JP2005310892A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、車載表示装置の発光源として採用される発光装置に係り、特にその放熱構造に関するものである。 The present invention relates to, for example, a light-emitting device that is employed as a light-emitting source of an in-vehicle display device, and more particularly to a heat dissipation structure thereof.
この種の発光装置は、例えば、特許文献1に開示されている。かかる発光装置は、発光素子としての発光ダイオードに加え、この発光ダイオードから発生する熱を空気中に放散させる放熱素子を備えている。放熱素子は、熱伝導性の良好な金属製ブロック体からなり、伝熱部と放熱フィンとを備えており、発光ダイオードから発生する熱は伝熱部を介して、所定の間隔をおいて櫛歯状に配列された平板状の放熱フィンに伝わり、雰囲気中に伝熱部と放熱フィンをさらすことによって放熱する放熱方法をとっている。更なる放熱効果を上げるためには、複数の羽を回転させて送風を行うファン等を用いて放熱する方法をとる。
以上のような構成の発光装置にあっては、伝熱部は発光素子直下が最も高温となり、周囲にいくほど低温となる温度分布を示す。そこで、発光素子直下の高温域を冷却するのが効果的であるが、中実部で構成される発光素子直下の伝熱部箇所を冷却することは難しいという問題がある。一方、放熱フィン間の溝を深くして(伝熱部を薄くして)発光素子と放熱フィンとの距離を短くし、放熱フィンに熱を伝わりやすくする構造が考えられる。しかし、発光素子と放熱フィンとの距離を近く設定すると、発光素子直下の放熱フィンには熱が伝わりやすいが、発光素子から離れた部位に位置する放熱フィンには熱が伝わりにくいため、放熱フィン全体を通じての放熱作用を活用することができなくなってしまう。 In the light-emitting device having the above-described configuration, the heat transfer portion has a temperature distribution in which the temperature just below the light-emitting element is the highest and the temperature is lower toward the periphery. Thus, although it is effective to cool the high temperature region immediately below the light emitting element, there is a problem that it is difficult to cool the heat transfer portion located immediately below the light emitting element constituted by the solid part. On the other hand, a structure is conceivable in which the groove between the heat radiating fins is deepened (the heat transfer portion is thinned) to shorten the distance between the light emitting element and the heat radiating fin so that heat is easily transferred to the heat radiating fin. However, if the distance between the light emitting element and the heat radiating fin is set close, heat is easily transferred to the heat radiating fin immediately below the light emitting element, but heat is not easily transferred to the heat radiating fin located at a position away from the light emitting element. It becomes impossible to utilize the heat dissipation effect throughout.
本発明は、このような問題に鑑み、発光素子と放熱素子とを備える発光装置において、放熱効率を高めることを目的とする。 In view of such a problem, an object of the present invention is to improve heat dissipation efficiency in a light emitting device including a light emitting element and a heat dissipation element.
本発明は、前記課題を解決するために、発光素子と、櫛歯状に配列され前記発光素子の熱を空気中に放熱する複数の放熱壁部と前記放熱壁部に前記発光素子の熱を伝える伝熱部とを有するブロック形状の放熱素子と、を備え、前記伝熱部に空気の流路を形成する空洞部を設ける。 In order to solve the above problems, the present invention provides a light emitting element, a plurality of heat dissipating wall portions arranged in a comb shape to dissipate heat of the light emitting element into the air, and heat of the light emitting element on the heat dissipating wall portion. A block-shaped heat dissipating element having a heat transfer section for transferring, and a cavity for forming an air flow path is provided in the heat transfer section.
本発明は、請求項2に記載のように、前記発光素子が列状に複数設けられ、前記空洞部が前記発光素子の列に沿って設けられる。 According to the second aspect of the present invention, a plurality of the light emitting elements are provided in a row, and the cavity is provided along the row of the light emitting elements.
本発明は、請求項3に記載のように、前記空洞部が前記放熱壁部の隣接方向とは直交する方向に沿って形成される。 According to a third aspect of the present invention, the hollow portion is formed along a direction orthogonal to the adjacent direction of the heat radiating wall portion.
本発明は、請求項4に記載のように、前記空洞部に凹凸を設ける。
In the present invention, as described in
本発明は、請求項5に記載のように、前記空洞部に流体を送る送風手段または前記空洞部に流体を流入させる導入手段を設ける。
As described in
本発明によれば、放熱効率の優れた発光装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light-emitting device excellent in heat dissipation efficiency can be provided.
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1,図2及び図3は、本発明の第一の実施形態である発光装置1を示す図である。 1, 2 and 3 are views showing a light emitting device 1 which is a first embodiment of the present invention.
発光装置1は、発光素子である発光ダイオード2と発光ダイオード2が接続固定された基板3と、放熱素子4と、を備えてなるものである。放熱素子4は、ブロック状の伝熱部5と、放熱壁部(以下、放熱フィンとする)6と、で構成され、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い材料が用いられ、押し出し成形等により形成される。
The light emitting device 1 includes a
伝熱部5の一面には基板3が電気絶縁部材(以下、熱伝導シートとする)7を挟んで固定部材8により設けられる。基板3は、熱伝導性の高いアルミニウムからなるプリント基板3であり、基板3上には複数の発光ダイオード2が列状に連なる発光ダイオード列2aを形成するように設けられる。
A
熱伝導シート7は、シート状の熱伝導性の電気絶縁部材であり、金属製の基板3と金属製の伝熱部5との密着性を高め、伝導効率を上げている。固定部材8は、ねじやボルトが用いられ、基板3と熱伝導シート7と伝熱部5とを固定して配設する。
The heat
伝熱部5には、空洞部9が設けられる。この空洞部9は、発光ダイオード列2aの設置箇所に沿って円筒状に設けられ、空洞部9の内壁には、表面積を増やして放熱効果を上げるための凹凸が設けられる。これにより、伝熱部5に流体(空気)の流路が形成される。このように、伝熱部5の高温になりやすい発光ダイオード2直下の中実部分に発光ダイオード列2aに沿った流路を設け、開口部9aから流体を送ることで、直接的に高温域を放熱することができ、放熱効果が高くなる。
The
放熱フィン6は、発光ダイオード2が設置される面との対向面に、平板部材を櫛歯状に設けてなる。空気の流路となる各放熱フィン6の間隙と空洞部9は同方向に空気の流入口6a(空洞部においては開口部9a)を備えるために、一方向の空気の流れにより、空洞部9及び放熱フィン6における放熱効率を向上させることができ、また、放熱素子4の形成においても、簡易に押し出し成型できるため、製造コストを抑えることができる。
The
伝熱部5は、厚みを持たせた直方体形状である。例えば、伝熱部5が薄い平板形状の場合には、発光ダイオード2から発生した熱が基板3,熱伝導シート7及び伝熱部5を介して放熱フィン6に達するが、発光ダイオード2から離れたところに位置する放熱フィン6には熱が伝わりにくい。これは発光ダイオード2近傍に設けられた放熱フィン6に熱が集中してしまうためである。そのため、本実施形態は、伝熱部5をブロック形状にして厚みを持たせることで、伝熱部5で熱を周囲に拡散し、全ての放熱フィン6に熱が伝わりやすい構造となっている。
The
なお、本実施形態においては、基板3上に発光ダイオード2を設けたが、発光ダイオード2でなくともよく、発熱する発光素子ならばよい。また、発光素子に加えて基板上に発光素子の駆動回路及びICチップ,抵抗やトランジスタ等の発熱する電子部品やこれらの電子部品を駆動する定電圧回路や定電流回路等の駆動回路を設けてもよい。
In the present embodiment, the
また、空洞部9の内壁は、凹凸を備えるが、空洞部の形状は任意であり、図4に示すように四角柱状の空洞部を複数設けたり、内壁に発熱素子側から突出する内部放熱フィン9bを設けてもよく、流体が通るのであればよい。
In addition, the inner wall of the
また、空洞部9は、第一の実施形態のように直線的に設けなくともよく、発熱素子に沿って設けるのであれば、蛇行する円筒形状でもよい。
Further, the
また、図5に示すように、開口部9aに導入手段として流体を引き込む筒状の吸気口(ダクト)10を設けてもよい。また、開口部9aから空洞部9内に流体を送る送風手段として回転により送風を行う専用のファンを設けてもよい。
As shown in FIG. 5, a cylindrical intake port (duct) 10 that draws fluid as an introducing means may be provided in the opening 9a. Moreover, you may provide the dedicated fan which ventilates by rotation as a ventilation means which sends a fluid in the
また、本発明の第二の実施形態として、図6に示すように、開口部9aを伝熱部5の放熱フィン6の配設面に設け、空洞部9をL字型に折り曲げて形成してもよく、開口部の位置は任意である。
As a second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, an
1 発光装置
2 発光素子(発光ダイオード)
4 放熱素子
5 伝熱部
6 放熱壁部(放熱フィン)
9 空洞部
9a 開口部
10 吸気口(ダクト)
1
4 Heat-dissipating
9
Claims (5)
櫛歯状に配列され前記発光素子の熱を空気中に放熱する複数の放熱壁部と前記放熱壁部に前記発光素子の熱を伝える伝熱部とを有するブロック形状の放熱素子と、を備え、
前記伝熱部に空気の流路を形成する空洞部を設けることを特徴とする発光装置。 A light emitting element;
A block-shaped heat dissipating element having a plurality of heat dissipating wall portions arranged in a comb shape and dissipating heat of the light emitting element into the air, and a heat transfer portion transmitting heat of the light emitting element to the heat dissipating wall portion. ,
A light emitting device, wherein a cavity for forming an air flow path is provided in the heat transfer unit.
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