(57)【要約】【課題】   放熱フィンが薄く、製造コストを抑えた受動ヒートシンクとこの受動ヒートシンクを使用した発光ダイオード照明装置の提供。【解決手段】 本発明の発光ダイオード照明装置は、発光ダイオードライトバーと受動ヒートシンクを含み、前記受動ヒートシンクは座体と複数の放熱フィンを含む。前記発光ダイオードライトバーが前記座体のいずれか一側に設置され、前記放熱フィンが前記座体の他方の一側に設置され、前記放熱フィンは半田付け方式で前記座体上に固定される。【選択図】   図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード照明装置であって、発光ダイオードライトバーと受動ヒートシンクを含み、かつ前記受動ヒートシンクが座体と複数の放熱フィンを含み、そのうち、前記発光ダイオードライトバーが前記座体のいずれか一側に設置され、前記複数の放熱フィンが前記座体の他方の一側に設置され、そのうち、前記放熱フィンが半田付け方式で前記座体上に固定されることを特徴とする、発光ダイオード照明装置。
【請求項２】
受動ヒートシンクであって、座体と複数の放熱フィンを含み、そのうち、前記複数の放熱フィンが前記座体の一側に設置され、前記放熱フィンが半田付け方式で前記座体上に固定されたことを特徴とする、受動ヒートシンク。
【請求項３】
請求項１及び２に記載の受動ヒートシンクにおいて、そのうち、前記放熱フィンがプレス方式で製作され、かつ等間隔で、または放射状に、前記座体上に配列されたことを特徴とする、受動ヒートシンク。
【請求項４】
請求項１及び２に記載の受動ヒートシンクにおいて、そのうち、前記放熱フィンが、フィン本体と、少なくとも１つの連結部と、少なくとも１つの連結挿入口を含み、前記連結部が前記フィン本体の側辺に設置され、前方に突出しており、かつ前記連結部上に少なくとも１つの連結ツメ部が設置され、前記連結挿入口が前記フィン本体上に設置され、かつ近隣の前記放熱フィン上の前記連結ツメ部が前記連結挿入口内に挿入されることを特徴とする、受動ヒートシンク。
【請求項５】
請求項１に記載の発光ダイオード照明装置において、そのうち、前記発光ダイオードライトバーが螺合方式で前記座体のいずれか一側に設置され、かつ前記発光ダイオードライトバーと前記座体の間に熱伝導ペーストが塗布されたことを特徴とする、発光ダイオード照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放熱部材と照明装置に関し、特に、放熱フィンと、この放熱フィンを備えたＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、略称ＬＥＤ）は、過去の電子装置の状態インジケータとしてのみの使用から、液晶ディスプレイのバックライトとなるまでに進歩し、さらに例えば、車両用ライト、交通信号、看板情報バナー、大型壁面ディスプレイ、プロジェクタ内の照明等の電子照明及び公衆ディスプレイまで広がり、その応用は拡大が続いている。
【０００３】
しかしながら、発光ダイオードは光線を発生すると同時に、熱エネルギーも発生する。かつ、発光ダイオードの輝度が高ければ高いほど、熱エネルギーの発生量も高くなる。これら熱エネルギーを効果的に排除することができないと、それが徐々に蓄積して発光ダイオードとその周辺の温度が急速の上昇し、高い温度が発光ダイオードに対して悪影響を生じる。このため、発光ダイオード照明装置内には往々にしてヒートシンク(ｈｅａｔ ｓｉｎｋ)を設置する必要があり、発光ダイオードの発生する熱エネルギーを効果的に排除することができる。
【０００４】
現在、多くのヒートシンク上のフィン(ｆｉｎ)はアルミ押し出し加工の方式を採用して製造されている。図１に現在市場で一般的なアルミ押し出し加工方式のヒートシンクを示す。このヒートシンク１は座体１１と複数の放熱フィン１２を含み、上述の放熱フィン１２は前記座体１１上に成型される。ヒートシンク１を製作するときは、まずアルミニウムまたはアルミ合金を可塑温度（４００℃〜５００℃）に加熱し、その後押出機でアルミ材料を押し出し、押出金型を通過させ、成型を行う。
【０００５】
アルミ材料は押し出されて押出金型を通過するため、ヒートシンク１上の放熱フィン１２は、フィン１２が成型の過程で断裂を生じないよう、一定の厚さを保持する必要がある。かつ、製造者は高さが比較的高い放熱フィン１２を必要とする場合、新たに１組の押出金型を製作しなければならず、製造コストが増加してしまう。
【０００６】
しかしながら、放熱フィン１２を一定の厚さに維持する場合、材料のコストの増加は避けられず、またヒートシンク１の総放熱面積が減少する。
【０００７】
アルミ押し出し加工の方式のほか、現在多くのヒートシンクがダイカスト(ｄｉｅ−ｃａｓｔｉｎｇ)で製作されて成る。所謂ダイカストとは一定の圧力下で溶融金属を鋳型に注入し、金属物体を成型することを指す。アルミ押し出し加工方式と比較すると、ダイカストプロセスのよって成型されるヒートシンク上の放熱フィンは比較的多様な形状とすることができる。図２に別の従来のヒートシンクを示す。このヒートシンク１’は、座体１１’と複数の放熱フィン１２’を含み、上述の放熱フィン１２’は放射状に座体１１’上に配列される。このヒートシンク１’はダイカストにより製作される。
【０００８】
しかしながら、ヒートシンク１’上の放熱フィン１２’はダイカストによって成るため、離型時に断裂が発生してしまうことがないよう、放熱フィン１２’はやはり一定の厚さを保持しなければならない。また、製造者がヒートシンク１’上に数がより多い、またはより少ない放熱フィン１２’を設置したい場合、別途１組の鋳型を製作する必要があり、製造コストが増加してしまう。
【０００９】
このため、いかにヒートシンク上の放熱フィンをできる限り薄型化し、製造コストを抑えるかということは、関連分野で通常の知識を有する者が考慮する価値のあることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、ヒートシンク上の放熱フィンが比較的薄く、製造コストを抑えた、受動ヒートシンクとこの受動ヒートシンクを使用した発光ダイオード照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的とその他目的を達するため、本発明の発光ダイオード照明装置は、発光ダイオードライトバーと受動ヒートシンクを含み、前記受動ヒートシンクは座体と複数の放熱フィンを含み、前記発光ダイオードライトバーは前記座体のいずれか一側に設置され、前記放熱フィンは前記座体の他方の一側に設置され、前記放熱フィンは半田付け方式で座体上に固定される。
【００１２】
上述の発光ダイオード照明装置において、前記放熱フィンは等間隔で前記座体上に配列される。
【００１３】
上述の発光ダイオード照明装置において、前記放熱フィンは放射状に前記座体上に配列される。
【００１４】
上述の発光ダイオード照明装置において、前記放熱フィンは、フィン本体、少なくとも１つの連結部、少なくとも１つの連結挿入口を含む。前記連結部は前記フィン本体の側辺に設置され、前方に突出しており、かつ前記連結部上に少なくとも１つの連結ツメ部が設置される。このほか、前記連結挿入口は前記フィン本体上に設置され、かつ近隣の放熱フィン上の連結ツメ部が前記連結挿入口内に挿入される。
【００１５】
上述の発光ダイオード照明装置において、前記発光ダイオードライトバーは螺合方式で前記座体のいずれか一側に設置され、かつ前記発光ダイオードライトバーと前記座体間に熱伝導ペーストが塗布される。
【００１６】
上述の発光ダイオード照明装置において、前記放熱フィンはプレス方式で製造されて成る。
【００１７】
上述の目的とその他目的を達するため、本発明の受動ヒートシンクは、座体と複数の放熱フィンを含み、前記放熱フィンは前記座体の一側に設置され、前記放熱フィンは半田付け方式で座体上に固定される。
【００１８】
本発明の受動ヒートシンク上の放熱フィンは事前に製作した後に受動ヒートシンクの座体上に半田付けされるため、前記放熱フィンはできる限り薄型化することができる。かつ、製造者が放熱フィンの形状や大きさを変更したいとき、製造者は別の１組の放熱フィンを製作した後、それを座体上に半田付けするだけでよく、別途鋳型を製作する必要がないため、製造コストを効果的に抑えることができる。
【００１９】
本発明の上述の目的、特徴、利点をより明らかにするため、以下、図面を組み合わせて実施例を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の一般的なアルミ押し出し加工方式のヒートシンクの立体図である。
【図２】別の従来のヒートシンクの立体図である。
【図３】本発明の実施例１の発光ダイオード照明装置の立体図である。
【図４Ａ】本発明の放熱フィンの立体図である。
【図４Ｂ】本発明の放熱フィンの背面図である。
【図４Ｃ】本発明の２つの相隣する放熱フィンを結合した状態を示す立体図である。
【図５】本発明の放熱フィンの別の実施様態を示す立体図である。
【図６】本発明の実施例２の受動ヒートシンクの立体図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２１】
図３に本発明の実施例１の発光ダイオード照明装置を示す。この発光ダイオード照明装置２は、発光ダイオードライトバー２１と、受動ヒートシンク２２を含み、この発光ダイオードライトバー２１は複数の発光ダイオードランプ２１１とアルミ基板２１２を含み、前記発光ダイオードランプ２１１は前記アルミ基板２１２上に設置され、そのうち、設置アルミ基板２１２は、メタルコアを備えたプリント配線板（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ ＰＣＢ）に属し、原有のプリント配線板を熱伝導効果がより優れたアルミ金属上に貼付し、放熱効果を強化したものである。
【００２２】
このほか、電源を入力してファンを駆動し、放熱を行う必要がある能動ヒートシンクとは異なり、受動ヒートシンク２２とは、電源入力が必要なく、ファンを備えていないヒートシンクを指す。本実施例において、受動ヒートシンク２２は座体２２１と複数の放熱フィン２２２を含み、前記放熱フィン２２２は等間隔で前記座体２２１上に配列され、前記座体２２１と前記放熱フィン２２２の材質は、例えばアルミニウムや銅等の高い熱伝導係数を有する材質とする。そのうち、前記放熱フィン２２２は半田付け方式で前記座体２２１上に固定され、この半田付け方式とは、例えば表面実装技術（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、略称ＳＭＴ）とすることができる。
【００２３】
かつ、前記発光ダイオードライトバー２１は、例えばネジ２１３を螺合する方式で前記座体２２１のいずれか一側上に固定される。そのうち、前記発光ダイオードライトバー２１と前記座体２２１の間には熱伝導ペースト（図示しない）を塗布し、前記発光ダイオードライトバー２１と前記座体２２１の間の熱抵抗(ｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ)を減少する。
【００２４】
続いて、図４Ａに放熱フィンの立体図を示す。この放熱フィン２２２はフィン本体２２２１、連結部２２２２と連結部２２２６を含み、前記連結部２２２２は前記フィン本体２２２１の上方側辺に設置され、前記連結部２２２６は前記フィン本体２２２１の下方側辺に設置され、かつ前記連結部２２２２と前記連結部２２２６は共に前方に向かって突出している。そのうち、前記連結部２２２２上に２つの連結ツメ部２２２３が設けられ、この連結ツメ部２２２３は前方に向かって突出し、かつ下方向に折り曲げられており、前記連結部２２２６上の連結ツメ部２２２７は前方に向かって突出し、かつ上方向に折り曲げられている。
【００２５】
さらに、図４Ｂに放熱フィンの背面図を示す。図４Ｂから分かるように、前記放熱フィン２２２はさらに２つの連結挿入口２２２４と２つの連結挿入口２２２８を含み、それぞれ前記放熱フィン２２２のフィン本体２２２１の後ろ側上方と後ろ側下方に設置される。そのうち、連結挿入口２２２４の位置は前記連結ツメ部２２２３と相互に対応し、前記連結挿入口２２２８の位置は前記連結ツメ部２２２７と相互に対応する。かつ、前記連結挿入口２２２４と前記連結挿入口２２２８はもう１つの放熱フィン２２２の連結ツメ部２２２３と連結ツメ部２２２７の挿入に供される。このため、同時に図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃに示すように、前記連結ツメ部２２２３、２２２７と前記連結挿入口２２２４、２２２８は、２つの前記放熱フィン２２２を相互に連結させることができる。このため、本実施例の受動ヒートシンク２２の製造時には、製造者があらかじめ複数の放熱フィン２２２を連結させた後、それを前記座体２２１上に半田付けすることができ、かつ、前記連結部２２２２の設置も放熱面積増加の効果を達することができる。
【００２６】
当然、前記放熱フィン２２２の間の連結は、上述の方式に限定されない。例えば、フィン本体２２２１の上方のみに連結部２２２２を設置し、連結部２２２６を設置しないようにすることもできる。或いは、連結部２２２２上に１つの連結ツメ部２２２３だけを設置することもできる。図５に示すように、本分野において通常の知識を有する者であれば、連結部２２２２’をフィン本体２２２１’の左右両側に設置し、かつ連結部２２２２’上には１つの連結ツメ部２２２３’だけを設置することもできる。
【００２７】
再度図３に示すように、放熱フィン２２２はあらかじめプレス方式で製造し、座体２２１はアルミ押し出し加工方式で成型することができ、その後さらに半田付け方式で前記放熱フィン２２２を前記座体２２１上に固定する。図１の受動ヒートシンク１の放熱フィン１２と比較すると、本実施例の放熱フィン２２２は押出金型を通過させる必要がないため、その厚さをより薄くできる。例えば、アルミ押し出し加工で製造される放熱フィン１２の厚さは一般に１ｍｍより大きいが、本実施例の放熱フィン２２２の厚さは１ｍｍ以下にできる。かつ、状況によって、例えば高さが比較的高い放熱フィンなど、その他形状の放熱フィンを製造する必要がある場合、製造者はもう１組別の金型を製作する必要がなくもう１組別の放熱フィンを製作した後、それを半田付けで座体２２１上に固定するだけでよい。また、実験結果によると、アルミ押し出し型加工方式で製作された受動ヒートシンクと比較して、本実施例の受動ヒートシンク２２は同じ放熱面積下で必要材料を約３０％の節約できる。このため、本実施例の受動ヒートシンク２２は製造コストを効果的に抑えることができる。
【実施例２】
【００２８】
次に、図６に本発明の実施例２の受動ヒートシンクを示す。この受動ヒートシンク３２は座体３２１と複数の放熱フィン３２２を含み、前記放熱フィン３２２は放射状に座体３２１上に配列される。かつ、前記放熱フィン３２２はあらかじめプレス方式で製作し、前記座体２２１はダイカスト方式で成型することができ、その後さらに半田付け方式で前記放熱フィン３２２を前記座体３２１上に固定する。このほか、前記座体３２１の他方の一側は発熱源と相互に接触させることができ、この発熱源は例えば発光ダイオードライトバーやその他電子デバイスとする。
【００２９】
図２の受動ヒートシンク１’の放熱フィン１２’と比較すると、本実施例２の放熱フィン３２２はダイカスト成型されたものでないため、その厚さをより薄くすることができる。かつ、製造者が放熱フィン３２２の数をより多く、またはより少なくした受動ヒートシンク３２を製造する必要があるとき、本分野で通常の知識を有する者であれば、より多い、またはより少ない放熱フィン３２２を座体３２１上に半田付けするだけでよく、１組の新しい金型を製作する必要はないため、受動ヒートシンク３２の製造コストを抑えることができる。
【００３０】
本発明は実施例を以って上述のように説明したが、上述の説明は本発明の主張する特許請求の範囲を限定するものではない。特許の保護範囲は後付の特許請求の範囲によって定められる。本分野において通常の知識を有する者が本特許の要旨を逸脱しない範囲内において実施した変更や修飾はすべて、本発明の開示する要旨に基づき完成された同等効果の変更や設計に属し、かつ下述する特許請求の範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３１】
<先行技術>
１、１’：受動ヒートシンク
１１、１１’：座体
１２、１２’：放熱フィン
<本発明>
２：発光ダイオード照明装置
２１：発光ダイオードライトバー
２１１：発光ダイオードランプ
２１２：アルミ基板
２１３：ネジ
２２、３２：受動ヒートシンク
２２１、３２１：座体
２２２、３２２：放熱フィン
２２２１、２２２１’：フィン本体
２２２２、２２２２’、２２２６：連結部
２２２３、２２２３’、２２２７：連結ツメ部
２２２４、２２２８：連結挿入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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