為可沿X軸方向及Y軸方向連結，將LED元件110配置至支撐部件201的端部周邊為止，因此存在必須將直至支撐部件201的端部周邊為止均勻地冷卻這一問題。
因此，在本實施方式的散熱裝置200中構成為，使各熱管203的X軸方向的長度與支撐部件201的X軸方向的長度相同，或者稍短，並且構成為，各熱管203的第一直線部203a和彎曲部203ca與支撐部件201熱接合，從而沿X軸方向均勻進行冷卻。即，通過採用使用各熱管203的第一直線部203a和彎曲部203ca接受來自於支撐部件201的熱量的結構，從而各熱管203不會向X軸方向凸出，並且直至支撐部件201的X軸方向的兩端部為止均勻地被冷卻。另外，關於Y軸方向，通過將多個熱管203沿Y軸方向均等地配置，從而沿Y軸方向也均勻地進行冷卻。此外，如圖3（b）所示，各熱管203從第一直線部203a的前端至支撐部件201的邊緣為止的距離d1，較佳為小於或等於（圖2所示的）LED元件110的X軸方向的尺寸Lｘ的1／2。此外，同樣地，如圖3（c）所示，從各熱管203的彎曲部203ca至支撐部件201的邊緣為止的距離d2，較佳為小於或等於LED元件110的X軸方向的尺寸Lｘ的1／2。
由此，根據本實施方式的結構，在Y軸方向及X軸方向上，冷卻能力的波動變小，可以將基板105同樣地（大致均勻地）冷卻，在基板105上配置的200個LED元件110也被大致均勻地冷卻。因此，各LED元件110間的溫度差也變小，由溫度特性引起的照射強度的波動也變小。另外，由於如圖1及圖3所示，本實施方式的熱管203及散熱鰭片205構成為，不會從面向支撐部件201的第二主面201b空間偏離，因此即使將光照射裝置10連結也不會彼此干涉。
圖4是表示將本實施方式的光照射裝置10沿X軸方向連結的狀態的圖，圖4（a）是俯視圖（從Y軸方向下游側（正方向側）觀察的圖），圖4（b）是前視圖（從Z軸方向下游側（正方向側）觀察的圖）。如圖4（a）所示，本實施方式的光照射裝置10構成為，熱管203及散熱鰭片205不會從面向支撐部件201的第二主面201b的空間偏離，因此可以將支撐部件201接合，以支撐部件201的第一主面201a相連續的方式（即，在相鄰的光照射裝置10之間，LED元件110的配置相連續的方式）連結配置。因此，可以對應於規格或用途，形成各種尺寸的線狀照射區域。
圖5是表示將本實施方式的光照射裝置10沿X軸方向及Y軸方向連結的狀態的圖，圖5（a）是俯視圖（從Y軸方向下游側（正方向側）觀察的圖），圖5（b）是前視圖（從Z軸方向下游側（正方向側）觀察的圖）。如圖5所示，本實施方式的光照射裝置10構成為，熱管203及散熱鰭片205不會從面向支撐部件201的第二主面201b的空間偏離，可以將支撐部件201接合，以支撐部件201的第一主面201a相連續的方式（即，在相鄰的光照射裝置10之間，LED元件110的配置相連續的方式）進行矩陣配置。因此，可以根據規格或用途，形成各種尺寸的照射區域。
以上是本實施方式的說明，但本發明並不限定於上述結構，在本發明的技術思想的範圍內可以進行各種變形。
例如，在本實施方式的散熱裝置200中，如圖1所示，是在Y軸方向上隔著特定的間隔具有並列的5個熱管203和50片散熱鰭片205的結構，但熱管203及散熱鰭片205的數量並不限定於此。散熱鰭片205的數量由LED元件110的發熱量或散熱鰭片205周圍的空氣溫度等的關係確定，對應於可以對由LED元件110產生的熱量進行散熱的所謂鰭片面積而適當選擇。另外，熱管203的數量由LED元件110的發熱量或各熱管203的熱輸送量等之間的關係確定，以可以對由LED元件110產生的熱量充分地進行輸送的方式適當選擇。
另外，在本實施方式中，是在基板105上以20個（X軸方向）×10列（Y軸方向）的方式配置LED元件110，在基板105的背面側配置5個熱管203的結構，但從冷卻效率的觀點，較佳為，基板105上的各LED元件110配置於與各熱管203的第一直線部203a相對應的位置。
另外，在本實施方式中，以5個熱管203的第一直線部203a及第二直線部203b沿Y軸方向隔著特定的間隔而均等地配置的情況為例進行說明（圖1（c）、圖1（d）），但並不一定限定於這種結構。第一直線部203a及第二直線部203b的間隔也可以與LED元件110的配置對應，以逐漸地變寬（或變窄）的方式構成。
另外，本實施方式的散熱裝置200以自然空冷的情況為例進行說明，但也可以設置向散熱裝置200供給冷卻風的風扇，對散熱裝置200進行強制空冷。
（變形例1） 圖6是表示具有本實施方式的散熱裝置200的變形例涉及的散熱裝置200M的光照射裝置10M的圖。圖6（a）是本變形例的光照射裝置10M的俯視圖（從Y軸方向下游側（正方向側）觀察的圖），圖6（b）是右側視圖（從X軸方向下游側（正方向側）觀察的圖）。如圖6所示，本變形例的光照射裝置10M在散熱裝置200M具有冷卻風扇210這一點上與本實施方式的光照射裝置10不同。
冷卻風扇210配置於散熱裝置200M的Z軸方向上游側（負方向側），是向散熱裝置200M供給冷卻風的裝置。如圖6（b）所示，冷卻風扇210在與支撐部件201的第二主面201b垂直的方向（即，Z軸方向或者與Z軸方向相反的方向）上生成氣流W。由冷卻風扇210生成的氣流W在各散熱鰭片205之間流過，對各散熱鰭片205進行冷卻，並且對在各散熱鰭片205中插入的各熱管203的第二直線部203b、及支撐部件201的第二主面201b進行冷卻。因此，根據本變形例的結構，可以使散熱裝置200M的冷卻能力顯著地提高。此外，冷卻風扇210也可以適用於圖4及圖5所示的這種將光照射裝置10M連結而成的結構中，該情況下，可以相對於各散熱裝置200M設置1個冷卻風扇210，或者也可以相對於多個散熱裝置200M設置1個冷卻風扇210。
（第2實施方式） 圖7是對具有本發明的第2實施方式涉及的散熱裝置200A的光照射裝置20的概略結構進行說明的外觀圖。圖7（a）是本實施方式的光照射裝置20的俯視圖（從Y軸方向下游側（正方向側）觀察的圖），圖7（b）是後視圖（從Z軸方向上游側（負方向側）觀察的圖），圖7（c）是右側視圖（從X軸方向下游側（正方向側）觀察的圖），圖7（d）是左側視圖（從X軸方向上游側（負方向側）觀察的圖）。本實施方式的光照射裝置20與第1實施方式的散熱裝置200的不同點在於，熱管203A的第一直線部203Aa的配置間隔狹窄，並且第二直線部203Ab的配置間隔擴大。即，在本實施方式的散熱裝置200A中，各熱管203A的第一直線部203Aa在從X軸方向觀察時，接近支撐部件201A的中央部而與Y軸方向大致平行地配置，各熱管203A的第二直線部203Ab在從X軸方向觀察時，隔著與第一直線部203Aa的間隔相比更大的間隔而與Y軸方向大致平行地配置。根據這種結構，由於可以提高支撐部件201A的中央部的冷卻能力，因此例如在LED單元100的LED元件110集中於基板105的Y軸方向大致中央部而配置的情況下有效。此外，本實施方式的光照射裝置20也與第1實施方式的光照射裝置10同樣地構成為，熱管203A及散熱鰭片205A不會從面向支撐部件201A的第二主面201Ab的空間偏離，因此如圖8所示，可以將支撐部件201A接合，以支撐部件201A的第一主面201Aa相連續的方式連結配置。
（變形例2） 圖9是具有本實施方式的散熱裝置200A的變形例涉及的散熱裝置200AM的光照射裝置20M的右側視圖（從X軸方向下游側（正方向側）觀察的圖）。如圖9所示，本變形例的光照射裝置20M在散熱裝置200AM具有冷卻風扇210A這一點上，與本實施方式的光照射裝置20不同。
冷卻風扇210A與變形例1的冷卻風扇210同樣地，配置於散熱裝置200AM的Z軸方向上游側（負方向側），是向散熱裝置200AM供給冷卻風的裝置。如圖7及圖9所示，在本變形例中，由於第二直線部203Ab（圖9中未圖示）的Y軸方向的間隔擴大，因此與變形例1相比，更多的氣流W到達支撐部件201的第二主面201Ab。因此，根據本變形例的結構，可以進一步提高散熱裝置200AM的冷卻能力。此外，冷卻風扇210A也可以適用於圖8所示的這種將光照射裝置20M連結而成的結構中，該情況下，可以相對於各散熱裝置200AM設置1個冷卻風扇210A，或者也可以相對於多個散熱裝置200AM設置1個冷卻風扇210A。
（第3實施方式） 圖10是對具有本發明的第3實施方式涉及的散熱裝置200B的光照射裝置30的概略結構進行說明的外觀圖。圖10（a）是本實施方式的光照射裝置30的俯視圖（從Y軸方向下游側（正方向側）觀察的圖），圖10（b）是後視圖（從Z軸方向上游側（負方向側）觀察的圖），圖10（c）是右側視圖（從X軸方向下游側（正方向側）觀察的圖），圖10（d）是左側視圖（從X軸方向上游側（負方向側）觀察的圖）。本實施方式的光照射裝置30與第1實施方式的散熱裝置200的不同點在於，從X軸方向觀察時，各熱管203B的第二直線部203Bb的位置在Y軸方向及Z軸方向上不同（圖10（d）），各熱管203B的連接部203Bc（圖10（a）、圖10（c））的長度分別不同，並且散熱鰭片205B形成於支撐部件201B的第二主面201Bb的Y軸方向上游側（負方向側），在支撐部件201B的第二主面201Bb的Y軸方向下游側（正方向側）形成空間P（圖10（b）、圖10（c）、圖10（d））。因此，根據這種結構，在空間P內可以配置其它部件（例如冷卻風扇、LED驅動電路等）。此外，本實施方式的各熱管203B的第一直線部203Ba，與第2實施方式的散熱裝置200A同樣地，在從X軸方向觀察時接近支撐部件201B的中央部而與Y軸方向大致平行的配置。因此，由於可以提高支撐部件201B的中央部的冷卻能力，因此例如在LED單元100的LED元件110集中於基板105的Y軸方向大致中央部而配置的情況下有效。另外，本實施方式的光照射裝置30也與第1實施方式的光照射裝置10同樣地構成為，熱管203B及散熱鰭片205B不會從面向支撐部件201B的第二主面201Bb的空間偏離，因此如圖11所示，可以將支撐部件201B接合，以支撐部件201B的第一主面201Ba相連續的方式連結配置。
（變形例3） 圖12是具有本實施方式的散熱裝置200B的變形例涉及的散熱裝置200BM的光照射裝置30M的右側視圖（從X軸方向下游側（正方向側）觀察的圖）。如圖12所示，本變形例的光照射裝置30M在散熱裝置200BM具有冷卻風扇210B這一點上與本實施方式的光照射裝置30不同。
冷卻風扇210B配置於支撐部件201B的第二主面201Bb上的空間P內，是向散熱裝置200BM供給冷卻風的裝置。如圖12所示，本變形例的冷卻風扇210B，在與支撐部件201B的第二主面201Bb大致平行的方向（即，Y軸方向或與Y軸方向相反的方向）上生成氣流W。由冷卻風扇210B生成的氣流W在各散熱鰭片205B之間流動，對各散熱鰭片205B進行冷卻，並且對在各散熱鰭片205B中插入的各熱管203B的第二直線部203Bb（圖10）進行冷卻。在本變形例中，各熱管203B的第二直線部203Bb（圖10）的位置沿Z軸方向而不同，因此由冷卻風扇210B生成的氣流W準確地流向各第二直線部203Bb（圖10）。因此，根據本變形例的結構，可以顯著地提高散熱裝置200BM的冷卻能力。此外，冷卻風扇210B也可以適用於圖11所示的這種將光照射裝置30M連結結構中，該情況下，可以相對於各散熱裝置200BM設置1個冷卻風扇210B，或者也可以相對於多個散熱裝置200BM設置1個冷卻風扇210B
（第4實施方式） 圖13是對具有本發明的第4實施方式涉及的散熱裝置200C的光照射裝置40的概略結構進行說明的外觀圖。圖13（a）是本實施方式的光照射裝置40的俯視圖（從Y軸方向下游側（正方向側）觀察的圖），圖13（b）是後視圖（從Z軸方向上游側（負方向側）觀察的圖），圖13（c）是右側視圖（從X軸方向下游側（正方向側）觀察的圖），圖13（d）是左側視圖（從X軸方向上游側（負方向側）觀察的圖）。本實施方式的光照射裝置40在從X軸方向觀察時，各熱管203C的第二直線部203Cb的位置在Y軸方向及Z軸方向上不同（圖13（d））。具體地說，與第1實施方式的散熱裝置200的不同點在於，構成為位於Y軸方向下游側（正方向側）的熱管203C的第二直線部203Cb的Z軸方向的位置（即，自第二主面201Cb起的高度），與位於Y軸方向上游側（負方向側）的熱管203C的第二直線部203Cb的Z軸方向的位置（即，自第二主面201Cb起的高度）相比更高，各熱管203C的連接部203Cc（圖13（a）、圖13（c））的長度分別不同，並且散熱鰭片205C在與各第二直線部203Cb相比下側的位置具有切開的切口部205Ca，形成由切口部205Ca、各熱管203C、第二主面201Cb包圍的空間Q（圖13（c）、圖13（d））。根據這種結構，可以在空間Q內配置其它部件（例如冷卻風扇、LED驅動電路等）。此外，本實施方式的各個熱管203C的第一直線部203Ca，與第2實施方式的散熱裝置200A同樣地，在從X軸方向觀察時接近支撐部件201C的中央部而與Y軸方向大致平行地配置。從而，因此可以提高支撐部件201C的中央部的冷卻能力，例如LED單元100的LED元件110配置于集中在基板105的Y軸方向大致中央部時有效。另外，本實施方式的光照射裝置40與第1實施方式的光照射裝置10同樣地構成為，熱管203C及散熱鰭片205C不會從面向支撐部件201C的第二主面201Cb的空間偏離，因此如圖14所示，可以將支撐部件201C接合，以支撐部件201C的第一主面201Ca相連續的方式連結配置。
（變形例4） 圖15是具有本實施方式的散熱裝置200C的變形例涉及的散熱裝置200CM的光照射裝置40M的左側視圖（從X軸方向上游側（負方向側）觀察的圖）。如圖15所示，本變形例的光照射裝置40M在散熱裝置200CM具有冷卻風扇210C這一點上，與本實施方式的光照射裝置40不同。
冷卻風扇210C配置在由切口部205Ca、各熱管203C、第二主面201Cb包圍的空間Q內，是向散熱裝置200CM供給冷卻風的裝置。如圖15所示，本變形例的冷卻風扇210C與切口部205Ca相對地配置，在相對於Y軸方向及Z軸方向傾斜的方向上生成氣流W。由冷卻風扇210C生成的氣流W在各散熱鰭片205C之間流動，對各散熱鰭片205C進行冷卻，並且對在各散熱鰭片205C中插入的各熱管203C的第二直線部203Cb進行冷卻。在本變形例中，各熱管203C的第二直線部203Cb以沿著切口部205Ca的方式（即，與冷卻風扇210C相對的方式）配置，因此由冷卻風扇210C生成的氣流W可靠地撞向各第二直線部203Cb。因此，根據本變形例的結構，能夠顯著地提高散熱裝置200CM的冷卻能力。此外，冷卻風扇210C也可以適用於圖14所示的這種將光照射裝置40M連結的結構中，在該情況下，可以相對於各散熱裝置200CM設置1個冷卻風扇210C，或者也可以相對於多個散熱裝置200CM設置1個冷卻風扇210C。
此外，本次公開的實施方式的全部內容均是例示，應認為其並不是限制性的。本發明的範圍並不由上述說明示出，而是由申請專利範圍示出，其包含與申請專利範圍均等的含義以及範圍內的全部變更。
10、10M、20、20M、30、30M、40、40M‧‧‧光照射裝置
100‧‧‧LED單元
105‧‧‧基板
110‧‧‧LED元件
200、200M、200A、200AM、200B、200BM、200C、200CM‧‧‧散熱裝置
201、201A、201B、201C‧‧‧支撐部件
201a、201Aa、201Ba、201Ca‧‧‧第一主面
201b、201Ab、201Bb、201Cb‧‧‧第二主面
201c‧‧‧槽部
203、203A、203B、203C‧‧‧熱管
203a、203Aa、203Ba、203Ca‧‧‧第一直線部
203b、203Ab、203Bb、203Cb‧‧‧第二直線部
203c、203Bc、203Cc‧‧‧連接部
203ca、203cb‧‧‧彎曲部
205、205A、205B、205C‧‧‧散熱鰭片
205a‧‧‧通孔
205Ca‧‧‧切口部
210、210A、210B、210C‧‧‧冷卻風扇
d1、d2‧‧‧距離
Lx‧‧‧尺寸
P、Q‧‧‧空間
PX‧‧‧行間距
PY‧‧‧列間距
W‧‧‧氣流
[圖1] 是對具有本發明的第1實施方式涉及的散熱裝置的光照射裝置的概略結構進行說明的外觀圖。 [圖2] 是對具有本發明的第1實施方式涉及的散熱裝置的光照射裝置所具備的LED單元的結構進行說明的圖。 [圖3] 是對本發明的第1實施方式涉及的散熱裝置的結構進行說明的圖。 [圖4] 是表示將具有本發明的第1實施方式涉及的散熱裝置的光照射裝置沿X軸方向連結的狀態的圖。 [圖5] 是表示將具有本發明的第1實施方式涉及的散熱裝置的光照射裝置沿X軸方向及Y軸方向連結的狀態的圖。 [圖6] 是表示本發明的第1實施方式涉及的散熱裝置的變形例的結構的圖。 [圖7] 是對具有本發明的第2實施方式涉及的散熱裝置的光照射裝置的概略結構進行說明的外觀圖。 [圖8] 是表示將本發明的第2實施方式涉及的散熱裝置連結的狀態的圖。 [圖9] 是表示本發明的第2實施方式涉及的散熱裝置的變形例的結構的圖。 [圖10] 是對具有本發明的第3實施方式涉及的散熱裝置的光照射裝置的概略結構進行說明的外觀圖。 [圖11] 是表示將本發明的第3實施方式涉及的散熱裝置連結的狀態的圖。 [圖12] 是表示本發明的第3實施方式涉及的散熱裝置的變形例的結構的圖。 [圖13]  是對具有本發明的第4實施方式涉及的散熱裝置的光照射裝置的概略結構進行說明的外觀圖。 [圖14] 是表示將本發明的第4實施方式涉及的散熱裝置連結的狀態的圖。 [圖15] 是表示本發明的第4實施方式涉及的散熱裝置的變形例的結構的圖。
100‧‧‧LED單元
105‧‧‧基板
110‧‧‧LED元件
200‧‧‧散熱裝置
201‧‧‧支撐部件
201a‧‧‧第一主面
201b‧‧‧第二主面
201c‧‧‧槽部
203‧‧‧熱管
203a‧‧‧第一直線部
203b‧‧‧第二直線部
203c‧‧‧連接部
203ca、203cb‧‧‧彎曲部
205‧‧‧散熱鰭片
205a‧‧‧通孔
d1、d2‧‧‧距離

Claims (17)

  1. 一種散熱裝置，其與熱源緊貼而配置，將所述熱源的熱量向空氣中散熱，包括： 支撐部件，呈板狀形狀，第一主面側以與所述熱源緊貼的方式配置； 熱管，被所述支撐部件支撐，並與所述支撐部件熱接合，輸送來自所述熱源的熱量；以及 多個散熱鰭片，配置在面向與所述第一主面相對的所述第二主面的空間內，與所述熱管熱接合，對由所述熱管輸送的熱量進行散熱，所述熱管具有： 第一直線部，與所述支撐部件熱接合； 第二直線部，與所述多個散熱鰭片熱接合；以及 連接部， 與所述第一直線部的一端部和所述第二直線部的一端部連接，從而使得所述第一直線部和所述第二直線部相連結，其中，所述第一直線部延伸的方向的所述熱管的長度，與所述第一直線部延伸方向的所述支撐部件的長度相同或者稍短，所述連接部在所述第一直線部的一端部附近具有與所述支撐部件熱接合的彎曲部，在將多個散熱裝置沿所述第一直線部延伸的方向排列時，可以以所述第一主面相連續的方式連結。
  2. 如請求項1所述的散熱裝置，其中具有多個所述熱管，所述多個熱管的所述第一直線部，在與所述第一直線部延伸的方向大致正交的方向上隔著第一特定間隔而配置。
  3. 如請求項2所述的散熱裝置，其中所述多個熱管的所述第二直線部，在與所述第二主面大致平行、且與所述第一直線部延伸的方向大致正交的方向上，隔著所述第一特定間隔而配置。
  4. 如請求項2所述的散熱裝置，其中所述多個熱管的所述第二直線部，在與所述第二主面大致平行、且與所述第一直線部延伸的方向大致正交的方向上，隔著與所述第一特定間隔相比更長的第二特定間隔而配置。
  5. 如請求項1至4中任意一項所述的散熱裝置，更包括風扇，配置於面向所述第二主面的空間內，在與所述第二主面大致垂直的方向上生成氣流。
  6. 如請求項2所述的散熱裝置，其中，在從所述第一直線部延伸的方向觀察時，所述各熱管的所述第二直線部的位置，在與所述第二主面大致垂直的方向及大致平行的方向上不同。
  7. 如請求項6所述的散熱裝置，更包括風扇，配置於面向所述第二主面的空間內，在與所述第二主面大致平行的方向上生成氣流。
  8. 如請求項6所述的散熱裝置，其中所述多個散熱鰭片在由所述多個熱管的所述第一直線部和所述第二直線部包圍的空間內具有切口部，該散熱裝置更包括風扇，配置在由所述切口部形成的空間內，在相對於所述第二主面傾斜的方向上生成氣流。
  9. 如請求項1至8中任意一項所述的散熱裝置，其中所述第二直線部與所述第二主面大致平行。
  10. 如請求項1至9中任意一項所述的散熱裝置，其中所述支撐部件在所述第二主面側具有與所述第一直線部和所述彎曲部對應形狀的槽部，所述第一直線部和所述彎曲部，以嵌入所述槽部中的方式配置。
  11. 一種光照射裝置，包括： 根據請求項1至10中任意一項所述的散熱裝置； 基板，以與所述第一主面緊貼的方式配置；以及 多個LED元件，在所述基板的表面上，與所述熱管的所述第一直線部大致平行地配置。
  12. 如請求項11所述的光照射裝置，其中所述多個LED元件在所述第一直線部延伸的方向上以特定的間距配置，在所述第一直線部延伸的方向上，從所述第一直線部至所述支撐部件的一端為止的距離、及從所述連接部至所述支撐部件的另一端為止的距離，小於或等於所述間距的1／2。
  13. 如請求項11或12所述的光照射裝置其中所述多個LED元件在與所述第一直線部延伸的方向大致正交的方向上配置多列。
  14. 如請求項11至13中任意一項所述的光照射裝置，其中所述多個LED元件配置在隔著所述基板而與所述第一直線部相對應的位置。
  15. 如請求項11至14中任意一項所述的光照射裝置，其中所述光照射裝置具有以所述第一主面相連續的方式連結的多個所述散熱裝置。
  16. 如請求項15所述的光照射裝置，其中所述多個散熱裝置在所述第一直線部延伸的方向上排列而連結。
  17. 如請求項11至16中任意一項所述的光照射裝置，其中所述LED元件發出對紫外線硬化樹脂起作用的波長的光。
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