JP7300849B2 - ヒートシンク及び照明装置 - Google Patents
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Description
板状のベース部と、
前記ベース部の一方の面から起立する複数のフィンが環状に配置された第1フィン群と、を備え、
前記第1フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第1フィン群の内側である中央領域には、
前記複数のフィンが起立する向きに開放された空間が形成されており、
前記複数のフィンのうち任意の前記隣接するフィンの間に形成された流路は、
前記中央領域に形成された前記空間を間にして配置された、別の任意の隣接するフィンの間に形成された別の流路と、前記空間を介して繋がっており、
前記第1フィン群の前記複数のフィンは、
前記ベース部の前記一方の面の第1の仮想円周と重なるように環状に配置され、
前記第1フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
前記各フィンの板面が前記第1の仮想円周を有する第1の仮想円の半径方向と交わるように配置されている。
図1から図9を参照して、実施の形態1の照明装置10を説明する。照明装置10の特徴は、ヒートシンク100にある。具体的には、ヒートシンク100のベース部110の嵩上部119と、ヒートシンク100のフィンの配置とに、特徴がある。これらの特徴によって、放熱効率のよい、小型で軽量なヒートシンク、及びこのヒートシンクを備える照明装置を提供できる。ヒートシンク100は、冷間鍛造によってベース部110と複数のフィンとが一体に成形されることを想定している。
図3は、照明装置10の分解斜視図である。
図4は、照明装置10の断面図である。
図5は、照明装置10の平面図である。
図6は、ヒートシンク100を2つに切断したうちの一方の斜視図である。
図3に示すように、照明装置10は、ヒートシンク100、光源部200、リフレクタ300、拡散板400及び反射板枠500を備える。また照明装置10は、図示していない点灯装置を備える。光源部200は、ヒートシンク100に取り付けられる。リフレクタ300は、光源部200をヒートシンク100に固定する機能を有する。拡散板400は、光源部200の光を拡散させる機能を有する。反射板枠500は、照明装置10を天井穴に取り付ける機能を有する。
次にヒートシンク100の構成を説明する。図6に示すように、ヒートシンク100は、板状のベース部110と、ベース部110の一方の面111から起立する複数のフィン121が環状に配置された第1フィン群120を備えている。
図5において、フィン121-1から左周りにフィン121-18までの18のフィン121が第1フィン群120である。特に区別の必要がない場合は、フィン121-1等はフィン121と記す。図5、図6に示すように、第1フィン群120の複数のフィンの各フィン121は、板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィン121と接続することなく単独で起立している。
なお、気体とは大気、つまり空気を想定するが、ヒートシンク100は大気以外の環境でも使用できるので気体の用語を用いる。
また、ヒートシンク100は、図5、図6に示すように、第2フィン群130を備えている。図5において、フィン131-1から左周りにフィン131-2、131-7、131-9、131-10、131-17、131-18を経て131-31に至る31のフィンが第2フィン群130である。区別の必要がない場合は、フィン131-1等はフィン131と記す。このように、第2フィン群130は、ベース部110の一方の面111から起立する複数のフィン131が第1フィン群120の外側に環状に配置されている。複数のフィンの各フィン131は、板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立している。
図3、図4に示すように、ベース部110は、他方の面112に光源部200が配置される。図6に示すようにベース部110は、複数のフィン121,121...が起立する向きに沿って、各フィン121の端部が配置される一方の面111の一部が凸形状に嵩上げされた嵩上部119を有する。嵩上部119は円盤状に盛り上がっている。図5では図6の上側円周119Aと下側円周119Bが見えている。
嵩上部119を除くベース部110の厚みと、嵩上部119との厚みの比は、例えば、0.3以上0.6以下の範囲である。図6では一例として、ベース部110の厚みは4.7mmであり、嵩上部119の厚みは10.7mmである場合を示している。
図5、図6に示すように、ヒートシンク100では、第1フィン群120の各フィン121は、少なくとも一部が、嵩上部119から起立している。よって、光源部200から熱を吸い上げる嵩上部119から一つのフィン121に関してその少なくとも一部が起立するので、放熱の効率が向上する効果がある。図6では、フィン121の下端の一部が嵩上部119から起立しているが、下端の全部が嵩上部119から起立する構成でもよい。
フィンの板幅の最大幅Bmaxを30mm以下としているので、冷間鍛造製法を用いた場合、フィンの型に抜き勾配を設けずにヒートシンク100を製造できる。また、最大幅Bmaxを30mm以下としているので、ヒートシンク100を型から抜く際に、フィンの変形あるいはフィンの倒れ防止をする効果がある。フィンの板幅が30mmをこえる場合は、型からフィンを抜く際にフィンに変形が生じる可能性が大きい。また型に抜き勾配を設けないフィンとした場合は、フィンの形状を根元から先端までストレート形状とできるため、軽量化の効果がある。つまり複数のフィンの各フィンは、平面視において、板面に沿った長さ、つまり板幅Bが一定である。
フィンの板厚tについては、板厚tが1mm以上2mm以下であれば、ヒートシンク100の製法に冷間鍛造製法を用いた場合、フィンの型に抜き勾配を設けずにヒートシンク100を製造出来る。このため、冷間鍛造製法を用いた場合の、フィンの形状を根元から先端までストレート形状で製造でき、上記のように軽量化の効果がある。なおフィンとは、第1フィン群120のフィン121及び第2フィン群130のフィン131の両方である。
一方の面111からの高さH1≦80mmであり、
フィンが嵩上部119の上面に相当する一方の面111から起立する場合は、
一方の面111からの高さH2≦80mmである。
図7は、ヒートシンク100における気体の流れを示す。図7は図5と同じ、ヒートシンク100の平面図である。図7において破線矢印106Aは、気体の進行方向を示す。実線矢印106Bは、破線矢印106Aに沿ってヒートシンク100の流路に流入する気体の進行方向が第2フィン群130によって徐々に変化する進行方向を示している。破線矢印106A,実線矢印106B及び後述の矢印107は説明のためのものであり現実の流れを示すものではない。中央の太い10本の矢印107は、第1フィン群120によって、一方の面111の対応領域111Bに、渦巻き状の流れが生じることを示している。
つまり、ヒートシンク100のフィンは、中心に向かうように想像線を引いた場合、ヒートシンク100の中心を通らず、ヒートシンク100の中心からオフセットされた位置を通るように設置されている。このため、外周から流入する気体の流れを滞留させないように渦巻き状に変化させ、ヒートシンク100を通過する気体の対流を促進している。
具体的に説明すれば、各フィン121の幅方向124は、半径方向115に対して右周りに角度θ傾いており、各フィン131の幅方向134は、半径方向118に対して右周りに角度φ傾いている。この構成により、対応領域111Bにおいて気体の流れを滞留させることなく、渦巻き状の気体の流れをつくることによって、対応領域111Bの上方の空間102に向かって、スムーズに進行する気体の流れをつくることができる。この渦巻き状の気体の流れにより冷却効率を向上できる。
図8は、図7のA-A断面図である。
図9は、図7のB-B断面図である。図8、図9を参照してヒートシンク100における熱の流れを説明する。矢印108は熱の流れを示す。図8、図9に示すように、光源部200で発生した熱は、主に、嵩上部119によって引っ張り上げられる。嵩上部119によって引っ張り上げられた熱は、第1フィン群120のフィン121から大気中に放熱され、及び第2フィン群130のフィン131から放熱される。
(1)ヒートシンク100は、光源部200が配置される光源部配置領域112Aの裏面に相当する対応領域111Bに、凸形状111Aの嵩上部119を有する。嵩上部119は、光源部200からの熱を引っ張り上げることができるので、光源部200で発生した熱を、第1フィン群120の各フィンへ効率よく伝えることができる。
(2)図5で説明したように、ヒートシンク100の中央領域101には、気体の流れを阻害する構造物がなく、吹き抜け経路103が形成されている。このため、気体は吹き抜け経路103を吹き抜けることができる。なお、フィンどうしは3mm以上5mm以下の間隔で形成されているので、フィンどうしは、気体の流入を阻害しない。よって、光源部200から伝わる熱を効率的にヒートシンク100の外部に排出できる。
(3)ヒートシンク100のフィン121、フィン131は、上記で述べたように、板厚保方向が、仮想円の中心方向に対して角度θ、角度φだけオフセットされた位置に設置されている。このため、外周から流入する気体の流れを滞留させることなく、渦巻き状にして、対応領域111Bの上方の空間102に向かって、対流しやすくできる。このため、放熱効率を高めることができる。
図10~図13を参照して、実施の形態2のヒートシンク100-1、100-2,100-3,100-4を説明する。実施の形態2の各ヒートシンクは、実施の形態1のヒートシンク100に対してフィン形状が異なる。実施の形態2において、実施の形態1と同様の部分は説明を省略する。
図11は、ヒートシンク100-2を示す。
図12は、ヒートシンク100-3を示す。
図13は、ヒートシンク100-4を示す。
(1)ヒートシンク100-1は、第1フィン群120の外側に配置されたすべてのフィンが第2フィン群130を構成する。図5に示すように、ヒートシンク100の場合、フィン131-9とフィン131-10の間にフィンがあるが、これらは第2フィン群130には含まれない。ヒートシンク100-1では、第1フィン群120の周囲に配置されたすべてのフィンがフィン131として第2フィン群130を構成する。
(1)ヒートシンク100-2では、第1フィン群120が嵩上部119の上面から起立している。これは破線範囲119Cに示すように、第2フィン群130のフィン131の下側底辺の一部が接触状態にあることからわかる。
(2)ヒートシンク100-2では、第2フィン群130の各フィン131が平坦ではなくて曲率を持っている。
(3)ヒートシンク100-2では、第2フィン群130を囲む第3フィン群140が存在する。第3フィン群140は複数のフィン141から構成される。フィン141は、フィン131と同様に、曲率を持つ。フィン141-1に曲率半径Rを示した。フィン131もフィン141と同様の曲率半径を有する。
(1)ヒートシンク100では、第2フィン群130は存在しない。第1フィン群120は存在する。
(2)第1フィン群120のフィン121で囲まれた空間には、柱形状の柱状部150が4本存在する。4本の柱状部150は、嵩上部119の上面から起立している。
(1)ヒートシンク100-4は、第1フィン群120、第2フィン群130、第3フィン群140及び第4フィン群160を有している。第1フィン群120は複数のフィン121からなり、第2フィン群130は複数のフィン131からなり、第3フィン群140は複数のフィン141からなり、第4フィン群160は複数のフィン161からなる。
(2)第2フィン群130、第3フィン群140及び第4フィン群160の各フィンは、フィンの板厚が各仮想の周に沿うように、仮想の周に沿って配置されている。
Claims (10)
- 板状のベース部と、
前記ベース部の一方の面から起立する複数のフィンが環状に配置された第1フィン群
を備え、
前記第1フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第1フィン群の内側である中央領域には、
前記複数のフィンが起立する向きに開放された空間が形成されており、
前記複数のフィンのうち任意の前記隣接するフィンの間に形成された流路は、
前記中央領域に形成された前記空間を間にして配置された、別の任意の隣接するフィンの間に形成された別の流路と、前記空間を介して繋がっており、
前記第1フィン群の前記複数のフィンは、
前記ベース部の前記一方の面の第1の仮想円周と重なるように環状に配置され、
前記第1フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
前記各フィンの板面が前記第1の仮想円周を有する第1の仮想円の半径方向と交わるように配置されているヒートシンク。 - 前記第1フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
平面視において、前記板面が、前記半径方向に対して右回りの方向に角度を持って交わるように配置されている請求項1に記載のヒートシンク。 - 板状のベース部と、
前記ベース部の一方の面から起立する複数のフィンが環状に配置された第1フィン群と、
前記ベース部の前記一方の面から起立する複数のフィンが前記第1フィン群の外側に環状に配置された第2フィン群と、
を備え、
前記第1フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第2フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第1フィン群の内側である中央領域には、
前記複数のフィンが起立する向きに開放された空間が形成されており、
前記複数のフィンのうち任意の前記隣接するフィンの間に形成された流路は、
前記中央領域に形成された前記空間を間にして配置された、別の任意の隣接するフィンの間に形成された別の流路と、前記空間を介して繋がっているヒートシンク。 - 板状のベース部と、
前記ベース部の一方の面から起立する複数のフィンが環状に配置された第1フィン群と、
前記ベース部の前記一方の面から起立する複数のフィンが前記第1フィン群の外側に環
状に配置された第2フィン群と、
を備え、
前記第1フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第2フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他
のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第1フィン群の内側である中央領域には、
前記複数のフィンが起立する向きに開放された空間が形成されており、
前記複数のフィンのうち任意の前記隣接するフィンの間に形成された流路は、
前記中央領域に形成された前記空間を間にして配置された、別の任意の隣接するフィンの間に形成された別の流路と、前記空間を介して繋がっており、
前記第1フィン群の前記複数のフィンは、
前記ベース部の前記一方の面の第1の仮想円周と重なるように環状に配置され、
前記第1フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
前記各フィンの板面が前記第1の仮想円周を有する第1の仮想円の半径方向と交わるように配置されており、
前記第2フィン群の前記複数のフィンは、
前記ベース部の前記一方の面の第2の仮想円周と重なるように環状に配置され、
前記第2フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
前記各フィンの板面が前記第2の仮想円周を有する第2の仮想円の半径方向と交わるように配置されているヒートシンク。 - 前記ベース部と前記複数のフィンとは、
冷間鍛造によって一体に成形されており、
前記複数のフィンの各フィンは、
平面視において、板面に沿った長さが一定である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のヒートシンク。 - 前記隣接するフィンの間の最小間隔は、
3mm以上5mm以下の範囲の寸法である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のヒートシンク。 - 前記複数のフィンの各フィンは、
板厚が1mm以上2mm以下であり、板面に沿った最大の長さが30mm以下の寸法である請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のヒートシンク。 - 前記複数のフィンの各フィンは、
前記一方の面からの高さが80mm以下である請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のヒートシンク。 - 板状のベース部と、
前記ベース部の一方の面から起立する複数のフィンが環状に配置された第1フィン群と、
を備え、
前記第1フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第1フィン群の内側である中央領域には、
前記ベース部の前記一方の面が凸形状に嵩上げされた嵩上部が形成されており、
前記嵩上部の上方には、
前記複数のフィンが起立する向きに開放された空間が形成されており、
前記複数のフィンは、
少なくとも一部が前記嵩上部から起立しており、
前記複数のフィンのうち任意の前記隣接するフィンの間に形成された流路は、
前記中央領域に形成された前記空間を間にして配置された、別の任意の隣接するフィンの間に形成された別の流路と、前記空間を介して繋がっているヒートシンク。 - 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のヒートシンクを備えた照明装置。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014170672A (ja) | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Panasonic Corp | 照明装置 |
JP2015500549A (ja) | 2011-12-02 | 2015-01-05 | 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司 | Ledランプ放熱器及びled照明器具 |
JP2017021912A (ja) | 2015-07-08 | 2017-01-26 | 株式会社遠藤照明 | ヒートシンクおよび照明装置 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015500549A (ja) | 2011-12-02 | 2015-01-05 | 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司 | Ledランプ放熱器及びled照明器具 |
JP2014170672A (ja) | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Panasonic Corp | 照明装置 |
JP2017021912A (ja) | 2015-07-08 | 2017-01-26 | 株式会社遠藤照明 | ヒートシンクおよび照明装置 |
JP2017068935A (ja) | 2015-09-28 | 2017-04-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 照明器具 |
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