(57)【要約】【課題】ヒートパイプに応力を発生させることなく、ベースプレート（支持部材）全体を均一に冷却することが可能な放熱装置を提供すること。【解決手段】熱源の熱を空気中に放熱する放熱装置が、第１主面側が熱源に密着するように配置される支持部材と、支持部材の第２主面に熱的に接合し、熱源からの熱を輸送するヒートパイプと、第２主面に面する空間内に配置され、ヒートパイプと熱的に接合し、ヒートパイプによって輸送された熱を放熱する複数の放熱フィンと、を備え、ヒートパイプは、支持部材と熱的に接合される第１直線部と、複数の放熱フィンと熱的に接合される第２直線部と、第１直線部の一端部と第２直線部の一端部とを接続する接続部と、を有し、各放熱フィンは、ヒートパイプが搭載される領域以外で第２主面と直接的に接合している。【選択図】図２
2020118403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源に密着して配置され、前記熱源の熱を空気中に放熱する放熱装置であって、
板状の形状を呈し、第１主面側が前記熱源に密着するように配置される支持部材と、
前記支持部材の前記第１主面と対向する第２主面に熱的に接合し、前記熱源からの熱を輸送するヒートパイプと、
前記第２主面に面する空間内に配置され、前記ヒートパイプと熱的に接合し、前記ヒートパイプによって輸送された熱を放熱する複数の放熱フィンと、
を備え、
前記ヒートパイプは、
前記支持部材と熱的に接合される第１直線部と、
前記複数の放熱フィンと熱的に接合される第２直線部と、
前記第１直線部と前記第２直線部が連続するように、前記第１直線部の一端部と前記第２直線部の一端部とを接続する接続部と、
を有し、
前記各放熱フィンは、前記ヒートパイプが搭載される領域以外で前記第２主面と直接的に接合している
ことを特徴とする放熱装置。
【請求項２】
前記支持部材が、前記熱源と熱的に接合するベイパーチャンバーであることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
【請求項３】
前記各放熱フィンが、前記第１直線部が延びる方向と略直交する方向の前記第２主面の縁部において前記第２主面と直接的に接合していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放熱装置。
【請求項４】
前記各放熱フィンが、前記ヒートパイプが搭載される領域において、前記第１直線部に部分的に接合していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項５】
前記ヒートパイプを複数備え、
前記各ヒートパイプの前記第１直線部は、前記第１直線部が延びる方向と略直交する方向に所定の間隔をおいて配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項６】
前記第１直線部が延びる方向から見たときに、前記各ヒートパイプの前記第２直線部の位置が、前記第２主面に略垂直な方向及び略平行な方向において異なることを特徴とする請求項５に記載の放熱装置。
【請求項７】
前記放熱装置を前記第１直線部が延びる方向に複数並べたときに、前記第１主面が連続するように連結可能であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放熱装置と、
前記第１主面と密着するように配置される基板と、
前記基板の表面上に配置される複数のＬＥＤ素子と、
を備えることを特徴とする光照射装置。
【請求項９】
前記ＬＥＤ素子が、紫外線硬化樹脂に作用する波長の光を発することを特徴とする請求項８に記載の光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射装置の光源等を冷却するための放熱装置に関し、特に、複数枚の放熱フィンに挿通されるヒートパイプを備えたヒートパイプ式の放熱装置と、該放熱装置を備える光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オフセット枚葉印刷用のインキとして、紫外光の照射により硬化する紫外線硬化型インキが用いられている。また、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等、ＦＰＤ（Flat Panel Display）回りの接着剤として、紫外線硬化樹脂が用いられている。このような紫外線硬化型インキや紫外線硬化樹脂の硬化には、一般に、紫外光を照射する紫外光照射装置が用いられる。
【０００３】
紫外光照射装置としては、従来から高圧水銀ランプや水銀キセノンランプ等を光源とするランプ型照射装置が知られているが、近年、消費電力の削減、長寿命化、装置サイズのコンパクト化の要請から、従来の放電ランプに替えて、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源として利用した紫外光照射装置が開発されている。
【０００４】
このようなＬＥＤを光源として利用した紫外光照射装置は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の光照射装置は、多数のＬＥＤ素子が搭載されたＬＥＤユニットを備えている。
【０００５】
このように、光源としてＬＥＤ素子を用いると、投入した電力の大半が熱となるため、ＬＥＤ素子自身が発生する熱によって発光効率と寿命が低下するといった問題があり、熱の処理が問題となる。そこで、特許文献１に記載の光照射装置においては、多数のＬＥＤ素子が搭載されたＬＥＤユニットの裏面側に、ヒートパイプと、ヒートパイプに嵌挿接続されてなる複数の放熱フィンとを有し、ＬＥＤ素子で発生する熱をヒートパイプで輸送し、放熱フィンから空気中に放熱する構成を採っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−７７５７５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に開示された光照射装置の放熱装置によれば、ＬＥＤ素子によって発生した熱がヒートパイプによって速やかに輸送され、複数の放熱フィンから放熱されるため、ＬＥＤ素子が効率よく冷却される。このため、ＬＥＤ素子の性能の低下や損傷を防止することができると共に、高輝度の発光が可能となる。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の放熱装置のように、ヒートパイプをコの字状に折り曲げる構成の場合、ヒートパイプの一方の直線部に複数の放熱フィンが取り付けられるため、いわゆる片持ち梁の構造となり、ヒートパイプの他方の直線部や湾曲部等にせん断応力が発生し、ヒートパイプと支持部材との接合部分にも応力が集中することから、ヒートパイプの破損、剥離等が発生し易いなど、機械的強度に問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヒートパイプに応力を発生させることなく、ベースプレート（支持部材）全体を均一に冷却することが可能な放熱装置を提供し、さらにはこの放熱装置を備えた光照射装置をすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の放熱装置は、熱源に密着して配置され、熱源の熱を空気中に放熱する放熱装置であって、板状の形状を呈し、第１主面側が熱源に密着するように配置される支持部材と、支持部材の第１主面と対向する第２主面に熱的に接合し、熱源からの熱を輸送するヒートパイプと、第２主面に面する空間内に配置され、ヒートパイプと熱的に接合し、ヒートパイプによって輸送された熱を放熱する複数の放熱フィンと、を備え、ヒートパイプは、支持部材と熱的に接合される第１直線部と、複数の放熱フィンと熱的に接合される第２直線部と、第１直線部と第２直線部が連続するように、第１直線部の一端部と第２直線部の一端部とを接続する接続部と、を有し、各放熱フィンは、ヒートパイプが搭載される領域以外で第２主面と直接的に接合していることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、各放熱フィンが第２直線部のみならず、第２主面にも直接的に接合しているため、ヒートパイプの第１直線部や接続部等に応力が発生することはなく、支持部材を安定して冷却することができる。
【００１２】
また、支持部材が、熱源と熱的に接合するベイパーチャンバーであることが望ましい。
【００１３】
また、各放熱フィンが、第１直線部が延びる方向と略直交する方向の第２主面の縁部において第２主面と直接的に接合していることが望ましい。
【００１４】
また、各放熱フィンが、ヒートパイプが搭載される領域において、第１直線部に部分的に接合していることが望ましい。
【００１５】
また、ヒートパイプを複数備え、各ヒートパイプの第１直線部は、第１直線部が延びる方向と略直交する方向に所定の間隔をおいて配置されていることが望ましい。また、この場合、第１直線部が延びる方向から見たときに、各ヒートパイプの第２直線部の位置が、第２主面に略垂直な方向及び略平行な方向において異なることが望ましい。
【００１６】
また、放熱装置を第１直線部が延びる方向に複数並べたときに、第１主面が連続するように連結可能であることが望ましい。
【００１７】
また、別の観点からは、本発明の光照射装置は、上記いずれかの放熱装置と、第１主面と密着するように配置される基板と、基板の表面上に配置される複数のＬＥＤ素子と、を備えることを特徴とする。また、この場合、ＬＥＤ素子が、紫外線硬化樹脂に作用する波長の光を発することが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、ヒートパイプに応力を発生させることなく、ベースプレート（支持部材）全体を均一に冷却することが可能な放熱装置と、当該放熱装置を備えた光照射装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る放熱装置を備えた光照射装置の概略構成を説明する外観図である。
【図２】図２は、図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】図３（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ部拡大図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る放熱装置を備えた光照射装置をＸ軸方向に連結した状態を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る放熱装置を備えた光照射装置の冷却能力を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る放熱装置２００を備えた光照射装置１０の概略構成を説明する外観図であり、図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は正面図である。本実施形態の光照射装置１０は、オフセット枚葉印刷用のインキとして用いられる紫外線硬化型インキや、ＦＰＤ（Flat Panel Display）等で接着剤として用いられる紫外線硬化樹脂を硬化させる光源装置に搭載される装置であり、照射対象物に対向して配置され、照射対象物の所定のエリアに紫外光を出射する。本明細書においては、放熱装置２００のヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａが延びる方向をＸ軸方向、ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａが並ぶ方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸と直交する方向をＺ軸方向と定義して説明する。なお、光照射装置１０が搭載される光源装置の用途や仕様によって、求められる照射エリアが異なるため、本実施形態の光照射装置１０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に連結可能に構成されている（詳細は後述）。
【００２２】
（光照射装置１０の構成）
図１に示すように、本実施形態の光照射装置１０は、２つのＬＥＤユニット１００と、放熱装置２００と、を備えている。
【００２３】
（ＬＥＤユニット１００の構成）
各ＬＥＤユニット１００は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で規定される矩形板状の基板１０５と、基板１０５上に配置された複数のＬＥＤ素子１１０と、を備えている。
【００２４】
基板１０５は、熱伝導率の高い材料（例えば、銅、アルミニウム、窒化アルミニウム）で形成された矩形状の配線基板であり、図１（ｂ）に示すように、その表面には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に所定の間隔を空けて、１０個（Ｘ軸方向）×２４列（Ｙ軸方向）の態様で、２４０個のＬＥＤ素子１１０が千鳥状にＣＯＢ（Chip On Board）実装されている。基板１０５上には、各ＬＥＤ素子１１０に電力を供給するためのアノードパターン（不図示）及びカソードパターン（不図示）が形成されており、各ＬＥＤ素子１１０は、アノードパターン及びカソードパターンにそれぞれ電気的に接続されている。また、基板１０５は、不図示の配線ケーブルによってＬＥＤ駆動回路（不図示）と電気的に接続されており、各ＬＥＤ素子１１０には、アノードパターン及びカソードパターンを介して、ＬＥＤ駆動回路からの駆動電流が供給されるようになっている。
【００２５】
ＬＥＤ素子１１０は、ＬＥＤ駆動回路から駆動電流の供給を受けて、紫外光（例えば、波長３６５ｎｍ、３８５ｎｍ、３９５ｎｍ、４０５ｎｍ）を出射する半導体素子である。各ＬＥＤ素子１１０に駆動電流が供給されると、ＬＥＤユニット１００からはＸ軸方向及びＹ軸方向において略均一な光量分布を有する紫外光が出射される。
【００２６】
（放熱装置２００の構成）
図２、図３は、本実施形態の放熱装置２００の構成を説明する図である。図２は、図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図であり、図３（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ部拡大図である。放熱装置２００は、ＬＥＤユニット１００の基板１０５の裏面（ＬＥＤ素子１１０が搭載される面と反対側の面）に密着するように配置され、各ＬＥＤ素子１１０で発生した熱を放熱する装置であり、ベイパーチャンバー２０１と、複数のヒートパイプ２０３と、複数の放熱フィン２０５とで構成されている。各ＬＥＤ素子１１０に駆動電流が流れ、各ＬＥＤ素子１１０から紫外光が出射されると、ＬＥＤ素子１１０の自己発熱により温度が上昇し、発光効率が著しく低下するといった問題が発生する。このため、本実施形態においては、基板１０５の裏面に密着するように放熱装置２００を設け、ＬＥＤ素子１１０で発生する熱を、基板１０５を介して放熱装置２００に伝導し、強制的に放熱している。
【００２７】
ベイパーチャンバー２０１は、作動液（例えば、水、アルコール、アンモニア等）が減圧封入された中空部Ｐを有する（図３（ｂ））、金属（例えば、銅、アルミニウム、鉄、マグネシウム等の金属やこれらを含む合金等）の板状部材である。ベイパーチャンバー２０１は、第１主面２０１ａがグリス等の熱伝導部材を介して基板１０５の裏面に密着するように取り付けられ、熱源となるＬＥＤユニット１００が発する熱を受熱する。本実施形態のベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂ（第１主面２０１ａと対向する面）には、ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａが、不図示の固定具又は接着剤等によって熱的及び機械的に接合されており、ベイパーチャンバー２０１によってヒートパイプ２０３が支持されるようになっている。このように、本実施形態のベイパーチャンバー２０１は、ヒートパイプ２０３を支持すると共に、ＬＥＤユニット１００からの熱を受熱する受熱部として機能するようになっている。そして、ベイパーチャンバー２０１がＬＥＤユニット１００からの熱を受熱すると、ベイパーチャンバー２０１内の作動液が気化して、その蒸気が中空部Ｐ内を移動し、ベイパーチャンバー２０１に伝達された熱は、ヒートパイプ２０３側の面からヒートパイプ２０３に伝達される。そして、ベイパーチャンバー２０１に伝達された熱が、ヒートパイプ２０３に伝達されると、作動液の蒸気は熱を放出して液体に戻る。この繰り返しによって、ＬＥＤユニット１００からの熱は、ヒートパイプ２０３に効率よく伝導される。なお、本実施形態においては、ＬＥＤユニット１００からの（つまり、ＬＥＤ素子１１０からの）熱が効率よく伝達されるように、ＬＥＤユニット１００がベイパーチャンバー２０１に取り付けられたときに、ＬＥＤ素子１１０がベイパーチャンバー２０１の有効エリアＶＣのＹ軸方向略中央部に位置するようになっている（図１（ｂ））。つまり、ＬＥＤ素子１１０からの熱は、ベイパーチャンバー２０１によってＹ軸方向に広がるように伝達されて、第２主面２０１ｂからヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａに伝達される。
【００２８】
ヒートパイプ２０３は、作動液（例えば、水、アルコール、アンモニア等）が減圧封入された、断面略円形の中空の金属（例えば、銅、アルミニウム、鉄、マグネシウム等の金属やこれらを含む合金等）の密閉管である。図３に示すように、本実施形態の各ヒートパイプ２０３は、Ｙ軸方向から見たときに、略逆コの字状の形状を有しており、Ｘ軸方向に延びる第１直線部２０３ａと、第１直線部２０３ａと略平行にＸ軸方向に延びる第２直線部２０３ｂと、第１直線部２０３ａと第２直線部２０３ｂが連続するように第１直線部２０３ａの一端（Ｘ軸方向と相反する方向の一端）と第２直線部２０３ｂの一端（Ｘ軸方向と相反する方向の一端）とを接続する接続部２０３ｃとから構成されている。なお、本実施形態のヒートパイプ２０３は、光照射装置１０が連結したときに互いに干渉することがないように、ベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂに面する空間から逸脱しないように配置されている。
【００２９】
各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａは、ベイパーチャンバー２０１からの熱を受け取る部分であり、ＹＺ平面の断面がＤ字状の形状を呈し、第１直線部２０３ａの平坦部がベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂに当接した状態で不図示の固定具又は接着剤によって固定され、ベイパーチャンバー２０１と熱的及び機械的に接合している（図２）。本実施形態においては、９個のヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａが、Ｙ軸方向に所定の間隔をおいて、又は近接して配置されている（図２）。なお、図２に示すように、本実施形態においては、Ｘ軸方向から見たときに、ＬＥＤ素子１１０が配置されている領域（以下、「ＬＥＤ搭載領域ＬＷ」という。）のＹ軸方向の幅よりも、ベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂ上のヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａが配置されている領域（以下、「ヒートパイプ搭載領域ＨＷ」という。）のＹ軸方向の幅の方が広くなっており、ＬＥＤ素子１１０からの熱が、ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａに確実に伝達されるようになっている。
【００３０】
各ヒートパイプ２０３の第２直線部２０３ｂは、第１直線部２０３ａによって受け取った熱を放熱する部分であり、各ヒートパイプ２０３の第２直線部２０３ｂが放熱フィン２０５の貫通孔２０５ａに挿通され、放熱フィン２０５と機械的及び熱的に接合している（図２）。図２に示すように、本実施形態においては、９個のヒートパイプ２０３の第２直線部２０３ｂが、互いに干渉しないように、Ｙ軸方向及びＺ軸方向において位置が異なるように配置されている。なお、本実施形態の各ヒートパイプ２０３の第２直線部２０３ｂの長さは、第１直線部２０３ａの長さと略等しい。
【００３１】
各ヒートパイプ２０３の接続部２０３ｃは、ベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂから突出するように第１直線部２０３ａの一端から第２直線部２０３ｂの一端に向かって延び、第２直線部２０３ｂの一端に接続されている。つまり、接続部２０３ｃは、第２直線部２０３ｂが第１直線部２０３ａと略平行となるように、第２直線部２０３ｂを折り返している。各ヒートパイプ２０３の接続部２０３ｃの第１直線部２０３ａの近傍及び第２直線部２０３ｂの近傍には、接続部２０３ｃが座屈しないように、湾曲部２０３ｃａ、２０３ｃｂが形成されている（図３）。
【００３２】
放熱フィン２０５は、矩形板状の金属（例えば、銅、アルミニウム、鉄、マグネシウム等の金属やこれらを含む合金等）の部材である。図３に示すように、本実施形態の各放熱フィン２０５には、各ヒートパイプ２０３の第２直線部２０３ｂが挿入される貫通孔２０５ａが形成されている。本実施形態においては、３７枚の放熱フィン２０５が、各ヒートパイプ２０３の第２直線部２０３ｂに順に挿入され、Ｘ軸方向に所定の間隔を空けて並べて配置されている。なお、各放熱フィン２０５は、各貫通孔２０５ａにおいて、各ヒートパイプ２０３の第２直線部２０３ｂと溶接やはんだ付け等によって機械的及び熱的に接合している。また、本実施形態の各放熱フィン２０５のＺ軸方向の端部には、コの字状の切欠部２０５ｂが形成されており、各放熱フィン２０５が各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａと接触しないように（つまり、各放熱フィン２０５と各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａとの間に隙間Ｓが形成されるように）離間している（図２）。また、本実施形態の放熱フィン２０５は、光照射装置１０が連結したときに互いに干渉することがないように、ベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂに面する空間から逸脱しないように配置されている。
【００３３】
このように、本実施形態の放熱フィン２０５は、各ヒートパイプ２０３の第２直線部２０３ｂと接合されるが、各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａとは接合されていない。このように、第２直線部２０３ｂのみで複数の放熱フィン２０５を支持する構成とすると、いわゆる片持ち梁の構造となるため、各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａや接続部２０３ｃにせん断応力が発生することとなる。そこで、本実施形態においては、放熱フィン２０５のＹ軸方向の両端部ＥをＺ軸方向に突出させて、ベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂの縁部（つまり、ヒートパイプ搭載領域ＨＷの外側）に接合するように構成し、かかるせん断応力の発生を抑制している（図２）。つまり、各放熱フィン２０５は、ヒートパイプ搭載領域ＨＷにおいてベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂと接合せず、ヒートパイプ搭載領域ＨＷの外側でベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂと直接的に接合することで、機械的強度が高くなるように構成されている。
【００３４】
各ＬＥＤ素子１１０に駆動電流が流れ、各ＬＥＤ素子１１０から紫外光が出射されると、ＬＥＤ素子１１０の自己発熱により温度が上昇するが、各ＬＥＤ素子１１０で発生した熱は、基板１０５、ベイパーチャンバー２０１を介して各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａに速やかに伝導（移動）する。そして、各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａに熱が移動すると、各ヒートパイプ２０３内の作動液が熱を吸収して蒸発し、作動液の蒸気が接続部２０３ｃ、第２直線部２０３ｂ内の空洞を通って移動するため、第１直線部２０３ａの熱は第２直線部２０３ｂに移動する。そして、第２直線部２０３ｂに移動した熱は、さらに第２直線部２０３ｂに接合している複数の放熱フィン２０５に移動し、各放熱フィン２０５から空気中に放熱される。各放熱フィン２０５から放熱されると、第２直線部２０３ｂの温度も低下するため、第２直線部２０３ｂ内の作動液の蒸気も冷却されて液体に戻り、第１直線部２０３ａに移動する。そして、第１直線部２０３ａに移動した作動液は、新たに基板１０５、ベイパーチャンバー２０１を介して伝導される熱を吸収するために用いられる。
【００３５】
このように、本実施形態においては、各ヒートパイプ２０３内の作動液が第１直線部２０３ａと第２直線部２０３ｂとの間を循環することにより、各ＬＥＤ素子１１０で発生した熱が速やかに放熱フィン２０５に移動し、放熱フィン２０５から空気中に効率よく放熱されるようになっている。このため、ＬＥＤ素子１１０の温度が過度に上昇することはなく、発光効率が著しく低下するといった問題も発生しない。
【００３６】
なお、放熱装置２００の冷却能力は、ベイパーチャンバー２０１及びヒートパイプ２０３の熱輸送量と、放熱フィン２０５の放熱量によって決定される。また、基板１０５上に二次元に配置された各ＬＥＤ素子１１０間に温度差が発生すると、温度特性に起因する照射強度のバラツキが生じるため、照射強度の観点からは、基板１０５をＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って均一に冷却することが求められるところ、本実施形態においては、基板１０５がベイパーチャンバー２０１の有効エリアＶＣ内に配置されているため、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って均一に冷却される。
【００３７】
このように、本実施形態の構成によれば、Ｙ軸方向及びＸ軸方向において、冷却能力のバラツキが少なく、基板１０５を一様に（略均一に）冷却することができ、基板１０５上に配置された２４０個のＬＥＤ素子１１０も略均一に冷却される。従って、各ＬＥＤ素子１１０間における温度差も少なく、温度特性に起因する照射強度のバラツキも少ない。また、図１乃至図３に示すように、本実施形態のヒートパイプ２０３及び放熱フィン２０５は、ベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂに面する空間から逸脱しないように構成されているため、光照射装置１０を連結しても互いに干渉することがない。
【００３８】
図４は、本実施形態の光照射装置１０をＸ軸方向に連結した状態を示す図であり、図４（ａ）は、正面図（Ｚ軸方向下流側（正の方向側）から見た図）であり、図４（ｂ）は、底面図（Ｙ軸方向上流側（負の方向側）から見た図）である。図４（ｂ）に示すように、本実施形態の光照射装置１０は、ヒートパイプ２０３及び放熱フィン２０５が、ベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂに面する空間から逸脱しないように構成されているため、ベイパーチャンバー２０１をＸ軸方向に接合して、ベイパーチャンバー２０１の第１主面２０１ａが連続するように連結配置することが可能である。従って、仕様や用途に応じて、様々なサイズのライン状の照射エリアを形成することが可能となる。
【００３９】
（光照射装置１０等のシミュレーション）
図５は、本実施形態の放熱装置２００を備えた光照射装置１０の冷却能力を説明する図であり、グレーの濃淡によって各構成要素（ＬＥＤユニット１００、ヒートパイプ２０３、放熱フィン２０５等）の温度の高低（分布）を示している。図５（ａ）は本実施形態の光照射装置１０のシミュレーション結果であり、図５（ｂ）は本実施形態の変形例に係る光照射装置１１のシミュレーション結果である。また、図５（ｂ）、（ｃ）は比較例に係る光照射装置１０Ｘ、１０Ｙのシミュレーション結果である。
【００４０】
（変形例）
図５（ｂ）の光照射装置１１は、ヒートパイプ搭載領域ＨＷにおいて、各放熱フィン２０５が各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａに部分的に接合している（つまり、隙間Ｓがない）点で本実施形態と異なっている。より具体的には、光照射装置１１においては、各放熱フィン２０５が各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａの円周の１０％に相当する部分で接合しているものである。このような構成によれば、各放熱フィン２０５が、ベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂの縁部（つまり、ヒートパイプ搭載領域ＨＷの外側）だけではなく、ヒートパイプ搭載領域ＨＷにおいても固定されるので、本実施形態の光照射装置１０よりも機械的強度がさらに高くなる。
【００４１】
（比較例）
図５（ｃ）の光照射装置１０Ｘは、放熱フィン２０５Ｘに両端部Ｅが形成されていない点で本実施形態と異なり、図５（ｄ）の光照射装置１０Ｙは、放熱フィン２０５Ｙが各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａと接合されている（つまり、ヒートパイプ搭載領域ＨＷにおいて各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａ及びベイパーチャンバー２０１と完全に接合されている）点で本実施形態と異なっている。
【００４２】
図５（ａ）と（ｃ）を比較すると分かるように、本実施形態（図５（ａ））においては、ベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂの縁部から放熱フィン２０５の両端部Ｅにも熱が伝導するが、光照射装置１０の温度分布と光照射装置１０Ｘの温度分布とは略等しいことから、両者の構成の違い（つまり、放熱フィン２０５の両端部Ｅの有無）は、冷却能力にさほど影響しないことが分かる。つまり、本実施形態の構成は、図５（ｃ）の構成と比較して、同等の冷却能力を維持しながら、機械的強度は高くなっている。
【００４３】
図５（ｄ）に示すように、ヒートパイプ搭載領域ＨＷにおいて、放熱フィン２０５Ｙを各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａ及びベイパーチャンバー２０１に完全に接合させると、各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａや接続部２０３ｃに応力が集中しにくくなるため、機械的強度がさらに高められる。しかし、図５（ａ）と（ｄ）とを比較すると分かるように、ヒートパイプ搭載領域ＨＷにおいてベイパーチャンバー２０１から放熱フィン２０５Ｙに直接熱が伝わるようになるため、ベイパーチャンバー２０１から第１直線部２０３ａに伝わる熱が減り、図５（ａ）と比較して、第１直線部２０３ａの温度が低下してしまうのが分かる。つまり、各ヒートパイプ２０３による熱輸送が適正に行われなくなり、その結果、基板１０５が均一に冷却されない（つまり、ＬＥＤ素子１１０間に温度差ができてしまう）のが分かる。従って、図５（ａ）に示す本実施形態の構成は、各ヒートパイプ２０３の機械的強度を高めつつも、基板１０５を均一に冷却することができる点で図５（ｄ）の構成よりも優れていることが理解できる。
【００４４】
図５（ｂ）と（ｃ）を比較すると分かるように、変形例（図５（ｂ））においては、ベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂの縁部から放熱フィン２０５の両端部Ｅに熱が伝導するほか、ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａから放熱フィン２０５にも熱が伝導するが、光照射装置１１の第１直線部２０３ａの温度と光照射装置１０Ｘの第１直線部２０３ａの温度とが略等しいことから、両者の構成の違い（つまり、隙間Ｓの有無）は、冷却能力にさほど影響しないことが分かる。一方、図５（ｂ）と（ｄ）を比較すると、光照射装置１１（変形例）においては第１直線部２０３ａの温度が十分に高い状態を維持しているのに対し、光照射装置１０Ｙ（比較例）においては第１直線部２０３ａの温度が低下してしまっていることから、光照射装置１１（変形例）のように各放熱フィン２０５が各ヒートパイプ２０３の第１直線部２０３ａに部分的に接合している状態であれば、各放熱フィン２０５と第１直線部２０３ａ間の熱抵抗が十分に高く、第１直線部２０３ａの機能が損なわれないことが分かる。つまり、図５（ｂ）に示す変形例の構成は、各ヒートパイプ２０３の機械的強度を高めつつも、基板１０５を均一に冷却することができる点で、図５（ｃ）、（ｄ）の構成よりも優れていることが理解できる。
【００４５】
以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。
【００４６】
例えば、本実施形態の放熱装置２００においては、１１個のヒートパイプ２０３と、６０枚の放熱フィン２０５を備える構成としたが、ヒートパイプ２０３及び放熱フィン２０５の数はこれに限定されるものではない。放熱フィン２０５の数は、ＬＥＤ素子１１０の発熱量や放熱フィン２０５の周囲の空気の温度等の関係で定まり、ＬＥＤ素子１１０で発生した熱を放熱することができる、いわゆるフィン面積に応じて、適宜選択される。また、ヒートパイプ２０３の数は、ＬＥＤ素子１１０の発熱量や各ヒートパイプ２０３の熱輸送量等との関係で定まり、ＬＥＤ素子１１０で発生した熱を十分に輸送することができるように適宜選択される。
【００４７】
また、本実施形態の放熱装置２００は、自然空冷されるものとして説明したが、さらに放熱装置２００に冷却風を供給するファンを設け、放熱装置２００を強制空冷することも可能である。
【００４８】
また、本実施形態の放熱装置２００は、ベイパーチャンバー２０１を備えるものとして説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではなく、ＬＥＤ素子１１０の発熱量に応じて、ベイパーチャンバー２０１に代えて、熱伝導率の高い金属（例えば、銅、アルミニウム）で形成された矩形板状の部材を用いることも可能である。
【００４９】
また、本実施形態においては、放熱フィン２０５の両端部ＥをＺ軸方向に突出させて、ベイパーチャンバー２０１の第２主面２０１ｂの縁部に接合するように構成したが、放熱フィン２０５がベイパーチャンバー２０１に固定されればよく、また、必ずしも第２主面２０１ｂの縁部に接合される必要もない。
【００５０】
なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５１】
１０        ：光照射装置
１１        ：光照射装置（変形例）
１０Ｘ      ：光照射装置（比較例）
１０Ｙ      ：光照射装置（比較例）
１００      ：ＬＥＤユニット
１０５      ：基板
１１０      ：ＬＥＤ素子
２００      ：放熱装置
２０１      ：ベイパーチャンバー
２０１ａ    ：第１主面
２０１ｂ    ：第２主面
２０３      ：ヒートパイプ
２０３ａ    ：第１直線部
２０３ｂ    ：第２直線部
２０３ｃ    ：接続部
２０３ｃａ  ：湾曲部
２０３ｃｂ  ：湾曲部
２０５      ：放熱フィン
２０５Ｘ    ：放熱フィン（比較例）
２０５Ｙ    ：放熱フィン（比較例）
２０５ａ    ：貫通孔
２０５ｂ    ：切欠部
Ｅ          ：両端部
Ｐ          ：中空部
Ｓ          ：隙間
ＶＣ        ：有効エリア
ＨＷ        ：ヒートパイプ搭載領域
ＬＷ        ：ＬＥＤ搭載領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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