(57)【要約】【課題】アルミ押出材から比較的簡便な加工方法で製造することができ、しかも、閉鎖された空間内での放熱であっても効率的に放熱を行うことができるＬＥＤ照明用ヒートシンクを提供することを課題とする。【解決手段】アルミ押出材から形成されたヒートシンクＡであって、ＬＥＤ光源１が正面側に配置固定された基板部２と、基板部２の背面側に間隔を隔てて突出する複数枚の平行に配置されたフィン部３より構成され、少なくとも１枚のフィン部３の一部がフィン部本体３ａから直角に折り曲げられたフィン部折曲片３ｂとなっており、フィン部折曲片３ｂは、フィン部本体３ａ並びに基板部３ａの放熱面と夫々直交する放熱面を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミ押出材から形成されたＬＥＤ照明用ヒートシンクであって、
ＬＥＤ光源が正面側に配置固定された基板部と、前記基板部の背面側に間隔を隔てて突出する複数枚の平行に配置されたフィン部より構成され、
前記フィン部のうち、少なくとも１枚のフィン部の一部がフィン部本体から直角に折り曲げられたフィン部折曲片となっており、
前記フィン部折曲片は、前記フィン部本体の放熱面並びに前記基板部の放熱面と夫々直交する方向の放熱面を有していることを特徴とするＬＥＤ照明用ヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を発光源とするＬＥＤ照明が、発光時に発生する熱を周囲の空間に放熱するためのＬＥＤ照明用ヒートシンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を発光源とする照明は、低消費電力であり且つ長寿命であることから徐々に市場に浸透し始めている。その中でも、近年特に注目を集めているのが、自動車のヘッドライトなどの車載ＬＥＤ照明であり、その車載ＬＥＤ照明を応用して、建物等その他の分野の埋め込み照明でもＬＥＤ照明への置き換えが始まっている。
【０００３】
しかしながら、このＬＥＤ照明の発光源であるＬＥＤ素子は熱に非常に弱く、許容温度を超えると発光効率が低下し、更には、その寿命にも影響を及ぼしてしまうという問題がある。この問題を解決するためには、ＬＥＤ素子の発光時の熱を周囲の空間に放熱する必要があるため、ＬＥＤ照明には大型のヒートシンクが備えられている。
【０００４】
このＬＥＤ照明用ヒートシンクには、アルミニウム或いはアルミニウム合金を材料としたアルミダイキャスト製のものが多く採用されており、特許文献１〜４には、それらヒートシンクのうち代表的な構成のヒートシンクが開示されている。これらのヒートシンクは、ＬＥＤ光源が正面側に配置固定された基板部と、その基板部の背面側に間隔を置いて突出する複数枚の平行に配置されたフィン部を有しており、基板部並びにフィン部を放射面とすることで広い放射面積を得ることができるため、一定の放熱性が得られていると想到することができる。
【０００５】
しかしながら、図６に示すような、ＬＥＤ光源１が正面側に配置固定された基板部２と、その基板部２の背面側に間隔を置いて突出する複数枚の平行に配置されたフィン部３を有してなるＬＥＤ照明用ヒートシンクＢを、自動車のヘッドライトなどの車載照明や建物の埋め込み照明などの放熱用として用いる場合、このヒートシンクＢは、図７に示すように、基板部２が、ＬＥＤ照明の筐体であるハウジング４の背面部を構成するような状態で取り付けられることとなる。このようにしてハウジング４に組み込んだ状態でヒートシンクＢを自動車の車体や建物の壁面や天井などに取り付けた場合、フィン部３は、ＬＥＤ照明の背面側の空気の対流がない閉鎖された空間内に突出することとなる。
【０００６】
このように、ヒートシンクＢのフィン部３を背面側の閉鎖された空間内に突出させた状態で使用した場合、ヒートシンクＢからの放熱は閉鎖された空気の対流がない空間内への放熱となり、複数枚の平行に配置されたフィン部３を有してなるヒートシンクＢでは、効率的な放熱ができなくなる。
【０００７】
すなわち、閉鎖された空間内ではヒートシンンクからの放熱は対流支配ではなく、放射が放熱の中心となる。そのため、ヒートシンンクに複数枚のフィン部を設けて単に表面積を大きくするよりも、むしろヒートシンクのＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、つまり三方向の投影面積を全て大きくする方が放熱性の向上に有効であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１７２９３２号公報
【特許文献２】特開２００７−１９３９６０号公報
【特許文献３】特開２００９−２７７５３５号公報
【特許文献４】特開２０１０−２７８３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、アルミ押出材から比較的簡便な加工方法で製造することができ、しかも、閉鎖された空間内での放熱であっても効率的に放熱を行うことができるＬＥＤ照明用ヒートシンクを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、アルミ押出材から形成されたＬＥＤ照明用ヒートシンクであって、ＬＥＤ光源が正面側に配置固定された基板部と、前記基板部の背面側に間隔を隔てて突出する複数枚の平行に配置されたフィン部より構成され、前記フィン部のうち、少なくとも１枚のフィン部の一部がフィン部本体から直角に折り曲げられたフィン部折曲片となっており、前記フィン部折曲片は、前記フィン部本体の放熱面並びに前記基板部の放熱面と夫々直交する方向の放熱面を有していることを特徴とするＬＥＤ照明用ヒートシンクである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のＬＥＤ照明用ヒートシンクによると、アルミ押出材から切り込み、折り曲げといった比較的簡便な加工法で製造することができ、また、構成する部品点数が増えることもなく、しかも、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の投影面積を全て大きくすることができるため、空気の対流がない閉鎖された空間内での放熱であっても、その放熱を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクを示す斜視図である。
【図２】同実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）共に、本発明の他の様々な実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクを示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクを、ハウジングの一部としてＬＥＤ照明に組み込んだ使用状態を示す横断面図である。
【図５】同実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクを、ハウジングの一部としてＬＥＤ照明に組み込んだ使用状態を示す縦断面図である。
【図６】従来のＬＥＤ照明用ヒートシンクを示す斜視図である。
【図７】従来のＬＥＤ照明用ヒートシンクを、ハウジングの一部としてＬＥＤ照明に組み込んだ使用状態を示す縦断面図である。
【図８】従来のＬＥＤ照明用ヒートシンクを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて更に詳細に説明する。
【００１４】
本発明に係るＬＥＤ照明用ヒートシンクＡ（以下、単にヒートシンクＡと述べることもある。）は、ＪＩＳ１０００系の純アルミニウム、ＪＩＳ６０００系のアルミニウム合金などの熱伝導率および成形性に優れたアルミニウム素材を用いて押出成形したアルミ押出材を基に、切り込み、折り曲げといった比較的簡便な加工を加えることで製造される。また、ＪＩＳ５０００系のアルミニウム合金材などの他のアルミニウム合金材を用いて製造しても構わない。尚、製造方法については後述する。
【００１５】
図１に本発明に係るヒートシンクＡの一実施形態を示す。本発明に係るヒートシンクＡは、例えば、ＬＥＤ光源１が正面側（図１では下側に示す）に配置固定された基板部２と、その基板部２の背面側に間隔を隔てて突出する複数枚の平行に配置されたフィン部３より構成されている。それらフィン部３のうち、少なくとも１枚のフィン部３の一部がフィン部本体３ａから直角に折り曲げられたフィン部折曲片３ｂとなっている。尚、前記ＬＥＤ光源１は、例えば、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を、アルミニウム合金をベースとした基板に実装したものである。
【００１６】
このフィン部折曲片３ｂは、フィン部本体３ａの放熱面並びに基板部の２放熱面と夫々直交する方向の放熱面を有している。すなわち、基板部２の放熱面、フィン部本体３ａの放熱面、フィン部折曲片３ｂの放熱面は互いに直交する夫々異なる方向（ｙ軸方向、ｘ軸方向、ｚ軸方向）を向く放熱面となっている。
【００１７】
図２に本発明の前記一実施例に係るヒートシンクＡの平面図、正面図、並びに側面図を、図８に従来のヒートシンクＢの平面図、正面図、並びに側面図を、夫々示す。図２に示すヒートシンクＡでは、平面図、正面図、側面図共に、十分な投影面積を確保することができていることが確認できるが、図８に示すヒートシンクＢでは、正面図だけが十分な投影面積を確保できていないことが分かる。
【００１８】
図１に示す具体的な実施形態では、４枚のフィン部３が基板部２の背面側に間隔を隔てて平行に突出しており、それら４枚のフィン部３のうち、両側２枚のフィン部３の両端部がフィン部本体３ａから夫々基板部２の両側縁方向に向けて直角に折り曲げられてフィン部折曲片３ｂとなっている。
【００１９】
これらフィン部３の枚数並びに形状は、図１に示す実施形態と同様である必要はない。フィン部３の枚数は複数枚、すなわち、少なくとも２枚以上あれば良く、また、フィン部３が３枚以上ある場合は、フィン部折曲片３ｂが形成されたフィン部３は、必ずしも両側２枚のフィン部３でなくても良く、例えば、図３（ｃ）に示すように、中央のフィン部３にフィン部折曲片３ｂが形成されていても良い。図３に様々な形状をしたヒートシンクＡの実施形態を例示する。
【００２０】
次に、本発明に係るＬＥＤ照明用ヒートシンクＡの製造方法を簡単に説明する。先に説明したように、本発明に係るＬＥＤ照明用ヒートシンクＡは、ＪＩＳ１０００系の純アルミニウム、ＪＩＳ６０００系のアルミニウム合金などの熱伝導率および成形性に優れた金属素材を用いて押出成形したアルミ押出材を基に製造される。
【００２１】
例えば、図１に示すヒートシンクＡを製造する場合は、まず、押出成形により製造したアルミ押出材（図６に示す従来のＬＥＤ照明用ヒートシンクと同じ形状）を準備し、そのアルミ押出材の両側のフィン部３の両端部下縁（基板部２と接する部位）、すなわち、両側のフィン部３の合計４箇所の下縁に両側から適宜深さの切れ込みを入れる。次に、フィン部３の下縁に切込みが入れられた部位を、夫々基板部２の両側縁方向（外側方向）に向け直角に折り曲げることでフィン部折曲片３ｂが形成される。尚、下縁に切込みが入れられず折り曲げられなかった中間の部位がフィン部本体３ａとなる。
【００２２】
以上、説明したＬＥＤ照明用ヒートシンクＡを、自動車のヘッドライトなどの車載照明や建物の埋め込み照明などのヒートシンクＡとして用いるが、図４および図５は、自動車のヘッドライトのＬＥＤ照明用ヒートシンクＡとして用いた使用状態を示す。このヒートシンクＡは、図４および図５に示すように、その基板部２が、ＬＥＤ照明の筐体であるハウジング４の背面部、すなわち、ハウジング４の一部を構成するような状態で取り付けられることとなる。このようにしてヒートシンクＡをハウジング４に組み込んだ状態で取り付けた場合、フィン部３は、ＬＥＤ照明の背面側の空気の対流がない閉鎖された空間内に突出することになる。尚、５はＬＥＤ照明の正面に取り付けられる透光性を有するアウターレンズである。
【００２３】
このように、ヒートシンクＡのフィン部３を閉鎖された空間内に突出させた状態で、ＬＥＤ照明用ヒートシンクＡとして使用した場合、ＬＥＤ光源１の発光時に発生した熱が、ヒートシンクＡから閉鎖された空気の対流がない空間内へ放熱されることとなる。本発明に係るＬＥＤ照明用ヒートシンクＡは、図２の平面図、正面図、並びに側面図に示すように、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向共に、十分な投影面積を確保することができているため、このように閉鎖された空間内での放熱であっても効率的に放熱が行われることとなる。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ、Ｂ…ＬＥＤ照明用ヒートシンク
１…ＬＥＤ光源
２…基板部
３…フィン部
３ａ…フィン部本体
３ｂ…フィン部折曲片
４…ハウジング
５…アウターレンズ
【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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