(57)【要約】【課題】振動膜式送風ユニットを組み付けて使用できる新規かつ高性能なヒートシンク、それを用いたＬＥＤ照明器具を提供することを目的とする。【解決手段】ヒートシンク１は、発熱体に結合される板状の基部１１と、基部の中心部からヒートシンクの上端に向けて突出形成された柱状突部１２と、それぞれが基部の周縁部から立ち上がって、柱状突部を囲むようにして、ヒートシンクの上端まで突出して、柱状突部に連結された複数のフィン１０とを備え、振動膜式送風ユニットが、複数の吸排気口を複数のフィンに向けて、柱状突部の上方に取り付けられる。ＬＥＤ照明器具は、このヒートシンク１を備え、ＬＥＤモジュールを前記発熱体としている。【選択図】図１
2014044900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吸排気口を周状に列設した振動膜式送風ユニットを組み付けて使用されるヒートシンクにおいて、
発熱体に結合される板状の基部と、
前記基部の中心部からヒートシンクの上端側に向けて突出形成された柱状突部と、
それぞれが、前記基部の周縁部から立ち上がり、前記柱状突部を取り囲むようにして、ヒートシンクの上端側に突出して、前記柱状突部に連結された複数のフィンとを備え、
前記振動膜式送風ユニットが、前記複数の吸排気口を前記複数のフィンに向けて、前記柱状突部の上方に取り付けられることを特徴とする、ヒートシンク。
【請求項２】
請求項１に記載のヒートシンクにおいて、
前記柱状突部の上端を、前記複数のフィンの上端よりも前記板状の基部側に低下させて形成された凹所を、送風ユニット収容凹部としている、ヒートシンク。
【請求項３】
請求項１または２に記載のヒートシンクにおいて、
前記柱状突部は、その上端側を開口させた中空凹所が形成されている、ヒートシンク。
【請求項４】
請求項３に記載のヒートシンクにおいて、
前記柱状突部は、中央の軸部と、該軸部の外周に隙間を保持して、外方に向けて放射状に突出させた複数の区画壁を形成している、ヒートシンク。
【請求項５】
請求項４に記載のヒートシンクにおいて、
前記複数の区画壁は、前記複数のフィンのそれぞれに対応して直結させた構造にしている、ヒートシンク。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のヒートシンクにおいて、
前記複数のフィンが立ち上がる前記基部の前記周縁部には、前記ヒートシンクの外方側に低下する傾斜面を形成しているヒートシンク。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のヒートシンクにおいて、
前記複数のフィンのうちの隣接するフィンで囲まれて構成され、フィンの上端を始端とし、フィンの下端を終端として延びる冷気通路を備え、該冷却通路の下端側には、該冷気通路をその進行方向に沿って分離する小フィンが配置されている、ヒートシンク。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のヒートシンクを備え、ＬＥＤモジュールを前記発熱体としたことを特徴とする、ＬＥＤ照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動膜式送風ユニットを取り付けて使用されるヒートシンク、およびこれを用いたＬＥＤ照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とした種々の照明器具が販売されている。ＬＥＤは発光効率が高く、本来は発熱が少ないとされているが、照明器具に採用されるＬＥＤモジュールは、消費電力が数十ワットを超えるハイパワー型のものもある。そのようなハイパワー型ＬＥＤモジュールは発熱が大きいため冷却が必要である。しかしながら、そのようなハイパワー型ＬＥＤモジュールをヒートシンクだけで自然空冷させる構成では、大型のヒートシンクが必要となり、そのため照明器具が大型化してしまうという問題がある。これに対して、ヒートシンクに回転式ファンを取り付けてハイパワー型ＬＥＤモジュールを強制空冷させる構成では、照明器具を小型化できるが、その一方で、作動音が大きい、当該回転式ファンが経時劣化するという別の問題が生じる。
【０００３】
強制空冷における上記のような問題に対する従来技術の例として、以下のようなものがある。すなわち、特許文献１には、図８に示したように、回転式ファンに換えて、振動膜式送風ユニット（合成ジェットアクチュエータ）２００をヒートシンク１００に取り付けて使用するものが提案されている。振動膜式送風ユニット２００は、空気室内に設けた振動膜の振動によって吸排気口２００ａから空気を吸い込んで、ヒートシンク１００に形成したフィン１００ａに噴出させる仕組みなのでコンパクトであり、ファンを備えないので風切り音が生じない、またファン軸を有さないので、ファン軸が有するベアリングの摩滅がなく、長寿命である等の利点がある。
【０００４】
また非特許文献１に示すように、特許文献１の出願人によって、振動膜式送風ユニットとヒートシンクとを組み合わせた各種ＬＥＤ冷却システム（ＳＹＮＪＥＴシリーズ  登録商標）が開発され、販売されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５１５３４２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Dr. Markus Schwickert CRE, Director ofReliability, Nuventix, March, 20, 2012, IndustrialCooling With Nuventix SynJet&reg;Technology and Complementary LED Heat Sinks, DigiKey TechZone (http://nuventix.wpengine.netdna-cdn.com/wp-content/uploads/2012/03/TechZone-Industrial-Cooling-With-Nuventix-SynJet-Technology-and-Complementary-LED-Heat-Sinks.pdf)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、ヒートシンクの放熱量（主としてフィンの放熱量）は、フィンの温度と気温（＜フィンの温度）との差に略比例して大きくなる。また、発熱体の温度が上昇していくと（ひいては、フィンの温度が上昇していくと）、フィンがある温度に達した時点で、フィンによる放熱量と発熱体の発熱量とが平衡する。このとき、発熱体の温度は、フィンの温度に依存する。ここで、発熱体がＬＥＤモジュールのような機器である場合には、当該機器は正常動作が保障できる温度範囲に保たれる必要がある。
しかしながら上記特許文献１や非特許文献１で提示されているヒートシンクは、発熱体に結合される底面を有した筒状体の周囲に複数のフィンを連結させたようなシンプルな構造であり、より高性能なヒートシンクとするための改良の余地があった。そこで本発明は、振動膜式送風ユニットを用いた新規かつ高性能なヒートシンクと、それを用いたＬＥＤ照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるヒートシンクは、複数の吸排気口を周状に列設した振動膜式送風ユニットを組み付けて使用されるヒートシンクにおいて、発熱体に結合される板状の基部と、前記基部の中心部からヒートシンクの上端側に向けて突出形成された柱状突部と、それぞれが、前記基部の周縁部から立ち上がり、前記柱状突部を取り囲むようにして、ヒートシンクの上端側に突出して、前記柱状突部に連結された複数のフィンとを備え、前記振動膜式送風ユニットが、前記複数の吸排気口を前記複数のフィンに向けて、前記柱状突部の上方に取り付けられることを特徴とする。
【０００９】
前記柱状突部の上端を、前記複数のフィンの上端よりも前記板状の基部側に低下させて形成された凹所を、送風ユニット収容凹部としてもよい。
【００１０】
前記柱状突部は、その上端側を開口させた中空凹所が形成されていてもよい。
【００１１】
前記柱状突部は、中央の軸部と、該軸部の外周に隙間を保持して、外方に向けて放射状に突出させた複数の区画壁を形成してもよい。
【００１２】
前記複数の区画壁は、前記複数のフィンのそれぞれに対応して直結させた構造にしてもよい。
【００１３】
前記複数のフィンが立ち上がる前記基部の前記周縁部には、前記ヒートシンクの外方側に低下する傾斜面を形成していてもよい。
【００１４】
前記複数のフィンのうちの隣接するフィンで囲まれて構成され、フィンの上端を始端とし、フィンの下端を終端として延びる冷気通路を備え、該冷却通路の下端側には、該冷気通路をその進行方向に沿って分離する小フィンが配置されていてもよい。
【００１５】
本発明によるＬＥＤ照明器具は、前記ヒートシンクを備え、ＬＥＤモジュールを前記発熱体としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数のフィンの間隙で構成される冷気通路に、送風ユニットから空気流を吹き込んで、通過させて冷却を行う構成である。冷気通路を構成するフィンのそれぞれは、ヒートシンクの基部側を下端とし、送風ユニット側を上端として、柱状突部を囲むようにして上方に突出しており、更にヒートシンクの基部の中心部からヒートシンクの上端側に突出形成した柱状突部に連結されている。したがって、発熱体で生じた熱の一部は、ヒートシンクの基部からフィンに直接移動するだけでなく、柱状突部をバイパス路としてフィンに移動する。そのため、発熱体からフィンまでの熱の移動経路が、上記特許文献１や非特許文献１に記載のヒートシンクよりも多くなり、ヒートシンクの放熱効率が改善される。
【００１７】
また、柱状突部の上端に中空凹所を形成したり、中央に軸部を配し、該軸部の外周に隙間を形成して、外方に放射状に複数の区画壁を形成したものでは、その中空凹所や隙間の容積分だけヒートシンクの材料が節約でき、コストが抑えられ、軽量化する。また、同じだけの材料で、柱状突部を大きく形成でき、柱状突部が空気流に曝されるためにフィンと同様に放熱作用をなす。
【００１８】
隣接するフィンで囲まれて構成された冷気通路の終端、つまりフィンのヒートシンク基部からの立ち上がり端に、ヒートシンクの外方に低下する傾斜面を形成したものでは、送風ユニットの吸排気口から噴射された空気の流れが、傾斜面に導かれてスムースに外部に排出される。つまり冷気通路の終端で逆方向に跳ね返って逆流することがないので、ヒートシンクの放熱効率が大幅に改善される。
【００１９】
隣接するフィンで囲まれて構成された冷気通路の終端側に、冷気通路を進行方向に沿って分離する小フィンを配設した構成では、その部分の冷気通路が小フィンによって狭められるので、空気流の流速が増大し、そのため、冷却通路から排出された空気が送風ユニットに再び吸い込まれて循環することも少なくなり、放熱効率が更に改善される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるヒートシンクの第１の実施態様を示す全体斜視図である。
【図２】（ａ）は図１に示したヒートシンクの正面図、（ｂ）はその背面図、（ｃ）はその平面図、（ｄ）はその裏面図、（ｅ）はその右側面図である。
【図３】振動膜式送風ユニットを示す全体斜視図である。
【図４】本発明によるＬＥＤ照明器具の一実施例の分解斜視図である。
【図５】本発明によるヒートシンクの第２の実施態様を示す全体斜視図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明によるヒートシンクの他の実施形態を説明する平面図である。
【図７】本発明によるヒートシンクにおける冷却原理（空気の流れ）の説明するための縦断面図である。
【図８】振動膜式送風ユニットを組み付けて使用される従来のヒートシンクの断面構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〈第１の実施態様〉
図１、図２は本発明によるヒートシンクの一例である。このようなヒートシンク１は、後述する振動膜式送風ユニット（図３参照）を組み付けて、例えばＬＥＤユニット等の発熱体を冷却することを目的として使用される。ここに、発熱体（不図示）はＬＥＤユニットには限定されず、作動時に発熱するものであれば、ＣＰＵなどの各種デバイスが適用可能である。ヒートシンク１をＬＥＤ照明器具に使用する場合には、その光源であるＬＥＤモジュールがヒートシンク１に対する発熱体となる。
【００２２】
振動膜式送風ユニットは、例えば米国Ｎｕｖｅｎｔｉｘ社のＳＹＮＪＥＴ（登録商標）として入手可能である。また振動膜式送風ユニットは、一般に、吸排気口によって外部と連通した空気室（不図示）が設けられ、その内部がダイナミックスピーカのコーン紙に類似した振動膜（不図示）によって区切られた基本構造になっている。その振動膜が例えば６０〜８０Ｈｚ程度の周波数で振動することによって、空気室の圧力が周期的に変動し、その空気室に対する吸排気が吸排気口を通じて行われる。その吸気過程では、吸排気口の近傍の空気が吸い込まれるだけで特段の空気流は生じないが、排気過程では、空気が吸排気口から高速で吐出されるため、周囲の空気を巻き込むことによって、空気が吐出された方向に強い空気流が生じる。
【００２３】
図３に、振動膜式送風ユニット（以下、単に「送風ユニット」と称する）の具体例を示す。図示の送風ユニット２は略円柱形を呈する。より具体的には、送風ユニット２は、略円柱形の本体２１と、その本体２１の上端側（図３の上側）から張り出したフランジ部２２とを有する。本体２１の内部には振動膜（不図示）が設けられている。フランジ部２２は、側面視したときに略台形状を呈する。フランジ部２２の下端側を向いた面には、複数の吸排気口２０が周状に所定の間隔で列設されており、それらの吸排気口２０から本体２１の下端側に向けて、空気が噴出される。
【００２４】
なお本体２１の底面（図３の下側）には、電源および制御信号の接続端子部２３が設けられている。また、フランジ部２２には、送風ユニット２をヒートシンク２に固定するためのネジが貫通する貫通孔２４が形成されている。
【００２５】
ヒートシンク１は、例えばアルミあるいは銅等のダイカスト品として製されており、フィン１０、１０ａを含めた全体形状は、上側が小さくなって窄んだ略円柱形状をなしている。そのため複数のフィン１０、１０ａのそれぞれは、上側片が下側片よりも小さく形成された、５角形状になっている。ヒートシンク１は、円板形の板状の基部１１を、下端側（図１では下側）に設け、この基部１１の中心部から、フィン１０、１０ａの上端側（図１では上側）に向けて柱状突部１２を突設させ、更に、複数のフィン１０、１０ａは、それらで柱状突部１２を囲むようにして、それぞれが基部１１から立ち上がり上端側に向けて突出し、柱状突部１２に連結されている。ヒートシンク１は、図例のような円柱形に限られず、多角柱形であってもよい。
【００２６】
複数のフィン１０、１０ａのうち、フィン１０ａは、フィン１０よりも肉厚に形成されており、上端１０ｃにネジ孔５１が形成されて、送風ユニット２を固定する固定部になっている。したがって、このネジ孔５１にネジ（不図示）を螺合させることによって、送風ユニット２がヒートシンク１に組み付けられる。本実施態様では、３つのフィン１０ａのうちの２つが柱状突部１２を挟んで互いに対向する位置に配置され、残りの１つが、２つのフィン１０ａから等距離にある位置に配置されているが、フィン１０ａの個数及び設置位置は任意に選択できる。
【００２７】
柱状突部１２は送風ユニット２の本体２１よりも小径に形成され、柱状突部１２の上端１２ｆは、それを取り囲んでいるフィン１０、１０ａの上端１０ｃよりも基部１１側に低下させて形成させることで、ヒートシンク１には凹所が形成され、この凹所が送風ユニット２を収容する収容凹部１４になっている。送風ユニット２は、柱状突部１２からの熱伝導を遮断するために柱状突部１２の上端１２ｆに密着させずに、一定の隙間を確保しておくことが望ましい。
【００２８】
送風ユニット２と柱状突部１２の上端１２ｆとが密着すると、送風ユニット２が熱伝導によって加熱され、その結果、熱い空気が吸排気口２０から吐出されることになって、冷却効果が阻害される。また、送風ユニット２が加熱されてしまうと、送風ユニット２も短寿命化してしまう等の問題が生じる。
【００２９】
図例の柱状突部１２は、基部１１の中心部に配設される軸部１２ａと、その軸部１２ａの外周面から外方に向けて放射状に広がる複数の区画壁１２ｃとを備え、隣接する区画壁１２ｃ同士の間には、隙間１２ｂが形成される。ここで柱状突部１２は、軸部１２ａのみで構成してもよく、その場合には、基部１１側から立ち上がった複数のフィン１０、１０ａのそれぞれは、それぞれの内側端１０ｅが軸部１２ａにそのまま連結する。また、軸部１２ａの上端１２ｆに中空凹所１２ｅ（図６（ａ）、（ｂ）参照）が形成することで、ヒートシンク１の軽量化を図ることができる。
【００３０】
発熱体は、基部１１の柱状突部１２が設けられた面とは反対側の面に熱的に結合され、冷却される。発熱体が結合されるこの面には、図２（ｄ）に示すように、略方形の広がりを有した電源線孔１５と、３つのネジ孔１１ａが形成されており、フィン１０および柱状突部１２は、電源線孔１５を避けて配列されている。
【００３１】
送風ユニット２から噴射された空気は、空気流となって、互いに隣接するフィン１０、１０ａ同士で構成された冷気通路Ｓを通過する。冷気通路Ｓは、送風ユニット２の吸排気口２０に近接するフィン１０、１０ａの上端１０ｃ側がその始端となり、下端１０ｂ側がその終端となっており、送風ユニット２によって生じた空気流が冷気通路Ｓを流れることで、フィン１０、１０ａは冷却される。
【００３２】
統合させました。ット２また、冷気通路Ｓの終端、つまり複数のフィン１０、１０ａが立ち上がる基部１１の周縁部には、ヒートシンク１の外方側に向けて傾斜する傾斜面１９が形成されているので、これによって基部１１に向かって冷気通路Ｓを通過してきた空気流を傾斜面１９によって誘導させて、スムースに外部に排出できる。このような構造によれば、空気流が基部１１で跳ね返って逆流することを回避又は抑制できるので、ヒートシンク１の冷却効果が向上する。する。ょうこうかがト数のフィンのそれぞれが基部及べきであるが、た
【００３３】
また、フィン１０、１０ａのそれぞれは、上端１０ｃ側が、下端１０ｂ側よりも肉薄に形成されているので、送風ユニット２の吸排気口２０に近いところでは、冷却通路Ｓの開口面積が広くなり、送風ユニット２がヒートシンク１の周囲の空気を吸い込みやすくなる。なお、図例では、フィン１０、１０ａはいずれも平坦な薄板形としているが、湾曲板形あるいは波板形としてもよい。
【００３４】
また、このような冷気通路Ｓは、終端側ほど開口面積が狭く、その始端側ほど広くなるので、冷気通路Ｓを流れる空気流は、終端側ほど速まる。その結果、冷気通路Ｓ内を流れる間に加熱された空気流はヒートシンク２から遠くへ勢いよく吐出される。
【００３５】
区画壁は、図例では、１枚のままで軸部１２ａからフィン１０に連結したもの１２ｃと、フィン１０に向かう途中で２枚に分岐しているもの１２ｃ´とを混在させているが、区画壁をこのような構造にすれば、隣接する区画壁１２ｃ、１２ｃ´同士の間隙が極端に狭くなる部分が生じないので、ヒートシンクの製造時の型抜きが容易になる。
【００３６】
図４は、ＬＥＤ照明器具３の一例の分解斜視図である。図示のヒートシンク１は、図１および図２に示したものと略同様であるが、後述の段部１０ｄを設けた点が異なっている。送風ユニット２は図３に示したものである。
【００３７】
ＬＥＤ照明器具３は、ＬＥＤモジュール３０と、フード部３１と、ヒートシンク１と、送風ユニット２とを備えている。
【００３８】
送風ユニット２は、図４に示しているように、収容凹部１４の外周を規定するフィン１０、１０ａのそれぞれの上端１０ｃに段部１０ｄが形成されている。送風ユニット２のフランジ部２２は、これらの段部１０ｄが形成する円環部分に嵌入される形で、収容凹部１４に縦方向に収容され、吸排気口２０は、冷気通路Ｓをなすフィン１０、１０ａ同士の間隙に向いている。そのため送風ユニット２から生じた空気流は、冷気通路Ｓの始端から終端に向かって流れて、基部１１の傾斜面１９で方向が変えられてヒートシンク１の外側に排出される。このような段部１０ｄが形成されていることにより、ヒートシンク１への送風ユニット２の組付け作業が容易にできる。また、段部１０ｄが形成されていることにより、段部１０ｄが形成されていない場合よりも、ヒートシンク１の表面積を大きくとることができ、冷却効果が向上する。また、段部１０ｄが形成されていることにより、互いに隣接する吸排気口２０同士の間を、段部１０ｄが形成されていない場合よりも広範囲に隔てることができるので、吸排気口２０が吸入する空気の流れを整えることができる。もって、冷却効果が向上する。
【００３９】
ＬＥＤモジュール３０は、その中央部に５つのＬＥＤチップ３０ａが実装された、ガラスあるいはエポキシからなる基板３０ｂと、基板３０ｂが固着された円板形の金属ベース３０ｃとを有し、基部１１の裏面にネジ３０ｄで固定されている。金属ベース３０ｃと基部１１とが互いに接する接触面はできる限り平滑にしておくとよい。またその接触面は例えばシリコングリスを塗るなどによって空気を排して密着度を高めてもよい。両者の密着度が高ければ、ＬＥＤモジュール３０とヒートシンク１との熱的な結合がより確実になる。
【００４０】
金属ベース３０ｃの裏側からは、リード線によって電源コネクタ（不図示）が導出されており、当該電源コネクタがヒートシンク１の外部から電源線孔１５を介して導入された電源線（不図示）に接続される。電源線孔１５は電源コネクタを挿通するに十分な広がりが確保されている。
【００４１】
フード部３１は、例えばアルミからなる円筒形のダイカスト品であって、その内側に、ＬＥＤチップ３０ａの照射光を反射させるミラーや、配光調節用レンズ等の光学部品（不図示）が設けられている。またフード部３１には、ヒートシンク１に対してネジ５で固定するための一対の脚部３１ａ（図４では、片側のみ図示）も設けられている。
【００４２】
ついで、ＬＥＤ照明器具３におけるＬＥＤモジュール３０の冷却原理を説明する。ＬＥＤチップ３０ａが点灯すると、ＬＥＤチップ３０ａの生じさせた熱は、温度勾配によって定まる経路に従って、基板３０ｂからヒートシンク１へと移動する。仮にＬＥＤチップ３０ａ、基板３０ｂ、金属ベース３０ｃ、ヒートシンク１が均等な温度になれば、熱は移動しなくなるが、フィン１０、１０ａは、送風ユニット２によって生じた空気流との熱交換によって冷やされて他の部分よりも温度が低下するため、温度勾配が維持され、その結果、ＬＥＤモジュール３０が持続して冷却される。
【００４３】
柱状突部１２は、発熱体（不図示）からフィン１０、１０ａへ伝導する熱の移動経路に対して、バイパス路の役割を果たす。発熱体の熱は、フィン１０、１０ａのそれぞれの下端１０ｂと、内側端１０ｅ側とを通じて伝わる。すなわち、基部１１に到達した熱の一部は、フィン１０、１０ａの下端１０ｂを通じてフィン１０、１０ａの内部に伝わるが、熱の別の一部は柱状突部１２の内部を移動し、更にフィン１０、１０ａの内側端１０ｅを通じてフィン１０、１０ａの内部に伝わっていく。このような作用によって、発熱体の熱がフィン１０、１０ａのそれぞれに高速に移動するので、フィン１０、１０ａのそれぞれが高い温度に保たれて、放熱性に優れる。柱状突部１２は、その横断面積を広くしておけば、それだけ多くの熱が、そこを経由して移動することになるので、そのような柱状突部１２のない構造（図８参照）等に比べて、放熱効率も向上する。
【００４４】
送風ユニット２によって生じた空気流は、冷気通路Ｓを形成するフィン１０、１０ａ同士の間隙、主には吸排気口２０の直下の部分を通過して、冷気通路Ｓの終端にある基部１１に到達すると、傾斜面１９に導かれて外側に排出される。ここで、空気流の動きを考察すると、柱状突部１２や区画壁１２ｃがない構造では、フィン１０、１０ａに囲まれた内部空間に、ドーナツ状の形状を有しその外周部では空気が送風ユニット２によって生じた空気流と同方向に流れ、中心部では空気がその逆方向に流れる循環流が発生するが、この循環流は、喫煙者が吐出したタバコ煙の輪のアナロジーとして理解できるように、非常に安定したものになる。その結果、送風ユニット２によって生じた空気流は、そのような循環流の一部を常に含むことになって温度が高くなり、放熱効率も低下してしまう。しかし、本発明によれば、フィン１０、１０ａのそれぞれが基部１１と柱状突部１２とに連結されているため、循環流は上記のようなドーナツ状にはならず、より小規模で弱いものになる。したがって、送風ユニット２によって生じた空気流に含まれる循環流も少なくなるので放熱効率が向上する。
【００４５】
〈第２の実施態様〉
図５に示したヒートシンク１は、本発明の別実施形態である。
【００４６】
このヒートシンク１では、柱状突部１２が、軸部１２ａと、この軸部１２ａを所定間隔で同心円状に取り囲んだ外周壁１２ｄと、軸部１２ａと外周壁１２ｄとの間に、外方に向かって放射状に延出した複数の区画壁１２ｃとで構成されている。フィン１０、１０ａのそれぞれは、区画壁１２ｃに対応する位置で外周壁１２ｄに直結される。このような構造にすれば、軸部１２ａ、区画壁１２ｃ、外周壁１２ｄはいずれも熱の移動経路となる。
【００４７】
また、軸部１２ａの上端１２ｆには中空凹所１２ｅが開口形成されている。中空凹所１２ｅの深さは特に制限されない。このような構造にすれば、ヒートシンク１の表面積を大きくとることができ、冷却効果が向上する。また、このような構造にすれば、ヒートシンク１の材料も節約でき、コストが抑えられるとともに、同じ量の材料でより径の大きい柱状突部１２が形成できる。また、中空凹所１２ｅの形状、個数、配置に特段の制限はないが、軸部１２ａに対して対称に形成すれば、フィン１０に熱を均等に配分できる。
【００４８】
またこの実施態様でも、区画壁は１枚のままで軸部１２ａから外周壁１２ｄに向かうもの１２ｃと、その途中で２枚に分岐しているもの１２ｃ´とを混在させ、そのそれぞれの先の部分を、フィン１０、１０ａのそれぞれに直結させている。したがって、軸部１２ａの熱がフィン１０、１０ａに速やかに到達するので、放熱効率にも優れる。また、このように２タイプの区画壁１２ｃ、１２ｃ´を混在させて間隙１２ｂを略均等にすれば、ヒートシンク１をダイカストで製造する際の型抜き作業が容易になる。
【００４９】
また、冷気通路Ｓのそれぞれの下端側には、その冷気通路Ｓをその進行方向、つまり空気流の進行方向に沿って分離する小フィン１０ｆを配置している。小フィン１０ｆのそれぞれは、冷気通路Ｓを中央で分離して、基部１１にのみ連結されているが、基部１１と、柱状突部１２との両方に連結されていてもよい。小フィン１０ｆは放熱作用に寄与するとともに、フィン１０、１０ａ、外周壁１２ｄによって規定される冷気通路Ｓの開口面積を狭くして、その狭められた部分を通過する空気流を減圧、加速させる。空気流が速くなれば、その空気流を基部１１の傾斜面１９から強く外側に吐き出すことができるので、その吐き出された空気を送風ユニット２が再び吸い込むことが抑えられ、結果として、送風ユニット２が吐き出す空気の温度が低くなる。
【００５０】
なお他の構成要素は、図１、図２に示したものと同様なので、共通の参照符号を付けて説明を割愛する。
【００５１】
図６は、柱状突部１２の変形例である。図６（ａ）では、中実の柱状突部１２の上端１２ｆに、円形横断面を有した８つの中空凹所１２ｅが等間隔で配置されており、図６（ｂ）では、より多数の中空凹所１２ｅが、上端１２ｆにランダムに分散配置されている。いずれも、材料を節約し、軽量化を図る点で有利である。これらの変形は例示に過ぎず、これ以外にも種々の変形が可能である。
【００５２】
図７は、本発明のヒートシンク１を用いたＬＥＤ照明器具の冷却原理を具体的に示している。送風ユニット２の本体２１は、ヒートシンク１の上端に形成された送風ユニット収容凹部１４に収容され、送風ユニット２のフランジ２２は、フィン１０の上端１０ｃに形成した段部１０ｄが形成する円環部分に嵌め込んで固定している。３１ｂは配光調節用レンズ、３１ｃはミラーを示す。図４と対応した部分には同じ符号を付けて、説明を割愛する。
【００５３】
図中のＡは、送風ユニット２が吸い込む空気の弱い流れを示し、Ｂは送風ユニット２が吐き出す空気による強い空気流を示している。空気流Ｂは、送風ユニット２の吸排気口２０の近傍で生じ、これには送風ユニット２が噴出した空気と、その近傍から巻き込まれた空気とが混じっている。空気流Ｂは、隣接するフィン１０、１０ｆの隙間で構成された冷気通路Ｓに吹き込まれ、冷気通路Ｓの終端に形成された傾斜面１９に衝突して外側に排出される。その途中で、フィン１０、１０ｆや外周壁１２ｄと熱交換して、それらを冷却し、同時に空気流Ｂ自身は熱くなる。これに対して、フィン１０より内側にある柱状突部１２に形成された隙間１２ｂは、外周壁１２ｄによって空気流Ｂから完全に分離されているので、そこでは上記のような循環流が全く生じない。
【符号の説明】
【００５４】
１      ヒートシンク
１０、１０ａ    フィン
１０ｆ  小フィン
１１    基部
１２    柱状突部
１２ａ  軸部
１２ｂ  隙間
１２ｃ、１２ｃ´  区画壁
１２ｄ  外周壁
１２ｅ  中空凹所
１４    送風ユニット収容凹部
２      送風ユニット
２０    吸排気口
３      ＬＥＤ照明器具
３０    ＬＥＤモジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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