JP2023025785A - Lighting fixture unit and vehicular lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
光源の熱を効率的に放散できるヒートシンクを搭載した灯具ユニット、および、該灯具ユニットを備えた車両用灯具に関する。 The present invention relates to a lamp unit equipped with a heat sink capable of efficiently dissipating heat from a light source, and a vehicle lamp including the lamp unit.
従来、灯具ユニットにヒートシンクを設け、光源の熱を効率的に放散させる技術が知られている。例えば、特許文献1には、ヒートシンクの複数のフィンに各々切欠部を設け、切欠部の面積が一方から他方に向けて徐々に拡大するように構成して、ファンの配置の自由度を向上させた灯具ユニットが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a technique is known in which a lamp unit is provided with a heat sink to efficiently dissipate the heat of a light source. For example, in
ところで、近年、灯具ユニットを小型化が求められる一方で、灯具が多機能化して灯具ユニット内部の発熱量が増加する傾向にあり、ヒートシンクの冷却性能を向上させたいという要望があった。しかし、ヒートシンクの冷却性能を向上させるためにヒートシンクのサイズを大きくすると、灯具ユニットの小型化が難しくなるという問題があった。 In recent years, while there has been a demand for downsizing of lamp units, the amount of heat generated inside the lamp unit tends to increase due to multifunctional lamps, and there has been a demand for improving the cooling performance of the heat sink. However, if the size of the heat sink is increased in order to improve the cooling performance of the heat sink, there is a problem that it becomes difficult to reduce the size of the lamp unit.
そこで、本開示の目的は、灯具ユニットのヒートシンクの冷却性能を向上させつつ、ヒートシンクのサイズを抑制し、灯具ユニット全体を小型化できる灯具ユニット、および、該灯具ユニットを備えた車両用灯具を提供することにある。 Accordingly, an object of the present disclosure is to provide a lamp unit capable of improving the cooling performance of the heat sink of the lamp unit while suppressing the size of the heat sink and downsizing the entire lamp unit, and a vehicle lamp including the lamp unit. to do.
上記課題を解決するために、本開示の灯具ユニットは、複数の発光素子を搭載した光源ユニットと、光源ユニットを支持するヒートシンクと、ヒートシンクに送風してヒートシンクの熱を放散するファンと、を備え、ヒートシンクは、光源ユニットを裏面に載置するベース部と、ベース部の表面に形成された複数のフィンと、を備え、フィンが、互いに略平行に形成された複数の第一フィンと、第一フィンと非平行に形成された第二フィンと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the lighting unit of the present disclosure includes a light source unit mounted with a plurality of light emitting elements, a heat sink supporting the light source unit, and a fan blowing air to the heat sink to dissipate the heat of the heat sink. The heat sink includes a base on which the light source unit is placed, and a plurality of fins formed on the surface of the base. and a second fin formed non-parallel to the first fin.
このとき、第一フィンをベース部の対角線に沿って形成したり、第一フィンを光源ユニットにおける光源の配列方向と非並行に形成したり、第一フィンが周囲よりもフィンの高さが低い切欠部を含むように形成することが好ましい。 At this time, the first fins may be formed along the diagonal line of the base portion, may be formed non-parallel to the arrangement direction of the light sources in the light source unit, or the first fins may be lower than the surrounding fins. It is preferable to form so as to include a notch.
また、本開示の車両用灯具は、上記灯具ユニットを搭載する。 Further, a vehicle lamp according to the present disclosure is equipped with the above lamp unit.
本開示の灯具ユニットおよび車両用灯具によれば、第一フィンと非平行に形成された第二フィンによって、ヒートシンクに入らない気流、または、ヒートシンクから漏出した気流を、ヒートシンク内側の熱源に向けて送ることができる。このため、ヒートシンクのサイズを抑制しつつ、ヒートシンクの冷却性能を向上させることができるという効果を奏する。 According to the lighting unit and vehicle lighting device of the present disclosure, the second fins formed non-parallel to the first fins direct the airflow that does not enter the heat sink or the airflow that leaks from the heat sink toward the heat source inside the heat sink. can send. Therefore, it is possible to improve the cooling performance of the heat sink while suppressing the size of the heat sink.
以下、本開示を車両用前照灯に具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において、図2~4,6は、車両用灯具51の背面側から観察した場合のヒートシンク2の模式図を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present disclosure is embodied in a vehicle headlamp will be described below with reference to the drawings. In the following description, FIGS. 2 to 4 and 6 show schematic diagrams of the
図1に示す車両用灯具51は、車体に取り付けられる灯具ボディ52と、透明樹脂材料からなる透光カバー53を備え、灯具ボディ52と透光カバー53の両者の内側に形成された灯室54に、灯具ユニット1を備えている。
A
灯具ユニット1は、複数の発光素子(LED31)を搭載した光源ユニット3と、光源ユニット3を支持するヒートシンク2と、ヒートシンク2に送風してヒートシンク2の熱を放散するファン4と、LED31の光を車両外部に投影する投影レンズ5を備える。
The
ヒートシンク2は、熱伝導率の良い金属材により一体成形され、光源ユニット3を裏面23b(図5(a)参照)に載置するベース部23と、ベース部23の表面23aに形成された複数のフィンである第一フィン21および第二フィン22を備える。また、ヒートシンク2は、光源ユニット3のうち、特に、直列に配列されたLED31から生じた熱(熱源H)を冷却する。フィン21は、ベース部23の表面23aを基端として灯具背面側に向けて突出するように形成されている。ファン4は、ヒートシンク2よりも灯具背面側であって、フィン21と対向する位置に配置されている。
The
図2(a)に示すように、従来のヒートシンク2では、ファン4からの気流Sが第一フィン21に当たり、熱源Hに向かう気流S1と、ヒートシンク2の内部から外部に向かう気流S2が生じる。また、ヒートシンク2に流入しない気流S3もある。このように、従来のヒートシンク2では、熱源Hに向かわない気流S2,S3が生じていた。
As shown in FIG. 2A, in the
図2(b)に示すように、第一フィン21と非平行な第二フィン22を配置することにより、気流S2,S3を防止でき、ヒートシンク2を効率的に冷却できる。
As shown in FIG. 2B, by arranging the
このとき、気流S2,S3を第一フィン21により効率的に流入させるため、第二フィン22は、第一フィン21に対して15~45度程度に傾斜していることが好ましい。また、第二フィン22の端部22aは、最も外側の第一フィン21の端部21bと当接するように配置されていても良い。その他、第一フィン21の長さを調整し、第一フィン21と第二フィン22との間隔Dを、第二フィン22の端部22aに近づくにつれて徐々に狭まるように設け、より効率的に気流S2,S3を第一フィンに流入させるように構成することも可能である。
At this time, the
図3(a)の例では、第一フィン21を、略矩形状のベース部23の対角線23dに沿って形成している。このように第一フィン21を形成することにより、第一フィン21の長さLを拡張するとともに第一フィン21の本数を増やすことができるため、第一フィン21の総面積を増加させて、ヒートシンク2の冷却効率を向上させることができる。なお、この例では、第一フィン21を対角線23dに沿って形成しているが、その他、辺23cと非平行となるように所定の角度に傾斜させて設けても良い。このように設けた場合でも、辺23cと平行に設けた場合と比べて、第一フィン21の総面積を増加させることが可能である。
In the example of FIG. 3( a ), the
図3(b)の例では、第一フィン21をLED31の配列方向と非平行に形成している。特に、第一フィン21をLED31の配列方向と直行するように形成することが好ましい。第一フィン21をこのように形成することによって、多数の第一フィン21(ハッチングを付した第一フィン21)を熱源Hと交わるように配置でき、より効率的に熱源Hを冷却することができる。
In the example of FIG. 3B, the
図4(a)に示すように、従来のヒートシンク2では、第一フィン21と直行する向きの気流S4は、第一フィン21によって遮られ、冷却に用いることができなかった。
As shown in FIG. 4A, in the
図4(b)の例では、第一フィン21に、ファン4の気流Sに沿って、周囲よりもフィンの高さが低い切欠部21aを形成している。第一フィン21に、ファン4の気流Sに沿う切欠部21aを形成することにより、切欠部21aを介して気流S4が通ることができるため、ヒートシンク2の冷却効率を向上させることができる。切欠部21aは、適宜、コの字形状(図5(a))、U字形状(図5(b))、V字形状(図5(c))、スリット状(図5(d))に形成することが可能である。
In the example of FIG. 4B, the
図6に、ヒートシンク2の好ましい構成を例示する。図6の例では、第二フィン22(221~224)の全てを四方に配置しているが、例えば、第二フィン221~224のいずれか一つ、第二フィン221~224のいずれか二つ、または、第二フィン221~224のいずれか三つを配置することとしてもよい。また、第二フィン22の数や傾き状態は、ファン4からの風の向きに合わせて調整できる。
A preferred configuration of the
図6(a)の例では、第一フィン21を対角線23dに沿って形成し、第二フィン221~224を第一フィン21を囲む外周領域Aに配置している。ここで、外周領域Aとは、ベース部23の表面23aであって、第一フィン21を配置した範囲の外周部を示す。このように第一フィン21および第二フィン22を設けることで、第一フィン21の総面積を増加させつつ熱源Hにファン4の風を導くため、より効率的に熱源Hを冷却することが可能となる。また、第一フィン21がLED31の配列方向に対して非平行に設けられるため、熱源Hにより多数の第一フィン21を配置できるという効果も有する。
In the example of FIG. 6A, the
図6(b)の例では、第一フィン21をLED31の配列方向と直行する向きに形成し、第二フィン221~224を外周領域Aに配置している。このように第一フィン21および第二フィン22を設けることで、多数の第一フィン21を熱源Hと交わるように配置して冷却効率を上げつつ、熱源Hにファン4の風を導くため、より効率的に熱源Hを冷却することができる。
In the example of FIG. 6B, the
図6(c)の例では、第一フィン21に、ファン4の気流Sに沿う切欠部21aを形成し、第二フィン221~224を外周領域Aに配置している。このように第一フィン21および第二フィン22を設けることで、第一フィン21に遮られることなく、ファン4からの風をスムーズに熱源Hに導き、より効率的に熱源Hを冷却することが可能となる。
In the example of FIG. 6(c), the
したがって、この実施形態の灯具ユニット1、車両用灯具51によれば、第一フィン21の向きを調整したり、第一フィン21に切欠部21aを設けたりし、また、第一フィン21にファン4からの風を導く第二フィン22を設けたため、ファン4からの風を効率的に熱源Hに導き、ヒートシンク2自体のサイズを大きくすることなく、光源ユニット3の熱を放散できる。
Therefore, according to the
なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状や構成を適宜に変更して実施することも可能である。例えば、光源ユニット3に、複数の発光素子を搭載する代わりに単数の発光素子を搭載したり、光源ユニット3に、細長く形成された単数の発光素子を搭載し、該発光素子に対して第一フィン21を非平行に形成したりすることも可能である。
It should be noted that the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and it is also possible to change the shape and configuration of each part as appropriate without departing from the gist of the present disclosure. For example, instead of mounting a plurality of light emitting elements, the light source unit 3 is mounted with a single light emitting element, or the light source unit 3 is mounted with a single elongated light emitting element. It is also possible to form the
1 灯具ユニット
2 ヒートシンク
3 光源ユニット
4 ファン
5 投影レンズ
21 第一フィン(a:切り欠き、b:端部)
22 第二フィン(a:端部)
23 ベース部(a:表面、b:裏面、c:辺、d:対角線)
31 LED
51 車両用灯具
52 灯具ボディ
53 透光カバー
54 灯室
L 長さ
A 外周領域
H 熱源
S 気流
REFERENCE SIGNS
22 second fin (a: end)
23 base part (a: front surface, b: back surface, c: side, d: diagonal line)
31 LEDs
51
Claims (6)
光源ユニットを支持するヒートシンクと、
ヒートシンクに送風してヒートシンクの熱を放散するファンと、
を備えた灯具ユニットであって、
前記ヒートシンクは、前記光源ユニットを裏面に載置するベース部と、前記ベース部の表面に形成された複数のフィンと、を備え、
前記フィンが、互いに略平行に形成された複数の第一フィンと、前記第一フィンと非平行に形成された第二フィンと、を含むことを特徴とする灯具ユニット。 a light source unit equipped with a plurality of light emitting elements;
a heat sink supporting the light source unit;
a fan that blows air to the heat sink to dissipate the heat of the heat sink;
A lighting unit comprising
The heat sink includes a base portion on which the light source unit is placed on the back surface, and a plurality of fins formed on the surface of the base portion,
A lighting unit, wherein the fins include a plurality of first fins formed substantially parallel to each other and second fins formed non-parallel to the first fins.
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