JP2014194919A

JP2014194919A - Ｌｅｄ照明用放熱装置

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Publication number: JP2014194919A
Application number: JP2013228098A
Authority: JP
Inventors: Hironaka Sasaki; 広仲佐々木; Kazuo Taga; 和夫多賀
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2013-02-26
Filing date: 2013-11-01
Publication date: 2014-10-09
Anticipated expiration: 2033-11-01
Also published as: JP6148968B2

Abstract

【課題】十分な放熱性能が得られ、かつ部品点数が少なくなるとともに組立作業が簡単であるＬＥＤ照明用放熱装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ照明用放熱装置は、熱伝導性材料からなり、かつ片面がＬＥＤ照明６が取り付けられる照明取付面３となされるとともに他面が平坦な伝熱面４となされたＬＥＤ照明取付板２と、ＬＥＤ照明取付板２の伝熱面４に設けられた複数の放熱フィン５とを備えている。放熱フィン５が、ＬＥＤ照明取付板２の伝熱面４に固定されかつ伝熱面４から伝えられる熱を受ける受熱部７、および受熱部７に上方突出状に一体に設けられかつ受熱部７から伝えられる熱を放熱する放熱部８からなる。複数の放熱フィン５を、放熱部８どうしが互いに間隔をおくようにＬＥＤ照明取付板２に固定する。放熱フィン５の放熱部８に、作動液封入回路12内に作動液が封入されて形成されたヒートパイプ部11を設ける。
【選択図】図２

Description

この発明は、植物栽培工場用育成照明装置や、工事現場用サーチライトなどの照明装置に使用されるＬＥＤ照明において、発光源として用いられるＬＥＤや電源から発生する熱を放熱する放熱装置に関する。

この明細書および特許請求の範囲において、図１および図２の上下を上下というものとする。

ＬＥＤを有する発光源を備えたＬＥＤ照明は、従来の白熱電球などと比べて、発光効率が高く、低消費電力で明るいという優れた特徴があるが、現在の技術では、消費電力の約８０％が熱になり、また、ＬＥＤを取り巻く樹脂材料が熱によって劣化し、発光効率が低下するとともに、寿命が短くなる。特に、消費電力が１００Ｗ以上の高消費電力型ＬＥＤ照明おいて、上述した問題が顕著である。

一般的な放熱装置として、熱伝導性材料からなり、かつ片面が発熱体が取り付けられる発熱体取付面となされるとともに他面が平坦な伝熱面となされた発熱体取付板と、発熱体取付板の伝熱面に、互いに間隔をおいて並列状に一体に設けられた複数の放熱フィンとを備えたもの（以下、周知放熱装置というものとする）が広く知られている。

ところで、ＬＥＤ照明は、下方を照らすように設けられることが多く、この場合、上述した周知放熱装置の発熱体取付板が水平な姿勢となり、発熱体取付板の下面にＬＥＤ照明が取り付けられる。しかしながら、このような状態で使用すると、自然対流によっては放熱フィンの長手方向の中央部には低温の空気が流れにくくなるので、放熱フィンの長手方向の中央部付近の温度が他の部分に比べて高くなる。したがって、放熱フィンの長手方向の中央部付近からの放熱性能が低下し、発熱体取付板の伝熱面に配置されたＬＥＤ照明全体から発せられる熱を効果的に放熱することができない。

そこで、熱輸送性能が優れたヒートパイプを利用した放熱装置が考えられている。たとえばヒートパイプを利用したＬＥＤ照明用放熱装置として、上面に複数のＬＥＤ照明が取り付けられる水平帯板部および水平帯板部の１つの長辺に全長にわたって下方突出状に一体に形成された鉛直帯板部からなるヒートスプレッダと、ヒートスプレッダの鉛直帯板部の外面と間隔をおいて設けられた鉛直状放熱板と、ヒートスプレッダの鉛直帯板部と鉛直状放熱板とを熱的に接続する放熱体と、ヒートスプレッダの水平帯板部と鉛直帯板部とで挟まれた部分に、両帯板部に熱的に接触した状態で固定され、かつ長手方向が両帯板部の長手方向を向いた第１ヒートパイプとを備えており、放熱体が、ヒートスプレッダの長手方向に間隔をおいて配置されかつ下部がヒートスプレッダの鉛直帯板部と鉛直状放熱板とに挟着された鉛直直線状の第２ヒートパイプと、隣り合う第２ヒートパイプ間に配置されかつ下部がヒートスプレッダの鉛直帯板部と鉛直状放熱板とに挟着された略Ｕ字状の第３ヒートパイプと、両端の第２ヒートパイプの外側に配置されかつ下部がヒートスプレッダの鉛直帯板部と鉛直状放熱板とに挟着された略Ｌ字状の第４ヒートパイプとからなり、第２〜第４ヒートパイプのコンテナが扁平状となっているものが提案されている（特許文献１参照）。

特許文献１記載の放熱装置によれば、ＬＥＤ照明から発せられる熱が、第１ヒートパイプに伝わり、ヒートスプレッダの温度が長手方向に均一化される。そして、ヒートスプレッダに伝えられた熱が、鉛直帯板部から第２〜第４ヒートパイプを経て放熱板の全体に伝わり、放熱板から放熱される。

しかしながら、特許文献１記載の放熱装置によれば、ヒートスプレッダと放熱板以外に第１〜第４のヒートパイプを必要とし、かつヒートスプレッダと第１〜第４ヒートパイプを固定するとともに放熱板と第２〜第４ヒートパイプを固定する必要があり、部品点数が多くなるとともに組立作業が面倒になるという問題がある。

特開２０１２−４１２６号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、十分な放熱性能が得られ、かつ特許文献１記載の放熱装置に比較して部品点数が少なくなるとともに組立作業が簡単であるＬＥＤ照明用放熱装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。

1)熱伝導性材料からなり、かつ片面がＬＥＤ照明が取り付けられる照明取付面となされるとともに他面が平坦な伝熱面となされたＬＥＤ照明取付板と、ＬＥＤ照明取付板の伝熱面に設けられた複数の放熱フィンとを備えており、放熱フィンが、ＬＥＤ照明取付板の伝熱面に固定されかつ当該伝熱面から伝えられる熱を受ける受熱部、および受熱部に上方突出状に一体に設けられかつ受熱部から伝えられる熱を放熱する放熱部からなり、複数の放熱フィンが、放熱部どうしが互いに間隔をおくようにＬＥＤ照明取付板に固定され、放熱フィンの放熱部にヒートパイプ部が設けられ、当該ヒートパイプ部が中空状作動液封入回路内に作動液が封入されることにより設けられているＬＥＤ照明用放熱装置。

2)放熱フィンの受熱部が、ＬＥＤ照明取付板側を向いた面が平坦面となった縦長方形であり、放熱部が受熱部の２つの長辺のうち少なくともいずれか一方に設けられ、放熱フィンが、受熱部を貫通した固定具によりＬＥＤ照明取付板に固定されている上記1)記載のＬＥＤ照明用放熱装置。

3)放熱フィンの放熱部が受熱部の２つの長辺に設けられ、全体としてＵ字状となっている上記2)記載のＬＥＤ照明用放熱装置。

4)放熱フィンの２つの放熱部に互いに独立したヒートパイプ部が設けられている上記3)記載のＬＥＤ照明用放熱装置。

5)放熱フィンが、２枚の金属板を積層状に接合することによりつくられた基板をＵ字状に曲げることによって形成されており、放熱部のヒートパイプ部の作動液封入回路が、基板を形成する２枚の金属板のうちの少なくともいずれか一方の金属板が外側に膨出することにより設けられている上記4)記載のＬＥＤ照明用放熱装置。

6)放熱フィンの２つの放熱部にヒートパイプ部が設けられ、両放熱部のヒートパイプ部の作動液封入回路内どうしが、受熱部に設けられた中空連通部を介して通じさせられている上記3)記載のＬＥＤ照明用放熱装置。

7)放熱フィンが、２枚の金属板を積層状に接合することによりつくられた基板をＵ字状に曲げることによって形成されており、放熱部のヒートパイプ部の作動液封入回路が、基板を形成する２枚の金属板のうちの少なくともいずれか一方の金属板が外側に膨出することにより設けられ、受熱部の中空連通部が、基板を形成する一方の金属板のみがＬＥＤ照明取付板と反対側に膨出することにより設けられている上記6)記載のＬＥＤ照明用放熱装置。

8)放熱フィンの両放熱部間の間隔が７ｍｍ以上である上記3)〜7)のうちのいずれかに記載のＬＥＤ照明用放熱装置。

9)放熱フィンの受熱部の長辺の長さが２００ｍｍ以上であるとともに放熱部が受熱部の長辺の全長にわたって設けられており、受熱部から放熱部の先端までの直線距離が５０ｍｍ以上である上記2)〜8)のうちのいずれかに記載のＬＥＤ照明用放熱装置。

10)ＬＥＤ照明取付板における放熱フィンの受熱部の長手方向と直交する方向の寸法が２００ｍｍ以上である上記9)記載のＬＥＤ照明用放熱装置。

11)上記1)〜10)のうちのいずれかに記載のＬＥＤ照明用放熱装置と、ＬＥＤ照明装置のＬＥＤ照明取付板の照明取付面に取り付けられ、かつ発光源として複数のＬＥＤを有するＬＥＤ照明とを備えた照明装置。

上記1)〜10)のＬＥＤ照明用放熱装置によれば、熱伝導性材料からなり、かつ片面がＬＥＤ照明が取り付けられる照明取付面となされるとともに他面が平坦な伝熱面となされたＬＥＤ照明取付板と、ＬＥＤ照明取付板の伝熱面に設けられた複数の放熱フィンとを備えており、放熱フィンが、ＬＥＤ照明取付板の伝熱面に固定されかつ当該伝熱面から伝えられる熱を受ける受熱部、および受熱部に上方突出状に一体に設けられかつ受熱部から伝えられる熱を放熱する放熱部からなり、複数の放熱フィンが、放熱部どうしが互いに間隔をおくようにＬＥＤ照明取付板に固定され、放熱フィンの放熱部にヒートパイプ部が設けられ、当該ヒートパイプ部が中空状作動液封入回路内に作動液が封入されることにより設けられているので、以下に述べるようにＬＥＤ照明取付板の伝熱面に取り付けられたＬＥＤ照明の全体を効率良く冷却することが可能になる。

すなわち、ＬＥＤ照明から発せられた熱は、ＬＥＤ照明取付板の照明取付面に伝わり、伝熱面を経て放熱フィンの受熱部伝わる。放熱フィンの受熱部に伝わった熱は、放熱部のヒートパイプ部における作動液封入回路内の下部に溜まっている作動液に伝って作動液が蒸発して気相となる。その結果、作動液封入回路内の下部の圧力が上昇し、気相作動液が作動液封入回路内の全体に行き渡る。気相作動液が作動液封入回路内の全体に行き渡る間に、気相作動液の有する熱が放熱部に伝わるとともに、放熱部から外部に放熱され、熱を奪われた気相作動液が凝縮する。その結果、放熱フィンの放熱部の全体が均一な温度となり、放熱部の全体から均一に放熱される。一方、再凝縮した液相作動液は重力により下方に流れるので、ヒートパイプ部において、気相作動液の流れと液相作動液の流れとが発生し、作動液の循環が起きる。したがって、ＬＥＤ照明取付板の全体から伝わった熱が均等に放熱され、ＬＥＤ照明取付板の照明取付面に配置されたＬＥＤ照明の全体が効率良く冷却される。

しかも、放熱フィンの放熱部に設けられたヒートパイプ部が、放熱部に設けられた中空状作動液封入回路内に作動液が封入されることにより形成されているので、特許文献１記載の放熱装置に比べて部品点数が少なくなるとともに、製造作業が容易になる。

上記4)〜7)のＬＥＤ照明用放熱装置によれば、放熱部にヒートパイプ部が設けられた放熱フィンを比較的簡単につくることができる。

上記8)〜10)のＬＥＤ照明用放熱装置のような寸法を有する場合、周知放熱装置のような構造であると、ＬＥＤ照明取付板のＬＥＤ照明取付面に取り付けられたＬＥＤ照明から発せられる熱を効果的に放熱することは困難であるが、この場合であっても、上記1)のＬＥＤ照明用放熱装置のように構成されていると、ＬＥＤ照明取付板のＬＥＤ照明取付面に取り付けられたＬＥＤ照明の全体を効率良く冷却することができる。

上記11)の照明装置によれば、ＬＥＤ照明取付板の伝熱面に取り付けられたＬＥＤ照明の全体を効率良く冷却することが可能になる。

この発明のＬＥＤ照明用放熱装置の全体構成を示す斜視図である。この発明のＬＥＤ照明用放熱装置の一部分を拡大して示す放熱フィンの長手方向一端側から見た図である。図１および図２のＬＥＤ照明用放熱装置に用いられる放熱フィンを示す斜視図である。図２および図３の放熱フィンをつくる金属基板を示す正面図である。図１のＬＥＤ照明用放熱装置を備えた照明装置の使用態様を示す斜視図である。図１および図２のＬＥＤ照明用放熱装置に用いられる放熱フィンの変形例を示す図２相当の図である。図１および図２のＬＥＤ照明用放熱装置に用いられる放熱フィンの変形例を示す斜視図である。図６および図７の放熱フィンをつくる金属板を示す正面図である。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。

また、以下の説明において、図２の左右を左右というものとし、放熱フィンの長さ方向（図２の紙面表裏方向）を前後方向というものとする。

なお、全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付す。

図１はこの発明のＬＥＤ照明用放熱装置の全体構成を示し、図２および図３はその要部の構成を示す。また、図４は図１および図２のＬＥＤ照明用放熱装置に用いられる放熱フィンをつくる金属基板を示す。さらに、図５はこの発明のＬＥＤ照明用放熱装置を備えた照明装置の使用態様を示す。

図１および図２おいて、ＬＥＤ照明用放熱装置(1)は、たとえばアルミニウム、銅（銅合金を含む。以下、同じ）などの熱伝導性材料からなり、かつ片面（ここでは下面）がＬＥＤ照明が取り付けられる照明取付面(3)となされるとともに他面（ここでは上面）が平坦な伝熱面(4)となされたＬＥＤ照明取付板(2)と、たとえばアルミニウム、銅（銅合金を含む）などの熱伝導性材料からなり、かつＬＥＤ照明取付板(2)の伝熱面(4)に固定された複数の放熱フィン(5)とを備えている。

ＬＥＤ照明取付板(2)は左右方向に長い方形であり、照明取付面(3)に、たとえば回路基板(6a)、回路基板(6a)に配置されかつ青色ＬＥＤが実装された複数の青色ＬＥＤパッケージ(6b)、同じく回路基板(6a)に配置されかつ赤色ＬＥＤが実装された複数の赤色ＬＥＤパッケージ(6c)、および各ＬＥＤパッケージ(6b)(6c)用の２つのスイッチング電源（図示略）を有するＬＥＤ照明(6)が取り付けられ、ＬＥＤ照明用放熱装置(1)と、ＬＥＤ照明(6)とによって、植物栽培工場用育成照明装置として用いられる照明装置(16)が構成されている。

図２および図３に示すように、放熱フィン(5)はＬＥＤ照明取付板(2)の伝熱面(4)に面接触した状態で固定され、かつ伝熱面(4)から伝えられる熱を受ける前後方向に長い方形の水平平板状受熱部(7)、および受熱部(7)の２つの長辺である左右両側縁部に上方突出状に一体に設けられ、かつ受熱部(7)から伝えられる熱を放熱する前後方向に長い方形の鉛直平板状放熱部(8)からなる。放熱部(8)は受熱部(7)の全長にわたって設けられており、放熱フィン(5)は全体として横断面Ｕ字状となっている。複数の放熱フィン(5)は、放熱部(8)どうしが左右方向に互いに間隔をおくように配置された状態で、受熱部(7)を貫通したねじ、リベットなどの固定具(9)を利用してＬＥＤ照明取付板(2)に固定されている。

放熱フィン(5)の各放熱部(8)には、ほぼ全体にわたるヒートパイプ部(11)が設けられている。各放熱部(8)のヒートパイプ部(11)は、放熱部(8)の両面側に膨出した１つの中空無端状作動液封入回路(12)内に作動液が封入されたものである。作動液封入回路(12)は、放熱部(8)のほぼ全体にわたって形成された前後方向に長い長方形の格子状である。なお、図１においては、ヒートパイプ部(11)および作動液封入回路(12)の図示は省略されている。放熱フィン(5)は、アルミニウム、銅などからなる２枚の金属板を積層状に接合することによりつくられた基板(13)をＵ字状に曲げることによって形成されており、ヒートパイプ部(11)の作動液封入回路(12)は、基板(13)を形成する２枚の金属板のうちの少なくともいずれか一方、ここでは両方の金属板を外側に膨出させることにより設けられている。

ここで、ＬＥＤ照明取付板(2)の左右方向（放熱フィン(5)の受熱部(7)の長手方向と直交する方向）の長さL1が２００ｍｍ以上、放熱フィン(5)の受熱部(7)および放熱部(8)の長辺の前後方向の長さL2が２００ｍｍ以上、受熱部(7)から放熱部(8)の先端までの直線距離L3が５０ｍｍ以上、各放熱フィン(5)の両放熱部(8)間の間隔Ｓは７ｍｍ以上であることが好ましい。なお、各放熱フィン(5)の両放熱部(8)間の間隔Ｓの上限は２０ｍｍ程度である。また、隣り合う放熱フィン(5)の近接する放熱部(8)間の間隔は、上記間隔Ｓと同等以上であることが好ましい。

Ｕ字状に曲げられる前の基板(13)は、図４に示すように、受熱部(7)を形成する縦長方形の第１部分(14)と、第１部分(14)の両長辺部に一体に設けられ、かつ放熱部(8)を形成する２つの縦長方形の第２部分(15)とよりなり、２つの第２部分(15)に互いに独立したヒートパイプ部(11)が設けられている。第２部分(15)のヒートパイプ部(11)は、基板(13)を形成する２枚の金属板のうちの少なくともいずれか一方、ここでは両方の金属板を外側に膨出させることにより設けられた１つの中空無端状作動液封入回路(12)内に作動液が封入されたものである。そして、基板(13)の両第２部分(15)を第１部分(14)に対して曲げることによって放熱フィン(5)が形成されている。

Ｕ字状に曲げられる前の基板(13)は、たとえば２枚のアルミニウム板の合わせ面のうちの少なくともいずれか一方の面に圧着防止剤を所要パターンに印刷し、この状態で２枚のアルミニウム板を圧着して合わせ板をつくり、合わせ板の非圧着部に流体圧を導入する、所謂ロールボンド法によって合わせ板の両面側に膨出した２つの作動液封入回路(12)を形成し、ついで作動液封入回路(12)内に作動液を封入することによって製造される。合わせ板の非圧着部は、２つの作動液封入回路(22)に対応する形状の２つの作動液封入回路用非圧着部と、両作動液封入回路用非圧着部から合わせ板の周縁に至る１つの流体圧導入用非圧着部とからなる。流体圧導入用非圧着部から流体圧を導入すると、作動液封入回路用非圧着部が合わせ板の両面側に膨出した作動液封入回路(12)となり、流体圧導入用非圧着部は、合わせ板の両面側に膨出し、かつ一端が一方の作動液封入回路(12)に連なるとともに他端が合わせ板の周縁に開口した作動液注入部となる。そして、作動液注入部を通して作動液を作動液封入回路(12)内に注入した後、作動液注入部を封止することにより基板(13)がつくられる。封止された作動液注入部を図４に鎖線Ａで示す。

なお、基板(13)は、作動液封入回路(12)および作動液注入部を形成するための外方膨出部を有する２枚のアルミニウム板を、たとえばろう付することにより形成されていてもよい。

図５に示すように、照明装置(16)には、照明装置(16)の全体を覆うカバー(17)が取り付けられており、カバー(17)に設けられた吊り下げ部材(18)を用いて、たとえば植物栽培工場における栽培棚の上方に設けられた取付桟に吊り下げられて使用される。カバー(17)の下壁には、ＬＥＤ照明(6)のＬＥＤパッケージ(6b)(6c)から発せられる光を下方に照射するための照射口（図示略）が形成され、同じく上壁には全放熱フィン(5)を外部に露出するための開口(17a)が形成されている。また、カバー(16)の全側壁のうち放熱フィン(5)の長手方向両側壁にはそれぞれ通気口(17b)が形成されており、一方の通気口(17b)を通ってカバー(17)内に流入した空気が、各放熱フィン(5)の両放熱部(8)間および隣り合う放熱フィン(5)の近接した放熱部(8)間を流れた後、他方の通気口(17b)を通ってカバー(17)外に流出するようになっている。

なお、照明装置(16)のＬＥＤ照明装置用放熱装置(1)の照明取付面(3)に取り付けられたＬＥＤ照明(6)の基板(6a)に配置された各ＬＥＤパッケージ(6b)(6c)には、０〜７００ｍＡの電流が流されるようになっており、たとえば５００ｍＡの電流が流される場合、基板(6a)の単位面積あたりのＬＥＤ投入電力は６０００Ｗ／ｍ２程度となる。

上述したＬＥＤ照明用放熱装置(1)において、照明装置(16)のＬＥＤ照明(6)から発せられた熱は、ＬＥＤ照明取付板(2)の照明取付面(3)に伝わり、伝熱面(4)を経て放熱フィン(5)の受熱部(7)に伝わる。放熱フィン(5)の受熱部(7)に伝わった熱は、放熱部(8)のヒートパイプ部(11)における作動液封入回路(12)内の下部に溜まっている作動液に伝って作動液が蒸発して気相となる。その結果、作動液封入回路(12)内の下部の圧力が上昇し、気相作動液が作動液封入回路(12)内の全体に行き渡る。気相作動液が作動液封入回路(12)内の全体に行き渡る間に、気相作動液の有する熱が放熱部(8)に伝わるとともに、放熱部(8)からカバー(17)内を流れる空気に放熱され、熱を奪われた気相作動液が凝縮する。その結果、放熱フィン(5)の放熱部(8)の全体が均一な温度となり、放熱部(8)の全体から均一に放熱される。

一方、再凝縮した液相作動液は重力により下方に流れるので、ヒートパイプ部(11)において、気相作動液の流れと液相作動液の流れとが発生し、作動液の循環が起きる。したがって、ＬＥＤ照明取付板(2)の全体から伝わった熱が均等に放熱され、ＬＥＤ照明取付板(2)の照明取付面(4)に配置されたＬＥＤ照明(6)の全体が効率良く冷却される。

上述したＬＥＤ照明用放熱装置(1)において、図２および図３に示す放熱フィン(5)の放熱部(8)に設けられているヒートパイプ部(11)の作動液封入回路(12)は、基板(13)の両方の金属板を外側に膨出させることにより形成されているが、これに代えて、基板(13)を構成する一方の金属板のみを外側に膨出させることにより形成されていてもよい。

図６〜図８はＬＥＤ照明用放熱装置に用いられる放熱フィンの変形例を示す。

図６および図７において、放熱フィン(20)の各放熱部(8)に設けられ、かつ放熱部(8)のほぼ全体にわたるヒートパイプ部(21)は、放熱部(8)の両面側に膨出した１つの中空無端状作動液封入回路(22)内に作動液が封入されたものである。作動液封入回路(22)は、放熱部(8)のほぼ全体にわたって形成された前後方向に長い長方形の格子状である。両放熱部(8)に設けられたヒートパイプ部(21)の作動液封入回路(22)内は、受熱部(7)に設けられかつ受熱部(7)の上面側のみに膨出した中空状連通部(23)を介して相互に通じさせられている。受熱部(7)の下面は、平坦面となっている。放熱フィン(20)は、アルミニウム、銅などからなる２枚の金属板を積層状に接合することによりつくられた基板(25)をＵ字状に曲げることによって形成されており、ヒートパイプ部(21)の作動液封入回路(22)は、基板(25)を形成する２枚の金属板のうちの少なくともいずれか一方、ここでは両方の金属板を外側に膨出させることにより設けられ、中空連通部(23)は、基板(25)を形成する２枚の金属板のうちの一方（上側）の金属板のみを上側に膨出させることにより設けられている。放熱フィン(20)は、受熱部(7)における中空連通部(23)を避けた部分を貫通した固定具(9)を利用してＬＥＤ照明取付板(2)に固定されている。

Ｕ字状に曲げられる前の基板(25)は、図８に示すように、受熱部(7)を形成する縦長方形の第１部分(26)と、第１部分(26)の両長辺部に一体に設けられ、かつ放熱部(8)を形成する２つの縦長方形の第２部分(27)とよりなり、２つの第２部分(27)にヒートパイプ部(21)が設けられるとともに、第１部分(26)に中空連通部(23)が設けられている。第２部分(27)のヒートパイプ部(21)は、基板(25)を構成する２枚の金属板のうちの少なくともいずれか一方、ここでは両方の金属板を外側に膨出させることにより形成された１つの中空無端状作動液封入回路(22)内に作動液が封入されたものである。第１部分(26)の中空連通部(23)は、基板(25)を構成する２枚の金属板を外側に膨出させた後、一方の金属板を平坦になるように圧潰することにより形成されている。第２部分(27)の作動液封入回路(22)は、第２部分(27)の長手方向に長い長方形の格子状であるとともに第２部分(27)のほぼ全体にわたって形成され、第１部分(26)の中空連通部(23)は第１部分(26)の長手方向に間隔をおいて複数形成されている。そして、基板(25)の両第２部分(27)を第１部分(26)に対して曲げることによって放熱フィン(5)が形成されている。

Ｕ字状に曲げられる前の基板(25)は、たとえば２枚のアルミニウム板の合わせ面のうちの少なくともいずれか一方の面に圧着防止剤を所要パターンに印刷し、この状態で２枚のアルミニウム板を圧着して合わせ板をつくり、合わせ板の非圧着部に流体圧を導入する、所謂ロールボンド法によって合わせ板の両面側に膨出した２つの作動液封入回路(22)、および合わせ板の両面側に膨出した中空連通部(23)を形成し、ついで作動液封入回路(22)内に作動液を封入した後、中空連通部(23)の部分で一方の金属板を平坦に圧潰することによって製造される。合わせ板の非圧着部は、２つの作動液封入回路(22)に対応する形状の２つの作動液封入回路用非圧着部と、両作動液封入回路用非圧着部を連結する複数の連通部形成用非圧着部と、一方の作動液封入回路用非圧着部から合わせ板の周縁に至る１つの流体圧導入用非圧着部とからなる。流体圧導入用非圧着部から流体圧を導入すると、作動液封入回路用非圧着部が合わせ板の両面側に膨出した作動液封入回路(22)となるとともに、連通部形成用非圧着部が合わせ板の両面側に膨出した中空連通部(23)となり、流体圧導入用非圧着部は、合わせ板の両面側に膨出し、かつ一端が一方の作動液封入回路(22)に連なるとともに他端が合わせ板の周縁に開口した作動液注入部となる。そして、作動液注入部を通して作動液を作動液封入回路(22)内に注入した後、作動液注入部を封止するとともに、合わせ板の一方の金属板を平坦に圧潰して合わせ板の片面側のみに膨出した中空連通部(23)を形成することによって、基板(25)がつくられる。封止された作動液注入部を図８に鎖線Ｂで示す。

なお、基板(25)は、作動液封入回路(22)、中空連通部(23)および作動液注入部を形成するための外方膨出部を有する１枚のアルミニウム板と、作動液封入回路(22)および作動液注入部を形成するための外方膨出部を有する１枚のアルミニウム板とを、たとえばろう付することにより形成されていてもよい。

図６〜図８に示す放熱フィン(20)において、放熱部(8)のヒートパイプ部(21)の作動液封入回路(22)が放熱部(8)における互いに対向する面側のみに膨出し、中空連通部(23)が受熱部(7)の上面側に膨出したものであってもよい。この場合、上述したロールボンド法により合わせ板をつくる際に、一方の金属板のみを外側に膨出させるようにすればよい。

なお、この発明のＬＥＤ照明用放熱装置(1)とＬＥＤ照明とによって工事現場用サーチライトとして用いられる照明装置が構成されることもあるが、この場合、ＬＥＤ照明からは、白色や、電球色の光が照射される。

この発明によるＬＥＤ照明用放熱装置は、高消費電力型のＬＥＤ照明において、ＬＥＤから発せられる熱を効率良く放熱するのに用いられる。

(1)：ＬＥＤ照明用放熱装置
(2)：ＬＥＤ照明取付板
(3)：照明取付面
(4)：伝熱面
(5)(20)：放熱フィン
(6)：ＬＥＤ照明
(7)：受熱部
(8)：放熱部
(9)：固定具
(11)(21)：ヒートパイプ部
(12)(22)：作動液封入回路
(13)(25)：基板
(16)：照明装置
(23)：中空連通部

Claims

熱伝導性材料からなり、かつ片面がＬＥＤ照明が取り付けられる照明取付面となされるとともに他面が平坦な伝熱面となされたＬＥＤ照明取付板と、ＬＥＤ照明取付板の伝熱面に設けられた複数の放熱フィンとを備えており、放熱フィンが、ＬＥＤ照明取付板の伝熱面に固定されかつ当該伝熱面から伝えられる熱を受ける受熱部、および受熱部に上方突出状に一体に設けられかつ受熱部から伝えられる熱を放熱する放熱部からなり、複数の放熱フィンが、放熱部どうしが互いに間隔をおくようにＬＥＤ照明取付板に固定され、放熱フィンの放熱部にヒートパイプ部が設けられ、当該ヒートパイプ部が中空状作動液封入回路内に作動液が封入されることにより設けられているＬＥＤ照明用放熱装置。
放熱フィンの受熱部が、ＬＥＤ照明取付板側を向いた面が平坦面となった縦長方形であり、放熱部が受熱部の２つの長辺のうち少なくともいずれか一方に設けられ、放熱フィンが、受熱部を貫通した固定具によりＬＥＤ照明取付板に固定されている請求項１記載のＬＥＤ照明用放熱装置。
放熱フィンの放熱部が受熱部の２つの長辺に設けられ、全体としてＵ字状となっている請求項２記載のＬＥＤ照明用放熱装置。
放熱フィンの２つの放熱部に互いに独立したヒートパイプ部が設けられている請求項３記載のＬＥＤ照明用放熱装置。
放熱フィンが、２枚の金属板を積層状に接合することによりつくられた基板をＵ字状に曲げることによって形成されており、放熱部のヒートパイプ部の作動液封入回路が、基板を形成する２枚の金属板のうちの少なくともいずれか一方の金属板が外側に膨出することにより設けられている請求項４記載のＬＥＤ照明用放熱装置。
放熱フィンの２つの放熱部にヒートパイプ部が設けられ、両放熱部のヒートパイプ部の作動液封入回路内どうしが、受熱部に設けられた中空連通部を介して通じさせられている請求項３記載のＬＥＤ照明用放熱装置。
放熱フィンが、２枚の金属板を積層状に接合することによりつくられた基板をＵ字状に曲げることによって形成されており、放熱部のヒートパイプ部の作動液封入回路が、基板を形成する２枚の金属板のうちの少なくともいずれか一方の金属板が外側に膨出することにより設けられ、受熱部の中空連通部が、基板を形成する一方の金属板のみがＬＥＤ照明取付板と反対側に膨出することにより設けられている請求項６記載のＬＥＤ照明用放熱装置。
放熱フィンの両放熱部間の間隔が７ｍｍ以上である請求項３〜７のうちのいずれかに記載のＬＥＤ照明用放熱装置。
放熱フィンの受熱部の長辺の長さが２００ｍｍ以上であるとともに放熱部が受熱部の長辺の全長にわたって設けられており、受熱部から放熱部の先端までの直線距離が５０ｍｍ以上である請求項２〜８のうちのいずれかに記載のＬＥＤ照明用放熱装置。
ＬＥＤ照明取付板における放熱フィンの受熱部の長手方向と直交する方向の寸法が２００ｍｍ以上である請求項９記載のＬＥＤ照明用放熱装置。
請求項１〜１０のうちのいずれかに記載のＬＥＤ照明用放熱装置と、ＬＥＤ照明用放熱装置のＬＥＤ照明取付板の照明取付面に取り付けられ、かつ発光源として複数のＬＥＤを有するＬＥＤ照明とを備えた照明装置。