JP6963373B2 - Heat dissipation device - Google Patents
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Description
本発明は、放熱装置に関する。 The present invention relates to a heat radiating device.
従来、光源が複数の発光ダイオード(以下、LED光源と記す)で構成された電子機器が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。このような電子機器にあっては、各LED光源に熱的不均衡が生じることがある。そして、各LED光源に熱的不均衡が生じた場合には、当該各LED光源に部分的に光束や寿命の違いを生じさせてしまう可能性がある。 Conventionally, an electronic device in which a light source is composed of a plurality of light emitting diodes (hereinafter referred to as LED light sources) has been disclosed (see, for example, Patent Document 1). In such electronic devices, thermal imbalances may occur in each LED light source. Then, when a thermal imbalance occurs in each LED light source, there is a possibility that the light flux and the life of each LED light source are partially different.
従来の電子機器にあっては、例えば、熱的不均衡を生じさせないようにするために、放熱部品としてヒートシンクが用いられることがある。ヒートシンクは、略同一形状の金型により成形された樹脂成形品であり、従来の電子機器には、略同一形状のヒートシンクが、複数用いられている。 In conventional electronic devices, for example, a heat sink may be used as a heat radiating component in order to prevent thermal imbalance. The heat sink is a resin molded product molded by a mold having substantially the same shape, and a plurality of heat sinks having substantially the same shape are used in conventional electronic devices.
ここで、従来の電子機器において、例えば、高温になる部分にも、低温になる部分にも同一形状のヒートシンクを用いた場合は、低温になる部分に設置されたヒートシンクにより、過剰に放熱されることとなる。即ち、過剰設計により製造コストの増加を招く。 Here, in a conventional electronic device, for example, when a heat sink having the same shape is used for both a high temperature portion and a low temperature portion, excessive heat is dissipated by the heat sink installed in the low temperature portion. It will be. That is, over-design causes an increase in manufacturing cost.
本発明の目的は、発熱部品に熱的な不均衡が生じることの抑制を図りつつ、製造コストの低減を図った放熱装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a heat radiating device capable of reducing manufacturing costs while suppressing the occurrence of thermal imbalance in heat generating parts.
上記目的を解決するために本発明は以下の構成を備える。
即ち、本発明は、複数の基板と、該複数の基板それぞれの各表面に実装された発熱部品と、前記基板の裏面側に設けられて、前記発熱部品が発する熱を放熱するための放熱部材と、前記複数の基板と前記放熱部材との間に設けられて、前記発熱部品が発する熱を伝導するための熱伝導プレートと、を備え、前記熱伝導プレートは、複数の分割プレートと、該複数の分割プレート間かつ前記複数の基板間に設けられて、前記発熱部品が発する熱を他の前記発熱部品に伝導するのを遮断するための断熱部と、を備え、前記断熱部は、前記複数の分割プレートを互いに連結するためのヒンジと、前記複数の分割プレート間の熱伝導を遮断するための空気と、を有して構成されていることを特徴とする放熱装置である。
In order to solve the above object, the present invention has the following configuration.
That is, the present invention includes a plurality of substrates, heat-generating components mounted on the respective surfaces of the plurality of substrates, and heat-dissipating members provided on the back surface side of the substrates to dissipate heat generated by the heat-generating components. A heat conductive plate provided between the plurality of substrates and the heat radiating member for conducting heat generated by the heat generating component, and the heat conductive plate includes a plurality of divided plates and the heat conductive plate. The heat insulating portion is provided between a plurality of divided plates and between the plurality of substrates, and includes a heat insulating portion for blocking heat generated by the heat generating component from being conducted to the other heat generating component. The heat radiating device is characterized by having a hinge for connecting a plurality of divided plates to each other and air for blocking heat conduction between the plurality of divided plates.
以上のような本発明によれば、断熱部を、複数の基板間の適宜な位置に設けることで、発熱部品の数やその実装位置を変更した場合においても、それに応じた放熱部材を製造する必要がなくなり、発熱部品に熱的な不均衡が生じることの抑制を図りつつ、製造コストの低減を図ることができる。 According to the present invention as described above, by providing the heat insulating portion at an appropriate position between a plurality of substrates, even if the number of heat generating parts or the mounting position thereof is changed, a heat radiating member corresponding to the heat radiating member is manufactured. It is no longer necessary, and it is possible to reduce the manufacturing cost while suppressing the occurrence of thermal imbalance in the heat generating parts.
また、本発明の放熱装置では、複数の基板と、該複数の基板それぞれの各表面に実装された発熱部品と、前記基板の裏面側に設けられて、前記発熱部品が発する熱を放熱するための放熱部材と、前記複数の基板と前記放熱部材との間に設けられて、前記発熱部品が発する熱を伝導するための熱伝導プレートと、を備え、前記熱伝導プレートには、前記複数の基板間に、前記発熱部品が発する熱を他の前記発熱部品に伝導するのを遮断するための断熱部が設けられ、前記熱伝導プレートが、前記発熱部品が発する熱を前記放熱部材に導くための第1層と、該第1層よりも前記発熱部品側に設けられて、前記発熱部品が発する熱をその面方向に導くための第2層と、を備え、前記断熱部は、前記第1層及び前記第2層に設けられている。これによれば、断熱部により、一の前記発熱部品が発する熱が、他の前記発熱部品に伝導するのが遮断されつつ、断熱部の近傍部にある熱が、第2層によりその面方向に伝導される。これにより、熱を放熱部材に導くための流路が確立されるから、効率よく放熱される。 Further, in the heat radiating device of the present invention, a plurality of substrates, heat generating components mounted on the respective surfaces of the plurality of substrates, and heat generating components provided on the back surface side of the substrates are provided to dissipate heat generated by the heat generating components. The heat-dissipating member and a heat-conducting plate provided between the plurality of substrates and the heat-dissipating member for conducting heat generated by the heat-generating component are provided, and the heat-conducting plate includes the plurality of heat-dissipating members. A heat insulating portion is provided between the substrates to block the heat generated by the heat-generating component from being conducted to other heat-generating components, and the heat-conducting plate guides the heat generated by the heat-generating component to the heat-dissipating member. The first layer is provided on the heat generating component side of the first layer, and a second layer is provided to guide the heat generated by the heat generating component in the plane direction thereof, and the heat insulating portion is the first layer. It is provided in the first layer and the second layer. According to this, the heat generated by one of the heat generating parts is blocked from being conducted to the other heat generating parts by the heat insulating portion, and the heat in the vicinity of the heat insulating portion is transferred to the surface direction by the second layer. Is conducted to. As a result, a flow path for guiding heat to the heat radiating member is established, so that heat is radiated efficiently.
本発明の放熱装置によれば、発熱部品に熱的な不均衡が生じることの抑制を図りつつ、製造コストの低減を図ることができる。 According to the heat radiating device of the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost while suppressing the occurrence of thermal imbalance in the heat generating parts.
以下、本発明の一実施の形態に係る照明装置(放熱装置)を、図1〜図4を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る照明装置1を示す平面図である。図2は、図1に示された照明装置1の分解斜視図である。
Hereinafter, the lighting device (radiating device) according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a plan view showing a
本実施形態の照明装置1は、図1に示すように、トンネル内に設置するトンネル灯として、トンネル内部の天井両脇に、下方の道路を照射するように斜め下向きに設置されるものである。この照明装置1は、図1、図2に示すように、照明装置1の外形を成すとともに扁平な箱状に形成された筐体2と、略長方形状のLED基板3(図2に示す)と、該LED基板3に実装される複数のLED部品4(発熱部品)(図2に示す)と、 LED部品4が発する光を配光制御するためのレンズユニット5と、熱伝導プレート6(図2に示す)と、ガラスグローブ7(図2に示す)と、を有して構成されている。照明装置1は、全体形状が扁平な略直方体状に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
ここで、照明装置1は、設置状態で、図2に示すように、LED部品4が実装される表面側が「前方」、LED部品4の裏面側が「後方」、LED基板3の長辺方向が「左右方向」、LED基板3の短辺方向が「上下方向」となるように設けられている。
Here, in the installed state, as shown in FIG. 2, the
筐体2は、図2、図3に示すように電源装置D(図2に示す)等を収容するために箱状に形成された筐体本体21と、筐体本体21の左右の両側に設けられた一対の平板部22、22と、筐体本体21及び一対の平板部22、22の前方側に立設されて、ガラスグローブ7が取り付けられる開口縁部23と、一対の平板部22、22の後方側に設けられた一対の放熱フィン24、24(放熱部材)と、を一体に有して構成されている。これらの筐体本体21、一対の平板部22、22、開口縁部23及び一対の放熱フィン24、24は、アルミダイキャストにより一体成形されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
筐体本体21には、電源装置D等の各種の電子部品、及びこれらが実装される基板(不図示)が固定されている。
Various electronic components such as the power supply device D and a substrate (not shown) on which these are mounted are fixed to the housing
一対の平板部22、22は、それぞれ略長方形状に設けられ、長辺が上下方向に延在し、短辺が左右方向に延在するように、筐体本体21の開口縁21A(図2に示す)に連続して設けられている。
The pair of
一対の放熱フィン24、24は、略同一形状に形成されて、筐体本体21の左右の両側に設けられている。各放熱フィン24は、複数のフィン24Aから構成されている。複数のフィン24Aは、各平板部22の裏面から、板状に立設形成されたものであり、左右方向に等間隔に並んで設けられている。各フィン24Aは、略長方形板状に形成され、長辺が各平板部22の上下寸法と略等しい寸法となるように形成されている。一対の放熱フィン24、24は、筐体2の開口縁部23において、左右の中間部を軸とする左右対称となるように配置されている。
The pair of heat radiation fins 24, 24 are formed in substantially the same shape and are provided on both the left and right sides of the
LED基板3は、複数(図示例では7個)のLED分割基板3A(基板)から構成されている。また、LED基板3は、7個のLED分割基板3Aを平面上に並べて、不図示の連結部材により連結されて構成されている。これら7個のLED分割基板3Aは、連結部材により連結されて、前方から見て、筐体2の開口縁部23内に収容されるように並んで設けられている。また、各LED分割基板3Aには、複数(図示例では30個)のLED部品4がマトリックス状に並ぶように実装されている。各LED部品4は、例えば、リード線上に設けられた発光素子のみから成るLEDチップから構成されている。以下では、各LED分割基板3Aと、当該LED分割基板3Aに実装された30個のLED部品4とを総称して、「LEDモジュール30」と記す。
The LED substrate 3 is composed of a plurality of (7 in the illustrated example) LED divided
レンズユニット5は、複数(図示例では7個)の支持板51と、各支持板51において、LED部品4の前方に位置して、LED部品4が発する光の配光を制御する複数(図示例では30個)のレンズ52と、を有して構成されている。各支持板51及び30個のレンズ52は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透光性を有する材料から成り、一体に構成されている。各支持板51は、LED分割基板3Aと略同一形状に形成されている。7個の支持板51は、不図示の連結部材により連結されて構成されている。これら7個の支持板51は、連結部材により連結されて、筐体2の開口縁部23内に収容されるように並んで設けられている。
The
熱伝導プレート6は、LED部品4が発する熱を各放熱フィン24に伝導するための部材であり、図4に示すように、LED部品4が発する熱をその板厚方向に導くための第1層61と、LED部品4が発する熱をその面方向に導くための第2層62と、一のLED部品4が発する熱が、他のLED部品4に伝導するのを遮断するための断熱部8と、を有して構成されている。この熱伝導プレート6は、筐体2の開口縁部23と略同一の長方形状に形成されている。また、熱伝導プレート6は、本実施形態では、図4に示すように、前方から、LED部品4、LED分割基板3A(LED基板3)、反射層(不図示)、第2層62、第1層61、平板部22、放熱フィン24の順に設けられている。図4は、図1に示された照明装置1の概念図であり、同図において、筐体本体21、開口縁部23、レンズユニット5、及びガラスグローブ7は省略されている。また、図4に示す符号「30A、30B、30C」は、LEDモジュールであり、同図に示す符号「4」は、LEDモジュール30A、30B、30Cを構成する30個のLED部品群のことである。
The heat
第1層61は、アルミニウム等から構成されている。
The
第2層62は、グラファイト等から構成されている。第2層62の表面(前方側の面)には、LED部品4が発する光を前方に向けて反射させる反射層(不図示)が形成されている。
The
このような熱伝導プレート6は、一対の分割プレート6A、6Aと、これら2枚の分割プレート6A、6A間に位置する断熱部8と、を有して構成されている。一対の分割プレート6A、6Aは、図2に示すように、3個のLEDモジュール30(以下では、左から順に30A,30B,30Cと記す)が設けられている。これらLEDモジュール30A、30B,30Cのうち、LEDモジュール30A及び30Bは、一方の分割プレート6A上に位置し、LEDモジュール30Cが他方の分割プレート6A上に位置するように設けられている。
Such a heat
断熱部8の形成位置と構成について、図2及び図4を参照して説明する。本実施形態の断熱部8は、熱伝導プレート6の左右方向の中間部において、上下に延在して設けられている。即ち、各分割プレート6Aは、熱伝導プレート6の左右方向の中間部において、上端から下端に亘って切り欠いたスリット8Aが形成されることで得られたものであり、略同一形状に形成されている。
The formation position and configuration of the
また、断熱部8として、本実施形態では、分割プレート6A、6A間の熱伝導を遮断するための空気8A(スリット8Aに位置する空気に符号「8A」を付す)及びステンレス部材製の一対のヒンジ8Bが用いられている。ここでいう空気8Aは、一対の分割プレート6A間に存在する空気であり、一対の分割プレート6A、6Aのうち、一方の分割プレート6Aから他方の分割プレート6Aへの熱の伝導を遮断する役割を担っている。一対のヒンジ8Bは、分割プレート6A、6A同士を支持する役割も担っており、上下方向に離間して設けられている。
Further, as the
ガラスグローブ7は、例えば透過性に優れた無色透明の強化ガラスから構成されている。ガラスグローブ7は、筐体2の開口縁部23と略等しい形状と成るように形成され、当該開口縁部23に不図示のパッキン等を介して、筐体2を密閉するように取り付けられている。
The
次に、本実施形態の作用効果について説明する。 Next, the action and effect of this embodiment will be described.
略同一形状の一対の放熱フィン24、24が、筐体2の開口縁部23において、左右対称となるように配置された場合にあって、LED部品4が、左右非対称となるように配置された場合には、各LED部品4に熱的不均衡が生じる場合がある。即ち、一方の放熱フィン24が放熱する熱量と、他方の放熱フィン24が放熱する熱量とが、LED部品4が、左右非対称となるように配置されているが故に均等になり難い。このため、各LED部品4に熱的不均衡が生じる場合がある。
When a pair of
このような熱的不均衡が生じるのを抑制するために、熱伝導プレート6の適宜な位置に断熱部8が設けられている。これによれば、断熱部8により、一のLEDモジュール30を構成するLED部品群4(発熱部品)が発する熱が、他のLEDモジュール30を構成するLED部品4群(発熱部品)に伝導するのが遮断されつつ、断熱部8の近傍部にある熱が、第1層61により放熱フィン24に誘導され、第2層62によりその面方向に伝導される。これにより、LED部品群4が発する熱を放熱フィン24(放熱部材)に導くための流路が確立されるから、効率よく放熱される。
In order to suppress the occurrence of such a thermal imbalance, a
また、断熱部8を、熱伝導プレート6においてLED分割基板3A間の適宜な位置に設けることで、LED部品4(発熱部品)の数やその実装位置を変更した場合においても、それに応じた放熱フィン24(放熱部材)を製造する必要がなくなり、LED部品4(発熱部品)に熱的な不均衡が生じることの抑制を図りつつ、製造コストの低減を図ることができる。
Further, by providing the
尚、以上に説明した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、この実施例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の放熱装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 It should be noted that the examples described above merely show typical embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these examples. That is, it can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention. Even with such deformation, as long as the configuration of the heat radiating device of the present invention is still provided, it is, of course, included in the category of the present invention.
本実施形態では、断熱部8として、空気8A及びヒンジ8Bが用いられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。断熱部8は、熱伝導プレート6よりも熱伝導率が小さい熱伝導率を有する素材から構成されていれば、如何なる素材から構成されていてもよい。また、断熱部8は、1つの素材から構成されていてもよく、複数の素材から構成されていてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、断熱部8は、一つのみ設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。断熱部8は、熱伝導プレート6の複数箇所に設けられていてもよい。また、本実施形態では、断熱部8は、一対の分割プレート6A、6Aを形成するように、左右方向の中間部においてに、上端から下端に亘って設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。左右方向の中間部に位置していなくともよい。また、スリットは、上端と下端との中間位置まで切り込まれたものであればよく、上端から下端に亘って設けられていなくともよい。また、断熱部は、スリット状でなくともよく、円形状、楕円形状、多角形状であってもよい。即ち、断熱部8は、LED部品4(発熱部品)に熱的な不均衡が生じることの抑制を図ることができれば、如何なる位置に如何なる形状に形成されていてもよい。
Further, in the present embodiment, only one
また、本実施形態では、熱伝導プレート6は、第1層61、第2層62及び反射層を有して構成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。熱伝導プレート16は、図5の照明装置10(放熱装置)に示すように、LED部品4が発する熱を各放熱フィン24に導くための第1層161のみから構成されていてもよい。なお、図5において、上述した実施形態と略同一機能乃至略同一構成を有する部材には、同一符号を付して、その説明を省略している。または、熱伝導プレートは、第2層62のみから構成されていてもよく、LED部品4(発熱部品)が発する熱を伝導するものであれば、如何なる素材から構成されていてもよく、如何なる層を有して構成されていてもよい。
Further, in the present embodiment, the heat
また、本実施形態では、LED分割基板3Aには、30個のLED部品4が実装された一例について説明していたが、本発明はこれに限定されるものではない。LED分割基板3Aに、少なくとも1個のLED部品4が実装されていればよい。
Further, in the present embodiment, an example in which 30
また、本実施形態では、発熱部品として、LED部品4が用いられているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、発熱部品として、有機ELが用いられてもよく、基板に実装されるとともに接合部温度を生じさせる電子部品であれば、LED部品や有機ELでなくとも、如何なる電子部品が用いられてもよい。その場合には、用いられる電子部品に応じた適宜な基板を採用すればよい。
Further, in the present embodiment, the
前述した各実施形態は本発明の好ましい形態を示したに過ぎず、本発明は、これら実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々改変して実施することができる。かかる改変によってもなお本発明の放熱装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 Each of the above-described embodiments merely shows a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments. That is, those skilled in the art can carry out various modifications according to conventionally known knowledge within a range that does not deviate from the gist of the present invention. As long as the heat dissipation device of the present invention is still provided by such modification, it is, of course, included in the category of the present invention.
1、10 照明装置(放熱装置)
3A LED分割基板(基板)
4 LED部品(発熱部品)
6、16 熱伝導プレート
8 断熱部
24 放熱フィン(放熱部材)
61、161 第1層
62 第2層
1, 10 Lighting device (heat dissipation device)
3A LED split board (board)
4 LED parts (heat generating parts)
6, 16
61, 161
Claims (2)
該複数の基板それぞれの各表面に実装された発熱部品と、
前記基板の裏面側に設けられて、前記発熱部品が発する熱を放熱するための放熱部材と、
前記複数の基板と前記放熱部材との間に設けられて、前記発熱部品が発する熱を伝導するための熱伝導プレートと、を備え、
前記熱伝導プレートは、複数の分割プレートと、該複数の分割プレート間かつ前記複数の基板間に設けられて、前記発熱部品が発する熱を他の前記発熱部品に伝導するのを遮断するための断熱部と、を備え、
前記断熱部は、前記複数の分割プレートを互いに連結するためのヒンジと、前記複数の分割プレート間の熱伝導を遮断するための空気と、を有して構成されていることを特徴とする放熱装置。 With multiple boards
Heat-generating components mounted on each surface of each of the plurality of substrates,
A heat radiating member provided on the back surface side of the substrate for radiating heat generated by the heat generating component, and a heat radiating member.
A heat conductive plate provided between the plurality of substrates and the heat radiating member for conducting heat generated by the heat generating component is provided.
The heat conductive plate is provided between the plurality of divided plates and between the plurality of divided plates and between the plurality of substrates for blocking heat generated by the heat generating component from being conducted to other heat generating components . With a heat insulating part,
The heat insulating portion is configured to have a hinge for connecting the plurality of divided plates to each other and air for blocking heat conduction between the plurality of divided plates. Device.
該複数の基板それぞれの各表面に実装された発熱部品と、
前記基板の裏面側に設けられて、前記発熱部品が発する熱を放熱するための放熱部材と、
前記複数の基板と前記放熱部材との間に設けられて、前記発熱部品が発する熱を伝導するための熱伝導プレートと、を備え、
前記熱伝導プレートには、前記複数の基板間に、前記発熱部品が発する熱を他の前記発熱部品に伝導するのを遮断するための断熱部が設けられ、
前記熱伝導プレートが、前記発熱部品が発する熱を前記放熱部材に導くための第1層と、該第1層よりも前記発熱部品側に設けられて、前記発熱部品が発する熱をその面方向に導くための第2層と、を備え、
前記断熱部は、前記第1層及び前記第2層に設けられていることを特徴とする放熱装置。 With multiple boards
Heat-generating components mounted on each surface of each of the plurality of substrates,
A heat radiating member provided on the back surface side of the substrate for radiating heat generated by the heat generating component, and a heat radiating member.
A heat conductive plate provided between the plurality of substrates and the heat radiating member for conducting heat generated by the heat generating component is provided.
The heat conductive plate is provided with a heat insulating portion for blocking heat generated by the heat generating component from being conducted to other heat generating components between the plurality of substrates.
The heat conductive plate is provided with a first layer for guiding the heat generated by the heat generating component to the heat radiating member and on the heat generating component side of the first layer, and the heat generated by the heat generating component is transferred in the plane direction thereof. With a second layer to lead to
The heat radiating device is characterized in that the heat insulating portion is provided in the first layer and the second layer.
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