JP2014203534A - Heat sink - Google Patents

Heat sink Download PDF

Info

Publication number
JP2014203534A
JP2014203534A JP2013076147A JP2013076147A JP2014203534A JP 2014203534 A JP2014203534 A JP 2014203534A JP 2013076147 A JP2013076147 A JP 2013076147A JP 2013076147 A JP2013076147 A JP 2013076147A JP 2014203534 A JP2014203534 A JP 2014203534A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat sink
heat
generation source
base
radiating fins
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013076147A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
裕人 西尾
Yuto Nishio
裕人 西尾
建志 古越
Kenji Furukoshi
建志 古越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Marelli Corp
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Calsonic Kansei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd, Calsonic Kansei Corp filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2013076147A priority Critical patent/JP2014203534A/en
Publication of JP2014203534A publication Critical patent/JP2014203534A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat sink with high heat radiation.SOLUTION: A heat sink 1 includes a heat sink base 11 to which heat generated in a heat generating source is transferred, and a plurality of radiation fins 12 which are provided in the heat sink base 11, in which irregularities are repeated in wave shapes in a vertical direction in the usage state of the heat generating source and which are arranged away from one another.

Description

本発明は、熱発生源で発生する熱を放熱するためにヒートシンクに関する。   The present invention relates to a heat sink for dissipating heat generated by a heat generation source.

熱発生源として、例えば、発光ダイオード(LED)素子がある。LED素子は、素子温度が上昇すると抵抗値が下がって素子に流れる電流が増大し、輝度変化、色調の変化等を招く。また、電流の増大は素子温度のさらなる上昇を招き、LED素子を劣化させる原因となる。   As a heat generation source, for example, there is a light emitting diode (LED) element. In the LED element, when the element temperature rises, the resistance value decreases and the current flowing through the element increases, resulting in a change in luminance, a change in color tone, and the like. In addition, an increase in current causes a further increase in the element temperature and causes the LED element to deteriorate.

したがって、LED素子を光源とする照明装置においては、放熱設計を適切に行い、LED素子の温度上昇を抑制することが重要である。   Therefore, in an illuminating device using an LED element as a light source, it is important to appropriately design heat dissipation and suppress a temperature rise of the LED element.

特許文献1は、LED素子を光源とする自動車用前照灯において、LED素子が発生する熱をヒートシンクで放熱する技術を開示している。   Patent Document 1 discloses a technique for radiating heat generated by an LED element with a heat sink in an automotive headlamp using the LED element as a light source.

特開2005−166588号公報JP 2005-166588 A

しかしながら、ヒートシンクを用いたとしても、無風状態含めヒートシンクに十分な風が当たらない状況では、ヒートシンク周辺にヒートシンクからの熱伝達によって温度が高くなった空気が滞留し、ヒートシンクの放熱性が低下する。   However, even when a heat sink is used, in a situation where sufficient wind does not hit the heat sink including no wind, air having a high temperature due to heat transfer from the heat sink stays around the heat sink and the heat dissipation of the heat sink decreases.

例えば、特許文献1に開示されるような自動車用前照灯の場合、走行風又は電動ファンの送風によってエンジンルーム内に導入される外気はもっぱらエンジンのラジエータ、空調装置のコンデンサ等に導かれ、自動車用前照灯のヒートシンクには導かれないため、このような状態となりやすい。   For example, in the case of an automotive headlamp as disclosed in Patent Document 1, the outside air introduced into the engine room by airflow from a running wind or an electric fan is led exclusively to an engine radiator, an air conditioner condenser, etc. Since it is not led to the heat sink of the automotive headlamp, this is likely to occur.

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、放熱性の高いヒートシンクを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a technical subject, and it aims at providing the heat sink with high heat dissipation.

本発明のある態様によれば、熱発生源に熱的に接続されるヒートシンクであって、前記熱発生源で発生した熱が伝達されるヒートシンクベースと、前記ヒートシンクベースに設けられ、凹凸が前記熱発生源の使用状態における上下方向に繰り返される波形を有し、互いに離間して配置される複数の放熱フィンと、を備えたことを特徴とするヒートシンクが提供される。   According to an aspect of the present invention, there is a heat sink thermally connected to a heat generation source, the heat sink base to which heat generated by the heat generation source is transmitted, and the unevenness provided on the heat sink base. There is provided a heat sink comprising a plurality of heat dissipating fins having a waveform repeated in the vertical direction in a use state of the heat generation source and arranged apart from each other.

上記態様によれば、ヒートシンクには、フィン間の隙間に発生する上方向の自然対流によって温度の低い空気が隙間の下側から継続的に流入し、かつ、空気が蛇行しながらフィン間の隙間を流れることで放熱フィンの表面に温度境界層が発達するのが抑制されるので、高い放熱性を実現することができる。   According to the above aspect, air having a low temperature continuously flows into the heat sink from the lower side of the gap due to upward natural convection generated in the gap between the fins, and the gap between the fins while the air meanders. Since it is suppressed that a temperature boundary layer develops on the surface of a radiation fin by flowing through, high heat dissipation can be realized.

本発明の実施形態に係るヒートシンクを有する照明装置の全体斜視図である。It is the whole illuminating device perspective view which has a heat sink concerning the embodiment of the present invention. 図1のA矢視図である。It is A arrow directional view of FIG. 図2のIII−III断面図である。It is III-III sectional drawing of FIG.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の実施形態に係るヒートシンク1を有する熱発生源としての照明装置2の全体斜視図である。図中z軸方向は照明装置2の使用状態における上下方向に対応する。   FIG. 1 is an overall perspective view of a lighting device 2 as a heat generation source having a heat sink 1 according to an embodiment of the present invention. In the drawing, the z-axis direction corresponds to the vertical direction in the usage state of the illumination device 2.

照明装置2は、発光ダイオード(LED)素子3と、LED素子3が表面にマウントされる金属製(例えば、アルミ合金製)の台座部4、台座部4の端部に設けられる金属製(例えば、アルミ合金製)のヒートシンク1とを備える。照明装置2が自動車用前照灯の場合は、このほか、図示しないリフレクタ、投影レンズ、ランプカバー等を備える。   The illuminating device 2 includes a light emitting diode (LED) element 3, a metal (for example, aluminum alloy) pedestal portion 4 on which the LED element 3 is mounted, and a metal (for example, an end portion of the pedestal portion 4). And an aluminum alloy) heat sink 1. In addition, when the illuminating device 2 is an automotive headlamp, it includes a reflector, a projection lens, a lamp cover, etc. (not shown).

LED素子3は、発光チップ3aを中心に有し、図示しない配線によって図示しない駆動回路に接続される。   The LED element 3 has a light emitting chip 3a as a center, and is connected to a driving circuit (not shown) by wiring (not shown).

ヒートシンク1は、円盤形状のヒートシンクベース11と、ヒートシンクベース11に設けられる複数の放熱フィン12とで構成される。   The heat sink 1 includes a disk-shaped heat sink base 11 and a plurality of radiating fins 12 provided on the heat sink base 11.

放熱フィン12は、凹凸が上下方向(図中z軸方向)に繰り返され、さらに、凹凸がヒートシンクベース11の表面に平行な左右方向(図中x軸方向)に凹又は凸となるように設けられる波形のフィンである。   The radiating fin 12 is provided so that the unevenness is repeated in the vertical direction (z-axis direction in the figure), and the unevenness is concave or convex in the left-right direction (x-axis direction in the figure) parallel to the surface of the heat sink base 11. Corrugated fin.

放熱フィン12は、隣接する放熱フィン12が平行になるように左右方向に間隔をおいて複数配置され、隣接する放熱フィン12の間には上下が開いた一定幅の細長い隙間13が形成される。放熱フィン12が波形であるので、隙間13は、図2に示すように、左右に蛇行する。   A plurality of the radiating fins 12 are arranged at intervals in the left-right direction so that the adjacent radiating fins 12 are parallel to each other, and a narrow and narrow gap 13 having a constant width is formed between the adjacent radiating fins 12. . Since the radiating fins 12 are corrugated, the gaps 13 meander left and right as shown in FIG.

また、放熱フィン12は、図3に示すように、ヒートシンクベース11側よりも先端側が細くなっている。これは、ヒートシンク1をダイカスティング等で一体成形する場合に、離型性をよくするためである。   Further, as shown in FIG. 3, the heat dissipating fins 12 are thinner on the tip side than on the heat sink base 11 side. This is in order to improve releasability when the heat sink 1 is integrally formed by die casting or the like.

なお、本実施形態では、台座部4からヒートシンク1への伝熱効率を考慮し、ヒートシンク1と台座部4とがダイカスティングによって一体成形される。   In the present embodiment, in consideration of the heat transfer efficiency from the pedestal portion 4 to the heat sink 1, the heat sink 1 and the pedestal portion 4 are integrally formed by die casting.

続いて、上記構造のヒートシンク1を採用することによる作用効果について説明する。   Then, the effect by employ | adopting the heat sink 1 of the said structure is demonstrated.

LED素子3で発生した熱は台座部4、ヒートシンクベース11を介して放熱フィン12へと伝えられる。放熱フィン12に伝えられた熱は放熱フィン12周辺の空気へと伝えられる。   The heat generated in the LED element 3 is transmitted to the heat radiating fins 12 through the pedestal 4 and the heat sink base 11. The heat transmitted to the radiation fins 12 is transmitted to the air around the radiation fins 12.

放熱フィン12周辺の空気はこれによって温度が上昇し、密度が小さくなり、隣接する放熱フィン12の間の隙間13を上昇する。すなわち、隙間13には上方向の自然対流が発生する。これにより、放熱フィン12との熱交換によって温度が上昇した空気は、隙間13を上方向に流れ、隙間13の上方から排出される。そして、温度の低い空気が隙間13の下方から隙間内に流入する。   As a result, the temperature of the air around the radiating fins 12 increases in temperature, the density thereof decreases, and the gap 13 between the adjacent radiating fins 12 increases. That is, upward natural convection occurs in the gap 13. As a result, the air whose temperature has increased due to heat exchange with the radiation fins 12 flows upward through the gap 13 and is discharged from above the gap 13. Then, air having a low temperature flows into the gap from below the gap 13.

また、放熱フィン12が波形であるので、空気は蛇行しながら隙間13を上昇する。これにより、放熱フィン12の表面の空気が攪乱されて放熱フィン12の表面に温度境界層が発達するのが抑制され、放熱フィン12から隙間13を流れる空気への放熱を促進することができる。   Moreover, since the radiation fin 12 has a waveform, the air rises through the gap 13 while meandering. Thereby, the air on the surface of the radiation fin 12 is disturbed and a temperature boundary layer is prevented from developing on the surface of the radiation fin 12, and heat radiation from the radiation fin 12 to the air flowing through the gap 13 can be promoted.

したがって、上記構造のヒートシンク1によれば、無風状態を含め、ヒートシンク1に十分な風が当たらない状況であっても、ヒートシンク1に自然対流によって温度の低い空気が継続的に流入するとともに、放熱フィン12の表面に温度境界層が発達するのが抑制され、高い放熱性を実現することができる。   Therefore, according to the heat sink 1 having the above structure, air having a low temperature continuously flows into the heat sink 1 by natural convection even in a situation where sufficient heat is not applied to the heat sink 1 including no wind. The development of the temperature boundary layer on the surface of the fin 12 is suppressed, and high heat dissipation can be realized.

この結果、LED素子3の温度上昇、それによる電流の増大が抑えられ、LED素子3の輝度、色調を安定させるとともに、LED素子3の劣化を抑え、LED素子3の寿命を長くすることができる。   As a result, a rise in temperature of the LED element 3 and an increase in current caused thereby can be suppressed, the brightness and color tone of the LED element 3 can be stabilized, deterioration of the LED element 3 can be suppressed, and the life of the LED element 3 can be extended. .

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。   The embodiment of the present invention has been described above, but the above embodiment is merely a part of an application example of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. is not.

例えば、上記実施形態では、熱発生源が照明装置2であるとして説明したが、熱発生源は、モータ、バッテリ、電子部品、熱交換器等であってもよい。   For example, although the heat generation source has been described as the lighting device 2 in the above embodiment, the heat generation source may be a motor, a battery, an electronic component, a heat exchanger, or the like.

また、台座部4からヒートシンクベース11への伝熱効率、ヒートシンクベース11から放熱フィン12への伝熱効率を考えると、上記実施形態のように、これらを一体成形するのが好ましいが、これらを別個に形成し、機械的に連結する構造であってもよい。連結部には必要に応じて伝熱グリス、伝熱シートを配置し、伝熱効率が低下するのを抑えるようにする。   Further, considering the heat transfer efficiency from the pedestal 4 to the heat sink base 11 and the heat transfer efficiency from the heat sink base 11 to the radiating fins 12, it is preferable to integrally form them as in the above embodiment, but these are separately formed. The structure may be formed and mechanically connected. If necessary, heat transfer grease and a heat transfer sheet are arranged in the connecting portion to suppress a decrease in heat transfer efficiency.

また、別個に形成されたヒートシンク1と台座部4とを離間して配置してもよく、この場合、両者の間にヒートパイプ、金属板等の伝熱部材を配置し、台座部4からヒートシンク1に熱が伝達されるようにする。   In addition, the heat sink 1 and the pedestal portion 4 that are separately formed may be arranged apart from each other. In this case, a heat transfer member such as a heat pipe or a metal plate is disposed between the two and the heat sink 1 from the pedestal portion 4. Heat is transferred to 1.

また、放熱フィン12は、凹凸が左右方向に凹又は凸となるように設けられているが、ヒートシンクベース11に芯材を立設し、芯材に放熱フィン12を固定するようにすれば、凹凸がヒートシンクベース11の表面に直角な方向(図中y軸方向)又はその他の方向に凹又は凸となるように設けることも可能である。ただし、放熱性は、ヒートシンクベース11から各放熱フィン12に熱が直接伝達される上記実施形態の構成が優れている。   In addition, the radiating fins 12 are provided so that the unevenness is concave or convex in the left-right direction, but if a core material is erected on the heat sink base 11 and the radiating fins 12 are fixed to the core material, It is also possible to provide the unevenness so as to be concave or convex in a direction perpendicular to the surface of the heat sink base 11 (y-axis direction in the drawing) or in other directions. However, the heat dissipation is excellent in the configuration of the above embodiment in which heat is directly transferred from the heat sink base 11 to the heat radiating fins 12.

1 ヒートシンク
2 照明装置(熱発生源)
3 発光ダイオード(LED)素子
4 台座部
11 ヒートシンクベース
12 放熱フィン
1 heat sink 2 lighting device (heat generation source)
3 Light emitting diode (LED) element 4 Base part 11 Heat sink base 12 Heat radiation fin

Claims (5)

熱発生源に熱的に接続されるヒートシンクであって、
前記熱発生源で発生した熱が伝達されるヒートシンクベースと、
前記ヒートシンクベースに設けられ、凹凸が前記熱発生源の使用状態における上下方向に繰り返される波形を有し、互いに離間して配置される複数の放熱フィンと、
を備えたことを特徴とするヒートシンク。
A heat sink thermally connected to a heat generating source,
A heat sink base to which heat generated by the heat generation source is transmitted;
A plurality of heat dissipating fins provided on the heat sink base, wherein the irregularities have a waveform that is repeated in the vertical direction in the use state of the heat generation source, and are spaced apart from each other;
A heat sink characterized by comprising:
請求項1に記載のヒートシンクであって、
前記複数の放熱フィンは、前記凹凸が前記ヒートシンクベースの表面に平行な左右方向に凹又は凸となる向きで前記ヒートシンクベースに設けられる、
ことを特徴とするヒートシンク。
The heat sink according to claim 1,
The plurality of heat radiation fins are provided on the heat sink base in a direction in which the unevenness is concave or convex in the left-right direction parallel to the surface of the heat sink base.
A heat sink characterized by that.
請求項1又は2に記載のヒートシンクであって、
前記複数の放熱フィンは、隣接する放熱フィンが平行になるように配置される、
ことを特徴とするヒートシンク。
The heat sink according to claim 1 or 2,
The plurality of radiating fins are arranged so that adjacent radiating fins are parallel to each other,
A heat sink characterized by that.
請求項1から3のいずれか一つに記載のヒートシンクであって、
前記ヒートシンクベースと前記複数の放熱フィンとは一体成形される、
ことを特徴とするヒートシンク。
A heat sink according to any one of claims 1 to 3,
The heat sink base and the plurality of heat radiating fins are integrally formed.
A heat sink characterized by that.
前記熱発生源がマウントされる台座部と一体成形されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載のヒートシンク。   The heat sink according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat generation source is integrally formed with a pedestal portion on which the heat generation source is mounted.
JP2013076147A 2013-04-01 2013-04-01 Heat sink Pending JP2014203534A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013076147A JP2014203534A (en) 2013-04-01 2013-04-01 Heat sink

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013076147A JP2014203534A (en) 2013-04-01 2013-04-01 Heat sink

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014203534A true JP2014203534A (en) 2014-10-27

Family

ID=52353832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013076147A Pending JP2014203534A (en) 2013-04-01 2013-04-01 Heat sink

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014203534A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016207367A (en) * 2015-04-20 2016-12-08 アイリスオーヤマ株式会社 LED lighting device
KR20180025479A (en) * 2016-08-31 2018-03-09 현대모비스 주식회사 Heat sink apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016207367A (en) * 2015-04-20 2016-12-08 アイリスオーヤマ株式会社 LED lighting device
KR20180025479A (en) * 2016-08-31 2018-03-09 현대모비스 주식회사 Heat sink apparatus
KR102595596B1 (en) * 2016-08-31 2023-11-01 현대모비스 주식회사 Heat sink apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5304198B2 (en) lighting equipment
JP4677013B2 (en) Lighting device and its heat dissipation structure
EP2444724B1 (en) LED bulb
CN105716046B (en) Active radiator of all-round convection current and applied this radiator's stage lamp
US20140078737A1 (en) Active heat dissipating light emitting diode illumination lamp
JP2014522571A (en) Semiconductor device cooling
JP2011165704A (en) Heat sink and light emitting element unit
JP2011028963A (en) Vehicular lighting fixture
JP2009277535A (en) Led light source device
KR101646190B1 (en) Led light apparatus having heat sink
US20190360682A1 (en) Lighting fixture for vehicle
JP2014135350A (en) Heat sink
JP5333765B2 (en) Printed circuit board for light emitting module
JP2014203534A (en) Heat sink
TWI719244B (en) heat sink
JP5026901B2 (en) Lamp
JP5390781B2 (en) Light source cooling device
US20160084489A1 (en) Heat sink having heat dissipating fin and lighting device
JP2015215944A (en) Vehicular lighting tool
KR20150019787A (en) Heatsink increasing heat emitting performance and Head lamp having it for vehicle
JP2012244151A (en) Heat sinks for light-emitting diode lamp
CN207750757U (en) A kind of lamp unit shell of high efficiency and heat radiation and its lamp unit of application
KR101032497B1 (en) A cooling apparatus
TWI564511B (en) Heat dissipation fin set
KR20150047233A (en) Helical fin structure of heat sink for led lighting fixture