JP5463102B2 - Bonded heat sink - Google Patents
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本発明は、発光ダイオード等の発光体から発生する熱を放散させるために用いられ、鏡面対象の一対のヒートシンクを接合してなる接合型ヒートシンクに関する。 The present invention uses et is to dissipate heat generated from the light emitter such as a light emitting diode, to a junction heat sink formed by joining a pair of heat sink mirror symmetry.
発熱を伴う発光装置等には、熱伝導性に優れた金属材料からなり、表面積の大きな構造体からなるヒートシンクが設けられている。ヒートシンクは、熱を放散させて周辺温度を下げることができ、発光装置等における温度上昇に伴う性能の劣化を防止するために用いられている。 A light emitting device or the like that generates heat is provided with a heat sink made of a metal material having excellent thermal conductivity and a structure having a large surface area. The heat sink can dissipate heat to lower the ambient temperature, and is used to prevent performance deterioration due to temperature rise in a light emitting device or the like.
近年、照明器具等の発光装置としては、白熱電球に代わって、発光ダイオードが普及してきた。発光ダイオードは、発熱が少なく、フィラメントを使わないため高寿命化が期待されている。しかし、発光ダイオードには、発熱が少ないとはいえ、熱に弱いという特性があり、高温になると素子自体が劣化し寿命が低下してしまうおそれがある。そのため、発光ダイオードを用いた発光装置においては、特に放熱性に優れたヒートシンクを設置することが要求されている。 In recent years, light-emitting diodes have been widely used as light-emitting devices such as lighting fixtures in place of incandescent bulbs. Light emitting diodes are expected to have a long life because they generate little heat and do not use filaments. However, although the light emitting diode generates little heat, it has a characteristic that it is vulnerable to heat. If the temperature is high, the element itself may be deteriorated and the life may be shortened. Therefore, in a light emitting device using a light emitting diode, it is required to install a heat sink that is particularly excellent in heat dissipation.
ヒートシンクは、表面積を大きくして放熱性を高めるために、基板部と該基板部から突出する複数の突出部を有するものが用いられている(特許文献1参照)。
このようなヒートシンクとしては、熱伝導性に優れたアルミや銅等の金属材料を型に流し込んで作る鋳物が広く利用されている。
A heat sink having a substrate portion and a plurality of protruding portions protruding from the substrate portion is used in order to increase the surface area and improve heat dissipation (see Patent Document 1).
As such a heat sink, a casting made by pouring a metal material such as aluminum or copper having excellent thermal conductivity into a mold is widely used.
しかしながら、鋳物によって形成されたヒートシンクは、重量が大きくなり、材料自体のコストが増大するという問題がある。また、天井に取り付けて用いられるダウンライト等の照明器具の用途においては、自重による落下を防止するため製品の軽量化が要求されている。近年、ダウンライト等の照明器具においても発光ダイオードが用いられており、かかる用途には、優れた放熱性と軽量さを兼ね備えたヒートシンクの開発が要求されている。 However, the heat sink formed by casting has a problem that the weight increases and the cost of the material itself increases. Moreover, in the use of lighting fixtures, such as a downlight used by attaching to a ceiling, the weight reduction of a product is requested | required in order to prevent the fall by dead weight. In recent years, light-emitting diodes are also used in lighting fixtures such as downlights, and development of heat sinks that combine excellent heat dissipation and light weight is required for such applications.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、優れた放熱性を示すことができ、かつ軽量化を図ることができる接合型ヒートシンクを提供しようとするものである。 The present invention was made in view of the above problems, in which excellent heat dissipation can be shown, and seeks to provide a junction-type heat sink that can be made lighter.
本発明は、発光体から発生する熱を放散させるために用いられ、ヒートシンク同士を接合してなる接合型ヒートシンクであって、
上記ヒートシンクは、上記発光体側に配置させる基板面部と、該基板面部上に形成された凹凸構造の放熱部とを有し、
上記基板面部及び上記放熱部は、一枚のアルミニウム合金板を折り曲げ加工することにより形成されており、
上記放熱部は、上記基板面部から略垂直方向に起立する起立面と、該起立面から上記基板面部と略平行方向かつ上記基板面部への正射影が上記基板面部と重なる方向に伸びる天板面と、該天板面から上記基板面部へ略垂直方向に下降する下降面と、該下降面から上記基板面部と略平行かつ上記天板面の上記正射影と重ならない方向に伸びる底板面とからなる凸状体を有し、
上記放熱部は、上記起立面と上記天板面と上記下降面と上記底板面とからなる上記凸状体を1つ又は2つ以上有し、2つ以上有する場合には、各凸状体は一方の上記底板面ともう一方の上記起立面とにおいて相互に連なっており、
上記凸状体の少なくとも一部には、該凸状体を構成する上記アルミニウム合金板を貫通する貫通孔が形成されており、
鏡面対称関係にある一対の鏡面体となる2つの上記ヒートシンクを上記起立面同士で接合してなることを特徴とする接合型ヒートシンクにある(請求項1)。
The present invention, we used to dissipate heat generated from the light emitter is, a bonding heat sink formed by joining the heat sinks to each other,
The heat sink includes a substrate surface portion disposed on the light emitter side, and a heat dissipation portion having an uneven structure formed on the substrate surface portion,
The substrate surface portion and the heat dissipation portion are formed by bending a single aluminum alloy plate ,
The heat dissipating part has an upright surface that stands up in a substantially vertical direction from the substrate surface portion, and a top plate surface that extends in a direction substantially parallel to the substrate surface portion from the upstanding surface and in a direction in which an orthogonal projection onto the substrate surface portion overlaps the substrate surface portion. A descending surface that descends in a substantially vertical direction from the top plate surface to the substrate surface portion, and a bottom plate surface that extends from the descending surface in a direction that is substantially parallel to the substrate surface portion and does not overlap the orthogonal projection of the top plate surface. Has a convex body,
The heat radiating portion has one or two or more convex bodies composed of the standing surface, the top plate surface, the descending surface, and the bottom plate surface. Are connected to each other on one of the bottom plate surface and the other standing surface,
At least a part of the convex body is formed with a through-hole penetrating the aluminum alloy plate constituting the convex body,
A joining type heat sink is characterized in that the two heat sinks, which are a pair of mirror bodies in a mirror-symmetrical relationship, are joined at the upright surfaces .
本発明の接合型ヒートシンクにおいて、上記基板面部及び上記放熱部は、一枚の上記アルミニウム合金板を折り曲げ加工することにより形成されている。即ち、上記基板面部及び上記放熱部は一枚板から形成されている。
そのため、上記アルミニウム合金板の厚みを適宜選択することにより、簡単に上記ヒートシンクの軽量化を図ることできる。それ故、上記接合型ヒートシンクは、例えばダウンライト等のように製品の軽量化が要求される用途に好適である。また、上記のごとく折り曲げ加工により簡単に上記ヒートシンクを形成することができる。
In the bonded heat sink of the present invention, the substrate surface portion and the heat radiating portion are formed by bending one aluminum alloy plate. That is, the substrate surface portion and the heat radiating portion are formed from a single plate.
Therefore, the heat sink can be easily reduced in weight by appropriately selecting the thickness of the aluminum alloy plate. Therefore, the junction heat sink is suitable for applications that require a lighter product such as a downlight. Further, the heat sink can be easily formed by bending as described above.
また、上記ヒートシンクは、上記凹凸構造の上記放熱部を有している。そのため、上記ヒートシンクの表面積を大きくすることができ、上記ヒートシンクは、優れた放熱性を示すことができる。
また、上記ヒートシンクは、上述のごとく上記アルミニウム合金板を折り曲げ加工することにより形成されているため、略同サイズの鋳物からなる従来のヒートシンクに比べて、より表面積の大きな上記凹凸構造を形成しやすく、周辺外気との接触面積を大きくすることができる。それ故、上記ヒートシンクは、比較的小さなサイズでも優れた放熱性を示すことができる。
Further, the heat sink has the heat radiating portion having the concavo-convex structure. Therefore, the surface area of the heat sink can be increased, and the heat sink can exhibit excellent heat dissipation.
Further, since the heat sink is formed by bending the aluminum alloy plate as described above, it is easier to form the uneven structure having a larger surface area than a conventional heat sink made of a casting of substantially the same size. The contact area with the surrounding outside air can be increased. Therefore, the heat sink can exhibit excellent heat dissipation even with a relatively small size.
このように、本発明によれば、優れた放熱性を示すことができ、かつ軽量化を図ることができる接合型ヒートシンクを提供することができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to provide a bonded heat sink that can exhibit excellent heat dissipation and can be reduced in weight.
次に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
本発明において、上記ヒートシンクは、上記アルミニウム合金板を折り曲げ加工することにより形成されており、該アルミニウム合金板としては、例えば厚み0.8〜3mmのものを用いることができる。
上記アルミニウム合金板の厚みが0.8mm未満の場合には、上記ヒートシンクの強度が充分に確保できなくなるおそれがある。一方、3mmを超える場合には、上記ヒートシンクの重量が増大し、上記アルミニウム合金板から形成する上での上述の優位性が小さくなるおそれがある。またこの場合には、折り曲げ加工が困難になるおそれがある。より好ましくは1.0〜2.5mm、さらに好ましくは1.0mm〜2.0mmがよい。
Next, a preferred embodiment of the present invention will be described.
In the present invention, the heat sink is formed by bending the aluminum alloy plate, and the aluminum alloy plate having a thickness of 0.8 to 3 mm, for example, can be used.
If the thickness of the aluminum alloy plate is less than 0.8 mm, the heat sink may not have sufficient strength. On the other hand, if it exceeds 3 mm, the weight of the heat sink increases, and the above-described superiority in forming from the aluminum alloy plate may be reduced. In this case, bending may be difficult. More preferably, it is 1.0-2.5 mm, More preferably, 1.0 mm-2.0 mm is good.
また、アルミニウム合金としては、1000系又は6000系アルミニウム合金を用いることが好ましい。
この場合には、1000系アルミニウム合金又は6000系アルミニウム合金が有する優れた熱伝導性を生かして、上記ヒートシンクの放熱性をより向上させることができる。
また、曲げ加工性の観点からも、1000系アルミニウム合金又は6000系アルミニウム合金を用いることが好ましい。そのため、厚みの大きなアルミニウム合金板を簡単かつ精度よく折り曲げ加工することが可能になり、上記ヒートシンクの形成が容易になる。。
なお、本明細書において、1000系アルミニウム合金は純アルミニウムを含む概念である。
Further, as the aluminum alloy, it is preferable to use a 1000 series or 6000 series aluminum alloy.
In this case, the heat dissipation of the heat sink can be further improved by taking advantage of the excellent thermal conductivity of the 1000 series aluminum alloy or the 6000 series aluminum alloy.
From the viewpoint of bending workability, it is preferable to use a 1000 series aluminum alloy or a 6000 series aluminum alloy. Therefore, it becomes possible to bend and process a thick aluminum alloy plate easily and accurately, and the heat sink can be easily formed. .
In this specification, the 1000 series aluminum alloy is a concept including pure aluminum.
上記ヒートシンクにおいて、上記放熱部は、上記基板面部から略垂直方向に起立する起立面と、該起立面から、上記基板面部と略平行方向かつ上記基板面部への正射影が上記基板面部と重なる方向に伸びる天板面と、該天板面から上記基板面部へ略垂直方向に下降する下降面と、該下降面から上記基板面部と略平行かつ上記天板面の上記正射影と重ならない方向に伸びる底板面とからなる凸状体を有することが好ましい。
この場合には、上記基板面部と上記起立面と上記天板面と上記下降面とに囲まれる空間を有する上記凸状体を形成することができる。そのため、上記ヒートシンクと周辺外気との接触面積が大きくなり、上記ヒートシンクの放熱性をより向上させることができる。
In the heat sink, the heat radiating portion is a standing surface that stands substantially vertically from the substrate surface portion, and a direction in which an orthogonal projection from the standing surface to the substrate surface portion is substantially parallel to the substrate surface portion and overlaps the substrate surface portion. A top surface extending from the top surface to the substrate surface portion in a direction substantially perpendicular to the substrate surface portion, and a direction substantially parallel to the substrate surface portion from the descending surface and not overlapping the orthogonal projection of the top surface. It is preferable to have a convex body composed of an extending bottom plate surface .
In this case, the convex body having a space surrounded by the substrate surface portion, the standing surface, the top plate surface, and the descending surface can be formed. For this reason, the contact area between the heat sink and the ambient air is increased, and the heat dissipation of the heat sink can be further improved.
また、少なくとも上記起立面、上記天板面、又は上記下降面を平坦ではなく凹凸を有する構造にすることにより、表面積をより一層大きくすることができる。この場合には、上記ヒートシンクの放熱性をさらに向上させることができる。
上記起立面、上記天板面、及び上記下降面は、例えば折り曲げ加工する前のアルミニウム合金板における上記起立面を形成する領域、上記天板面を形成する領域、及び上記下降面を形成する領域に予め凹凸状に加工しておくことにより形成することができる。また、折り曲げ加工後に、凹凸構造を形成することもできる。
Further, the surface area can be further increased by forming at least the standing surface, the top plate surface, or the descending surface with a structure that is not flat but uneven. In this case, the heat dissipation of the heat sink can be further improved.
The standing surface, the top plate surface, and the descending surface are, for example, a region for forming the standing surface, a region for forming the top plate surface, and a region for forming the descending surface in an aluminum alloy plate before bending. It can be formed by processing it into a concavo-convex shape in advance. In addition, an uneven structure can be formed after the bending process.
上記放熱部は、上記起立面と上記天板面と上記下降面と上記底板面とからなる上記凸状体を1つ又は2つ以上有し、2つ以上有する場合には、各凸状体は一方の上記底板面ともう一方の上記起立面とにおいて相互に連なっていることが好ましい。
上記凸状体を2つ以上有する場合には、上記ヒートシンクの表面積をより大きくすることができる。そのため、上記ヒートシンクの放熱性を向上させることができる。
また、2つ以上の上記凸状体を有する場合、隣接する二つの上記凸状体においては、一方の凸状体と上記底板面ともう一方の上記起立面とが相互に連なる構成にすることができる。この場合には、アルミニウム合金板の折り曲げ加工により、一枚のアルミニウム合金板から複数の上記凸状体を形成することができる。
The heat radiating portion has one or two or more convex bodies composed of the standing surface, the top plate surface, the descending surface, and the bottom plate surface. It is preferable that one bottom plate surface and the other standing surface are connected to each other .
When two or more convex bodies are provided, the surface area of the heat sink can be increased. Therefore, the heat dissipation of the heat sink can be improved.
Moreover, when it has two or more said convex bodies, in two adjacent said convex bodies, it shall be the structure which one convex body, the said baseplate surface, and the said other standing surface mutually connect. Can do. In this case, the plurality of convex bodies can be formed from one aluminum alloy plate by bending the aluminum alloy plate.
即ち、複数の凸状体を有する場合には、第1の凸状体は、上記基板面部から略垂直方向に起立する起立面(第1起立面)と、該第1起立面から、上記基板面部と略平行方向かつ上記基板面部への正射影が上記基板面部と重なる方向に伸びる天板面(第1天板面)と、該第1天板面から上記基板面部へ略垂直方向に下降する下降面(第1下降面)と、該第1下降面から上記基板面部と略平行かつ上記天板面(第1天板面)の上記正射影と重ならない方向に伸びる底板面(第1底板面)とからなる。第2の凸状体は、第1底板面から略垂直方向に起立する起立面(第2起立面)と、該第2起立面から、上記基板面部と略平行方向かつ上記基板面部への正射影が上記基板面部と重なる方向に伸びる天板面(第2天板面)と、該第2天板面から上記基板面部へ略垂直方向に下降する下降面(第2下降面)と、該第2下降面から上記基板面部と略平行かつ上記天板面(第2天板面)の上記正射影と重ならない方向に伸びる底板面(第2底板面)とからなる。さらに、第3の凸状体、第4、第5・・・についても同様である。
このような構成の複数の凸状体は、折り曲げ加工により、一枚のアルミニウム合金板から形成することができる。
That is, in the case of having a plurality of convex bodies, the first convex body includes an upright surface (first upright surface) that stands up in a substantially vertical direction from the substrate surface portion, and the substrate from the first upright surface. A top plate surface (first top plate surface) extending in a direction substantially parallel to the surface portion and orthogonal to the substrate surface portion, and descending in a substantially vertical direction from the first top plate surface to the substrate surface portion. A descending surface (first descending surface) that extends from the first descending surface in a direction that is substantially parallel to the substrate surface portion and does not overlap the orthogonal projection of the top plate surface (first top plate surface). Bottom plate surface). The second convex body includes an upright surface (second upright surface) that stands up in a substantially vertical direction from the first bottom plate surface, and a positive direction from the second upright surface in a direction substantially parallel to the substrate surface portion and toward the substrate surface portion. A top plate surface (second top plate surface) extending in a direction in which the projection overlaps the substrate surface portion, a descending surface (second descending surface) descending in a substantially vertical direction from the second top plate surface to the substrate surface portion, It consists of a bottom plate surface (second bottom plate surface) extending from the second descending surface in a direction substantially parallel to the substrate surface portion and not overlapping with the orthogonal projection of the top plate surface (second top plate surface). Further, the same applies to the third convex body, the fourth, the fifth, and so on.
The plurality of convex bodies having such a configuration can be formed from a single aluminum alloy plate by bending.
上記凸状体の少なくとも一部には、該凸状体を構成する上記アルミニウム合金板を貫通する貫通孔が形成されていることが好ましい。
この場合には、上記ヒートシンクにおいて、上記基板面部と上記起立面と上記天板面と上記下降面とに囲まれる空間内への外気の流動性を良好にすることができる。そのため、上記ヒートシンクの放熱性をより向上させることができる。
また、後述のごとく鏡面対称関係にある一対の鏡面体となる2つのヒートシンクをネジなどにより上記起立面同士で接合する場合においては、上記貫通孔とねじ穴の形成位置を調整することにより、上記貫通孔を、工具等を挿入するための挿入口として利用することもできる。
It is preferable that a through-hole penetrating the aluminum alloy plate constituting the convex body is formed in at least a part of the convex body .
In this case, in the heat sink, the fluidity of the outside air into the space surrounded by the substrate surface portion, the standing surface, the top plate surface, and the descending surface can be improved. Therefore, the heat dissipation of the heat sink can be further improved.
In addition, in the case where two heat sinks that are a pair of mirror bodies having a mirror-symmetrical relationship as described later are joined with the upright surfaces by screws or the like, by adjusting the formation positions of the through holes and screw holes, The through hole can also be used as an insertion port for inserting a tool or the like.
上記底板面と上記基板面部とは接合されていることが好ましい(請求項2)。
この場合には、上記起立面と上記天板面と上記下降面と上記底板面とからなる上記凸状体の構造を保持させることができる。上記底板面と上記基板面部は例えばネジ等により接合することができる。
It is preferably bonded to the above bottom plate surface and the substrate surface (claim 2).
In this case, the structure of the convex body composed of the upright surface, the top plate surface, the descending surface, and the bottom plate surface can be maintained. The bottom plate surface and the substrate surface portion can be joined together with, for example, screws.
上記ヒートシンクにおいて、上記天板面の上記基板面部への正射影は、上記基板面部内にあることが好ましい(請求項3)。即ち、上記天板面の上記基板面部への正射影が該基板面部からはみ出さないことが好ましい。
この場合には、上記基板面部を底面とし上記天板面方向に伸びる柱状体を想定した場合に、上記天板面の外形が該柱状体からはみ出ることがない。そのため、照明器具用のヒートシンク等のように、ヒートシンクの形状が制限される用途にも対応できる。
In the heat sink, orthogonal projection to the substrate surface of the top plate surface is preferably within the substrate surface (claim 3). That is, it is preferable that the orthogonal projection of the top plate surface onto the substrate surface portion does not protrude from the substrate surface portion.
In this case, when assuming a columnar body having the substrate surface portion as the bottom surface and extending in the top plate surface direction, the outer shape of the top plate surface does not protrude from the columnar body. Therefore, it is possible to deal with applications in which the shape of the heat sink is limited, such as a heat sink for a lighting fixture.
上記アルミニウム合金板は、上記基板面部を形成する基板面領域と、該基板面領域から伸びる凸状体形成領域とを有し、該凸状体形成領域は、上記基板面領域側から順に、上記起立面を形成する起立面領域と、該起立面領域に連なり上記天板面を形成する天板面領域と、該天板面領域に連なり上記下降面を形成する下降面領域と、該下降面領域に連なり上記底板面を形成する底板面領域とからなり、上記ヒートシンクは、上記アルミニウム合金板を、各領域の境界において山折り又は谷折りすることにより形成されていることが好ましい(請求項4)。
この場合には、一枚の上記アルミニウム合金板から上記基板面部に上記凸状体を簡単に形成させ、上記ヒートシンクを簡単に形成することができる。
The aluminum alloy plate has a substrate surface region that forms the substrate surface portion, and a convex body forming region that extends from the substrate surface region, and the convex body forming region is in order from the substrate surface region side in order. A rising surface region that forms a rising surface, a top plate surface region that is connected to the rising surface region and forms the top plate surface, a descending surface region that is connected to the top plate surface region and forms the falling surface, and the falling surface consists of a bottom plate surface area for forming the bottom plate surface contiguous to the area, the heat sink, the aluminum alloy plate, it is preferably formed by mountain-folding or valley fold at the boundary of each region (claim 4 ).
In this case, the convex body can be easily formed on the substrate surface portion from one aluminum alloy plate, and the heat sink can be easily formed.
上記アルミニウム合金板は、上記起立面領域と上記天板面領域と上記下降面領域と上記底板面領域とからなる上記凸状体形成領域を1つ又は2つ以上有し、2つ以上有する場合には、各凸状体形成領域は一方の上記底板面領域ともう一方の上記起立面領域とにおいて相互に連なっていることが好ましい(請求項5)。
上記凸状体形成領域を2つ以上有する上記アルミニウム合金板を用いる場合には、一枚の上記アルミニウム合金板から2つ以上の上記凸状体を形成することができる。
In the case where the aluminum alloy plate has one or two or more convex body forming regions composed of the standing surface region, the top plate surface region, the descending surface region, and the bottom plate surface region. in is preferably continuous with each other in the convex formation region and one of said bottom plate surface area and the other the rising surface region (claim 5).
When the aluminum alloy plate having two or more convex body forming regions is used, two or more convex bodies can be formed from one aluminum alloy plate.
複数のヒートシンクを接合して接合型ヒートシンクを構成することができる。
この場合には、上記凸形状を有する上記ヒートシンクを接合することにより、さらに複数の上記凸形状を有する上記接合型ヒートシンクを得ることができる。
そのため、大きな比表面積を有し、放熱性に優れた上記接合型ヒートシンクを構成することができる。
A plurality of heat sinks can be bonded to form a bonded heat sink.
In this case, by joining the heat sink having the convex shape, it is possible to obtain a plurality of the joint heat sinks having the convex shape.
Therefore, it is possible to configure the above joint type heat sink having a large specific surface area and excellent heat dissipation.
また、上記接合型ヒートシンクは、鏡面対称関係にある一対の鏡面体となる2つの上記ヒートシンクを上記起立面同士で接合してなることが好ましい。
この場合には、鏡面対称関係にある2つのヒートシンクを対称面で接合してあるため、接合後のヒートシンク全体としては、対称面を挟んで対称になる。そのため、上記ヒートシンクの設置形状が予め決められた製品への対応が容易になる。上記ヒートシンクの接合は、上記基板面部から起立する上記起立面同士で行うことができる。
Moreover, it is preferable that the said joining type heat sink joins the said 2 heat sink used as a pair of mirror surface body in a mirror-symmetrical relationship by the said standing surfaces .
In this case, since it has joined the two heat sinks in a mirror symmetrical relationship in the symmetry plane, as a whole heating tosylate link after bonding, becomes symmetrical with respect to the plane of symmetry. Therefore, it becomes easy to deal with products whose installation shape of the heat sink is predetermined. The heat sink can be joined between the standing surfaces that stand from the substrate surface portion.
また、上記接合型ヒートシンクは、発光ダイオードに適用されることが好ましい(請求項6)。
この場合には、優れた放熱性を発揮しつつ、軽量化を図ることができる上記接合型ヒートシンクが示す作用効果を顕著に生かすことができる。
Further, the bonding heat sink is preferably applied to a light emitting diode (claim 6).
In this case, it is possible to remarkably make use of the function and effect exhibited by the joint heat sink that can reduce the weight while exhibiting excellent heat dissipation.
(実施例1)
次に、本発明の実施例につき図1〜図12を用いて説明する。
本例においては、鏡面対象関係にある一対のヒートシンクを作製し、これらを接合してなる接合型ヒートシンクを作製する。
図1〜図5に本例の接合型ヒートシンクを示す。図1〜図5には、本例の接合型ヒートシンクについて、それぞれ斜視図、正面図、側面図(左側面図)、平面図、底面図をそれぞれ示す。背面図は、正面図と同形状のため省略し、右側面図は、左側面図と鏡面対称にあるだけのため省略した。
Example 1
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this example, a pair of heat sinks having a mirror surface object relationship are manufactured, and a bonded heat sink formed by bonding them is manufactured.
1 to 5 show the junction type heat sink of this example. 1 to 5 are a perspective view, a front view, a side view (left side view), a plan view, and a bottom view, respectively, of the bonded heat sink of this example. The rear view is omitted because it has the same shape as the front view, and the right side view is omitted because it is mirror-symmetrical with the left side view.
図1〜5に示すごとく、本例の接合型ヒートシンク1は、円盤状の基板面部10と、この上に形成された凹凸構造の放熱部15とを有する。
本例において、接合型ヒートシンク1は、鏡面対称関係にある一対の鏡面体となる2つのヒートシンク2、3を起立面261、361同士で接合してなる。これらの鏡面体関係にある一対のヒートシンク2、3は、それぞれが基板面部20、30及び放熱部25、35を有し、それぞれ単独でもヒートシンクとして用いることができる。
本例においては、混同を避けるため、鏡面対称関係にある一対のヒートシンクを適宜それぞれ第1ヒートシンク2、第2ヒートシンク3といい、これらを接合したヒートシンクを接合型ヒートシンク1という。
As shown in FIGS. 1 to 5, the bonded
In this example, the junction
In this example, in order to avoid confusion, a pair of heat sinks having a mirror-symmetrical relationship is appropriately referred to as a
図6〜図11に各ヒートシンク2、3(第1ヒートシンク2及び第2ヒートシンク3)を示す。図6〜図11には、第1ヒートシンク2(第2ヒートシンク3)について、それぞれ正面から左よりで斜め上方からみた斜視図、背面から左斜め上方からみた斜視図、正面図、側面図(右側面図)、平面図、底面図をそれぞれ示す。背面図は、正面図と同形状のため省略し、左側面図は、図3と同形状のため省略した。
6 to 11 show the
図6〜図11に示すごとく、第1ヒートシンク2及び第2ヒートシンク3は、それぞれ1100−H24(JIS H 4000、JIS H 0001)からなる一枚のアルミニウム合金板を折り曲げてなる。各ヒートシンク2、3において、放熱部25、35は、半円盤状の基板面部20、30から略垂直方向に起立する起立面261、361と、この起立面261、361から、基板面部20、30と略平行方向でかつ基板面部20、30への正射影が基板面部20、30と重なる方向である方向X(図8参照)に伸びる天板面262、362と、天板面262、362から基板面部20、30へ略垂直方向に下降する下降面263、363と、この下降面263、363から基板面部20、30と略平行で天板面262、362の正射影と重ならない方向である方向Xに伸びる底板面264、364とからなる凸状体26、36を有する。
As shown in FIGS. 6 to 11, the
以下、第1ヒートシンク2を例として詳細に説明する。
第1ヒートシンク2は、2つの凸状体26、27を有している。各凸状体26、27は、一方の凸状体26の底板面264ともう一方の凸状体27の起立面271とにおいて相互に連なっている。即ち、凸状体27の起立面271は、凸状体26の底板面264から略垂直方向に起立して形成されている。さらに、凸状体26と同様に凸状体27においても、起立面271から方向Xに伸びる天板面272と、天板面272から基板面部20へ略垂直方向に下降する下降面273と、下降面273から方向Xに伸びる底板面274が形成されている。本例において、下降面263、273は、基板面部20に到達し、底板面264、274は、基板面部20に当接している。
第1ヒートシンク2において、底板面264、274と基板面部20との当接部にはねじ穴が設けられており、底板面264、274と基板面部20とはネジ19により接合されている(図6及び図8参照)。
Hereinafter, the
The
In the
また、第2ヒートシンク3は、第1ヒートシンクと鏡面対称の関係にあり、第1ヒートシンク1と同様の構成を有している。
第1ヒートシンクと第2ヒートシンクは、基板面部20、30から起立する起立面261、361に対して対称であり、図1〜図5に示すごとく、第1ヒートシンク2及び第2ヒートシンク3を、起立面261、361同士で相互に接合して接合型ヒートシンク接合型ヒートシンク1を形成している。
The
The first heat sink and the second heat sink are symmetrical with respect to the rising
また、第1ヒートシンク2の凸状体26には、これを構成するアルミニウム合金板を貫通する2つの貫通孔265、266が形成されている(図6、図7、及び図10参照)。貫通孔265、266は、天板面262及び下降面263の境界部分に形成されており、境界部分から天板面262及び下降面263に至る領域まで形成されている。
また、第1ヒートシンク2のもう一つの凸状体27には、これを構成するアルミニウム合金板を貫通する2つの貫通孔275、276が形成されている。貫通孔275、276は、起立面271の上端に形成されている。
Moreover, two through
Further, the other
これらの貫通孔265、266、275、276は、第1ヒートシンク2と第2ヒートシンク3とを起立面261、361同士で工具を用いてネジにより接合する際に、起立面261、361に形成されたねじ穴135、436の位置に一致する。そのため、第1ヒートシンク2と第2ヒートシンク3とをネジにより接合する際には、貫通孔265、266、275、276に工具を挿入して接合を行うことができる。
また、第2ヒートシンク3についても、第1ヒートシンク2と同様に、貫通孔365、366、375、376が形成されている。
These through
Similarly to the
鏡面対称関係にある第1ヒートシンク2と第2ヒートシンク3は、基板面部20、30から起立する起立面261、361にねじ穴435、436が形成されており(図7及び図9参照)、起立面261、361においてネジ19により接合され、接合型ヒートシンク1を形成している(図1〜図5参照)。
The
本例において、第1ヒートシンク2及び第2ヒートシンク3は、いずれも一枚のアルミニウム合金板を折り曲げ加工することにより形成されている。本例においては、打ち抜き加工により、図12に示す形状を有する厚さ1.5mmのアルミニウム合金板4を作製し、このアルミニウム合金板4用いてい各ヒートシンク2、3を形成する。
In this example, both the
即ち、アルミニウム合金板4は、上記基板面部20を形成する基板面部形成領域40と、この基板面部形成領域40から伸びる第1の凸状体形成領域41及び第2の凸状体形成領域42とを有する。凸状体形成領域41は、基板面部形成領域40側から順に、上記起立面261(361)を形成する起立面形成領域411と、上記天板面262(362)を形成する天板面形成領域412と、上記下降面263(363)を形成する下降面形成領域413と、上記底板面264(364)を形成する底板面形成領域414とからなる(図12及び図6〜図11参照)。凸状体形成領域42は、上記起立面271(371)を形成し、底板面形成領域414に連なる起立面形成領域421と、上記天板面272(372)を形成する天板面形成領域422と、上記下降面273(373)を形成する下降面形成領域423と、上記底板面274(374)を形成する底板面形成領域424とからなる。
That is, the aluminum alloy plate 4 includes a substrate surface
図12に示すごとく、本例において、基板面形成領域40は半円盤形状であり、この半円盤形状の直径部分からその直径よりも小さな幅で凸状体形成領域41、42が伸びる。具体的には、半円盤形状の基板面形成領域40からその直径部分よりも小さな幅で起立面形成領域411が伸び、さらに起立面形成領域411からこれと同じ幅で天板面形成領域412と下降面形成領域413が伸びる。また、下降面形成領域413からは底板面形成領域414が伸びる。底板面形成領域414には、その幅方向の一方の端部が傾斜してテーパ部が形成されており、下降面形成領域413から離れるにつれて底板面形成領域414の幅が小さくなっている。
As shown in FIG. 12, in this example, the substrate
また、底板面形成領域414からはその長手方向の端部と同じ幅で起立面形成領域421が伸びる。起立面形成領域421からは天板面形成領域422が伸びる。天板面形成領域422には、その幅方向の両端部が傾斜してテーパ部が形成されており、起立面形成領域421から離れるにつれて天板面形成領域422の幅が小さくなっている。また、天板面形成領域422からはその長手方向の端部と同じ幅で下降面形成領域423が伸びる。下降面形成領域423の長手方向の端部には、幅方向の両端部が傾斜してテーパ部が形成されており、底板面形成領域424に近づくにつれてテーパ部における下降面形成領域423の幅が小さくなっている。下降面形成領域423からは、その長手方向の端部と同じ幅で底板面形成領域424が伸びる。
なお、上述の長手方向は基板面部形成領域20から凸状体形成領域41、42が伸びる方向であり、幅方向は長手方向と垂直な方向である。
Further, the standing
The longitudinal direction described above is a direction in which the convex
また、基板面部形成領域40、起立面形成領域411、底板面形成領域414、424には、ねじ穴431、432、433、434、435、436、437、438、439、440が形成されている。
基板面部形成領域40に形成されたねじ穴433、434は、折り曲げ加工後に、底板面形成領域414に形成されたねじ穴437、438と一致する位置に形成されている。また、基板面形成領域40に形成されたねじ穴431、432は、折り曲げ加工後に、底板面形成領域424に形成されたねじ穴439、440と一致する位置に形成されている。
また、起立面形成領域411に形成されたねじ穴435、436は、折り曲げ加工後に形成される第1ヒートシンク及び第2ヒートシンクを起立面同士で接合する際に用いられる。
In addition, screw holes 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, and 440 are formed in the substrate surface
The screw holes 433 and 434 formed in the substrate surface
Further, the screw holes 435 and 436 formed in the upright
このような形状のアルミニウム合金板4を基板面部形成領域40と起立面形成領域411との境界部451、起立面形成領域411と天板面形成領域412との境界部452、天板面形成領域412と下降面形成領域413との境界部453、起立面形成領域421と天板面形成領域422との境界部456、及び天板面形成領域422と下降面形成領域423との境界部457において略90°山折りにする。一方、下降面形成領域413と底板面形成領域414との境界部454、底板面形成領域414と起立面形成領域421との境界部455、及び下降面形成領域423と底板面形成領域424との境界部458において略90°谷折りにする。
このようにして、図6〜図11に示すごとく、第1ヒートシンク2を作製することができる。第1ヒートシンク2において、底板面264、274と基板面部20とはネジで接合して固定する。
The aluminum alloy plate 4 having such a shape has a
In this way, the
また、第1ヒートシンクと鏡面対称関係にある第2ヒートシンク2は、第1ヒートシンク1の作製に用いたアルミニウム合金板と同形状のアルミニウム合金板を準備し、第1ヒートシンク1とは山折り部分と谷折り部分を入れ替えて折り曲げ加工を行うことにより作製することができる。即ち、境界部451、452、453、456、457において略90°谷折りにし、境界部454、455、458において略90°山折りにする(図12参照)。
このようにして、鏡面対称関係にある一対のヒートシンク(第1ヒートシンク及び第2ヒートシンク)2、3を作製することができる。
The
In this way, a pair of heat sinks (first heat sink and second heat sink) 2 and 3 having a mirror symmetry relationship can be produced.
次いで、これらのヒートシンク2、3を基板面部20から起立する起立面261、361同士で当接させネジ19により接合させた(図1、図2、及び図4参照)。
この接合により、図1〜図5に示すごとく、半円盤状の基板面部20、30がその直径部分で接合して円盤状の基板面部10が形成され、また、基板面部10上には、凹凸構造を複数有する放熱部15が形成される。このようにして、接合型ヒートシンク1を作製することができる。
Next, the
As shown in FIG. 1 to FIG. 5, semi-disc-like
図6〜図11に示すごとく、本例のヒートシンク2、3は、基板面部20、30と、この基板面部20、30上に形成された凹凸構造の放熱部25、35とを有する。基板面部20、30及び放熱部25、35は、一枚のアルミニウム合金板を折り曲げ加工することにより形成されている。
そのため、アルミニウム合金板の厚みを適宜選択することにより、簡単にヒートシンク2、3の軽量化を図ることできる。それ故、ヒートシンク2、3は、例えばダウンライト等のように製品の軽量化が要求される用途に好適である。また、ヒートシンク2、3は、上記のごとくアルミニウム合金板の折り曲げ加工により簡単に作製することができる。
As shown in FIGS. 6 to 11, the
Therefore, it is possible to easily reduce the weight of the
また、ヒートシンク2、3は、凹凸構造の放熱部25、35を有している。さらに、ヒートシンク2、3においては、熱伝導性に優れる1000系アルミニウム合金からなるアルミニウム合金板を採用している。
そのため、ヒートシンク2、3は優れた放熱性を示すことができる。
Moreover, the
Therefore, the
また、ヒートシンク2、3は、上述のごとくアルミニウム合金板4を折り曲げ加工することにより形成されている。そのため、略同サイズの鋳物からなる従来のヒートシンクに比べて、より表面積の大きな上記凹凸構造を形成しやすく、周辺外気との接触面積を大きくすることができる。それ故、ヒートシンク1は、比較的小さなサイズでも優れた放熱性を示すことができる。
The heat sinks 2 and 3 are formed by bending the aluminum alloy plate 4 as described above. Therefore, compared with a conventional heat sink made of a casting of substantially the same size, the uneven structure having a larger surface area can be easily formed, and the contact area with the surrounding outside air can be increased. Therefore, the
また、本例においては、鏡面対称関係にある一対の鏡面体となる2つのヒートシンク2、3(第1ヒートシンク2及び第2ヒートシンク3)を起立面261、361同士で接合して、接合型ヒートシンク1を形成している。かかる接合型ヒートシンク1は、各ヒートシンク2、3と同様の作用効果を示すことができる。
In this example, the two
また、接合型ヒートシンク1とすることにより、複数の凸状体26、27、36、37を有する表面積の大きなヒートシンクを簡単に形成することができる。
また、接合型ヒートシンク1においては、鏡面対称関係にある2つのヒートシンク2、3を対称面で接合してあるため、接合型ヒートシンク1全体としても対称面を挟んで対称になる。そのため、ヒートシンクの設置形状が予め決められた製品への対応が容易になる。
Further, by using the bonded
Moreover, in the junction
また、各ヒートシンク2、3において、放熱部25、35は、基板面部20、30から略垂直方向に起立する起立面261、361と、該起立面261、361から、基板面部20、30と略平行方向かつ基板面部20、30への正射影が基板面部20、30と重なる方向に伸びる天板面262、362と、該天板面262、362から基板面部20、30へ略垂直方向に下降する下降面263、363と、該下降面263、363から基板面部20、30と略平行かつ天板面262、362の上記正射影と重ならない方向に伸びる底板面264、364とからなる凸状体26、36を有する(図6〜図11参照)。すなわち、基板面部20、30と起立面261、361と天板面262、362と下降面263、363とに囲まれる空間を有する凸状体26、36を形成することができる。そのため、ヒートシンク1と周囲の空気との接触面積が大きくなり、ヒートシンク2、3の放熱性をより向上させることができる。
また、本例において、ヒートシンク2、3は、複数の凸状体26、27、36、37を有するため、ヒートシンクの表面積をより大きくすることができる。そのため、ヒートシンクの放熱性をさらに向上させることができる。
Further, in each
Moreover, in this example, since the
また、凸状体26、27、36、37の少なくとも一部には、これを構成するアルミニウム合金板を貫通する貫通孔265、266、275、276、365、366、375、376が形成されている。
そのため、各ヒートシンク2、3において、凸状体26、27、36、37の空間内への空気の流動性を良好にすることができる。そのため、ヒートシンク2、3の放熱性をより向上させることができる。また、鏡面対称関係にある一対の鏡面体となる2つのヒートシンク2、3をネジ19により起立面261、361同士で接合する際に、工具等を挿入するための挿入口として、貫通孔265、266、275、276、365、366、375、376を利用することもできる。
また、底板面264、274、364、374と基板面部20、30とはネジにより接合されているため、凸状体26、27、36、37の構造を保持させることができる。
In addition, through
Therefore, in each
Further, since the bottom plate surfaces 264, 274, 364, 374 and the
また、各ヒートシンク2、3において、天板面262、272、362、372の基板面部20、30への正射影は、基板面部20、30内にあり、天板面262、272、362、372の基板面部20、30への正射影が基板面部20、30からはみ出すことを防止することができる。即ち、天板面262、272、362、372の外形が、基板面部20、30を底面とする柱状体を想定した場合に、その柱状体からはみ出ることがない。そのため、照明器具用のヒートシンク等のように、ヒートシンクの形状が制限される用途にも対応できる。
In each
ヒートシンク2、3は、アルミニウム合金板4を、上述の各領域の境界において山折り又は谷折りすることにより形成されている。そのため、一枚のアルミニウム合金板から基板面部20、30から連続して連なる凸状体26、27、36、37を簡単に形成させ、接合型ヒートシンク1を簡単に形成することができる。
The heat sinks 2 and 3 are formed by folding or truncating the aluminum alloy plate 4 at the boundaries between the above-described regions. Therefore, the convex-shaped
本例の接合型ヒートシンク1は、発光体から発生する熱を放散させるために用いられる。接合型ヒートシンク1は、基板面部10を発光体側に配置させて用いることができる(図1〜5参照)。
接合型ヒートシンク1は、発光ダイオードに適用することができる。これにより、優れた放熱性を発揮しつつ、軽量化を図ることができる本例のヒートシンクが示す作用効果を顕著に生かすことができる。
The junction
The
1 接合型ヒートシンク
10 基板面部
15 放熱部
2 ヒートシンク(第1ヒートシンク)
3 ヒートシンク(第2ヒートシンク)
DESCRIPTION OF
3 Heat sink (second heat sink)
Claims (6)
上記ヒートシンクは、上記発光体側に配置させる基板面部と、該基板面部上に形成された凹凸構造の放熱部とを有し、
上記基板面部及び上記放熱部は、一枚のアルミニウム合金板を折り曲げ加工することにより形成されており、
上記放熱部は、上記基板面部から略垂直方向に起立する起立面と、該起立面から上記基板面部と略平行方向かつ上記基板面部への正射影が上記基板面部と重なる方向に伸びる天板面と、該天板面から上記基板面部へ略垂直方向に下降する下降面と、該下降面から上記基板面部と略平行かつ上記天板面の上記正射影と重ならない方向に伸びる底板面とからなる凸状体を有し、
上記放熱部は、上記起立面と上記天板面と上記下降面と上記底板面とからなる上記凸状体を1つ又は2つ以上有し、2つ以上有する場合には、各凸状体は一方の上記底板面ともう一方の上記起立面とにおいて相互に連なっており、
上記凸状体の少なくとも一部には、該凸状体を構成する上記アルミニウム合金板を貫通する貫通孔が形成されており、
鏡面対称関係にある一対の鏡面体となる2つの上記ヒートシンクを上記起立面同士で接合してなることを特徴とする接合型ヒートシンク。 Et used to dissipate heat generated from the light emitter is, a bonding heat sink formed by joining the heat sinks to each other,
The heat sink includes a substrate surface portion disposed on the light emitter side, and a heat dissipation portion having an uneven structure formed on the substrate surface portion,
The substrate surface portion and the heat dissipation portion are formed by bending a single aluminum alloy plate ,
The heat dissipating part has an upright surface that stands up in a substantially vertical direction from the substrate surface portion, and a top plate surface that extends in a direction substantially parallel to the substrate surface portion from the upstanding surface and in a direction in which an orthogonal projection onto the substrate surface portion overlaps the substrate surface portion. A descending surface that descends in a substantially vertical direction from the top plate surface to the substrate surface portion, and a bottom plate surface that extends from the descending surface in a direction that is substantially parallel to the substrate surface portion and does not overlap the orthogonal projection of the top plate surface. Has a convex body,
The heat radiating portion has one or two or more convex bodies composed of the standing surface, the top plate surface, the descending surface, and the bottom plate surface. Are connected to each other on one of the bottom plate surface and the other standing surface,
At least a part of the convex body is formed with a through-hole penetrating the aluminum alloy plate constituting the convex body,
A joining type heat sink characterized by joining two above-mentioned heat sinks used as a pair of specular bodies which are in a mirror symmetry relation at the above-mentioned standing surfaces .
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