(57)【要約】  冷却ユニット１０は、灯室１０６内の温度を冷却する。冷却ユニット１０は、平板フィン１２ｃが灯室１０６の外部に露出するように配置される外側ヒートシンク１２と、灯室１０６内の空気から熱を吸熱する吸熱面１４ａと、吸熱面１４ａで吸熱した熱を外側ヒートシンク１２に放熱する放熱面１４ｂとを有するペルチェ素子１４とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部空間の温度を冷却する冷却ユニットであって、
一部が前記筐体の外部に露出するように配置される外側ヒートシンクと、
前記筐体の内部空間から熱を吸熱する吸熱面と、前記吸熱面で吸熱した熱を前記外側ヒートシンクに放熱する放熱面とを有するペルチェ素子と、
を備えることを特徴とする冷却ユニット。
【請求項２】
前記筐体の内部空間の熱を受けて前記ペルチェ素子の前記吸熱面に伝熱する内側ヒートシンクをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項３】
前記外側ヒートシンクと前記内側ヒートシンクとの間の伝熱を遮断する断熱部材をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の冷却ユニット。
【請求項４】
前記ペルチェ素子の前記吸熱面に向かって前記筐体の内部空間の空気を送風する内側ファンをさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の冷却ユニット。
【請求項５】
前記筐体の内部空間の空気を吸い込み、所定の方向に送風する内側ファンをさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の冷却ユニット。
【請求項６】
前記筐体の外部の空気を前記外側ヒートシンクの外部露出部に向かって送風する外側ファンをさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の冷却ユニット。
【請求項７】
前記筐体の内部空間で生じた結露を吸湿する吸湿体をさらに備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の冷却ユニット。
【請求項８】
前記吸湿体は、内側ヒートシンクにおける前記ペルチェ素子側の面と反対側の面の周縁部に配置されることを特徴とする請求項７に記載の冷却ユニット。
【請求項９】
アウターレンズとランプボディとを含んで形成される灯体内部に灯具ユニットが収容される車両用灯具であって、
前記灯体内部の温度を冷却する請求項１から８のいずれかに記載の冷却ユニットを備えることを特徴とする車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却ユニットおよび該冷却ユニットを用いた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子を光源として使用した車両用灯具が知られている。車両用灯具の光源として半導体発光素子を用いる場合、半導体発光素子の発光を最大限利用することにより、車両用灯具に要求される光量レベルを満足する必要がある。【０００３】
一般に、半導体発光素子は、高出力を得るために大きな電流を供給すると発熱が増えるが、発熱によって素子が高温になると発光効率が低下する。そのため、半導体発光素子からの熱を効率良く放熱するために、種々の車両用灯具の放熱構造が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８６３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、半導体発光素子からの熱を放熱する技術は多く提案されているが、車両用灯具の灯室内には半導体発光素子の他にも耐熱温度が低いデバイスが配置される可能性がある。従って、車両用灯具の灯室内の温度を冷却できることが望ましい。【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、筐体の内部空間の温度を冷却できる冷却ユニットおよび該冷却ユニットを用いた車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の冷却ユニットは、筐体の内部空間の温度を冷却する冷却ユニットであって、一部が筐体の外部に露出するように配置される外側ヒートシンクと、筐体の内部空間から熱を吸熱する吸熱面と、吸熱面で吸熱した熱を外側ヒートシンクに放熱する放熱面とを有するペルチェ素子と、を備える。【０００８】
筐体の内部空間の熱を受けてペルチェ素子の吸熱面に伝熱する内側ヒートシンクをさらに備えてもよい。【０００９】
外側ヒートシンクと内側ヒートシンクとの間の伝熱を遮断する断熱部材をさらに備えてもよい。【００１０】
ペルチェ素子の吸熱面に向かって筐体の内部空間の空気を送風する内側ファンをさらに備えてもよい。【００１１】
筐体の内部空間の空気を吸い込み、所定の方向に送風する内側ファンをさらに備えてもよい。【００１２】
筐体の外部の空気を外側ヒートシンクの外部露出部に向かって送風する外側ファンをさらに備えてもよい。【００１３】
筐体の内部空間で生じた結露を吸湿する吸湿体をさらに備えてもよい。【００１４】
吸湿体は、内側ヒートシンクにおけるペルチェ素子側の面と反対側の面の周縁部に配置されてもよい。【００１５】
本発明の別の態様は、アウターレンズとランプボディとを含んで形成される灯体内部に灯具ユニットが収容される車両用灯具である。この車両用灯具は、灯体内部の温度を冷却する上述の冷却ユニットを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、筐体の内部空間の温度を冷却できる冷却ユニットおよび該冷却ユニットを用いた車両用灯具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る冷却ユニットが装着された車両用灯具の概略断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態に係る冷却ユニットが装着された車両用灯具の概略断面図である。
【図３】本発明のさらに別の実施形態に係る冷却ユニットが装着された車両用灯具の概略断面図である。
【図４】本発明のさらに別の実施形態に係る冷却ユニットが装着された車両用灯具の概略断面図である。
【図５】本発明のさらに別の実施形態に係る冷却ユニットが装着された車両用灯具の概略断面図である。
【図６】本発明のさらに別の実施形態に係る冷却ユニットが装着された車両用灯具の概略断面図である。
【図７】本発明のさらに別の実施形態に係る冷却ユニットが装着された車両用灯具の概略断面図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態に係る冷却ユニットが装着された車両用灯具の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る冷却ユニットについて詳細に説明する。この冷却ユニットは、密閉された筐体の内部空間の温度を冷却可能である。以下の説明においては、冷却ユニットを車両用灯具に適用した場合について説明する。なお、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは車両用灯具が車両に装着されたときの姿勢における方向を意味する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る冷却ユニット１０が装着された車両用灯具１００の概略断面図である。図１に示すように、車両用灯具１００は、前面が開放した樹脂製のランプボディ１０２と、透光性材料により形成され、ランプボディ１０２の前面を気密的に覆うアウターレンズ１０４とを含んで構成された灯室１０６内に、半導体発光素子を光源とする灯具ユニット１０８が収容された構成となっている。
【００２０】
灯具ユニット１０８は、所謂プロジェクタ型の灯具ユニットであり、ＬＥＤを光源として用いている。図示の例では、灯具ユニット１０８は灯室１０６内に１つであるが、複数の灯具ユニット１０８が灯室１０６内に設けられていてもよい。
【００２１】
灯具ユニット１０８は、ＬＥＤ１１０と、リフレクタ１１４と、支持部材１１６と、投影レンズ１１８とを備えている。ＬＥＤ１１０は、ＬＥＤチップ１１３が回路基板１１２上に実装された白色ＬＥＤである。ＬＥＤ１１０は、光出射方向を灯具ユニット１０８の光軸Ａｘと直角方向に向けた状態で、光軸Ａｘ上に位置するように設けられている。ＬＥＤ１１０は、回路基板１１２に形成された配線パターンを介して給電される。
【００２２】
リフレクタ１１４は、たとえば、ポリカーボネイトを用い半ドーム状に形成されて、ＬＥＤ１１０の上方に配置されている。リフレクタ１１４は、その内側の表面に、ＬＥＤ１１０からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに集光反射させる反射面を有している。
【００２３】
投影レンズ１１８は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、後側焦点面上に形成される光源像を反転像として前方に照射するようになっている。支持部材１１６は、アルミを主成分とする金属によるダイキャストにより形成されており、その上面には、ＬＥＤ１１０および楕円曲面を基調とした反射面を有するリフレクタ１１４が固着されている。
【００２４】
支持部材１１６の後方側端部には、複数の平板フィン１２０が所定の間隔で平行に立設されている。平板フィン１２０は、延設方向が鉛直方向を向くように形成されている。平板フィン１２０の延設方向とは、平板フィン１２０の長手方向である。平板フィン１２０は、ＬＥＤ１１０から発生した熱を灯室１０６内の空気に放熱する。
【００２５】
灯具ユニット１０８は、灯具ユニット１０８が出射する光が車両用灯具１００の前方に照射されるように、図示しない支持部材によりランプボディ１０２に傾動可能に取り付けられる。本実施形態において、灯具ユニット１０８は、灯室１０６の中央付近に設けられている。
【００２６】
車両用灯具１００は、灯室１０６内の温度を冷却する冷却ユニット１０を備える。図１に示すように、冷却ユニット１０は、外側ヒートシンク１２と、ペルチェ素子１４と、ペルチェ素子１４に供給する電流を制御する電流制御部（図示せず）とを備える。本実施形態では冷却ユニット１０はランプボディ１０２の下面１０２ａに取り付けられているが、冷却ユニット１０はランプボディ１０２の後面１０２ｂや上面１０２ｃに設けられてもよい。ランプボディ１０２の下面１０２ａには孔部１０２ｄが形成されており、冷却ユニット１０は、その孔部１０２ｄ塞ぐように下面１０２ａに装着される。
【００２７】
外側ヒートシンク１２は、ベース部１２ａと、ベース部１２ａの下面１２ｂ上に立設された複数の平板フィン１２ｃとを備える。外側ヒートシンク１２は、平板フィン１２ｃが灯室１０６の外部に露出するようにランプボディ１０２の下面１０２ａに固定される。本実施形態では、外側ヒートシンク１２はネジ１３によりランプボディ１０２の下面１０２ａに固定されているが、固定方法は特に限定されない。外側ヒートシンク１２がランプボディ１０２の下面１０２ａに固定されたとき、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａの上面１２ｄはランプボディ１０２の孔部１０２ｄを介して灯室１０６の内部空間に面している。
【００２８】
ペルチェ素子１４は、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａの上面１２ｄ上に配置される。ペルチェ素子１４は、電流を流すことにより一方の面から他方の面に熱を移動させる板状の半導体素子である。ペルチェ素子１４は、電流の流れる方向に応じて、吸熱面と放熱面が定まる。本実施形態では、灯室１０６に面するペルチェ素子１４の上面が灯室１０６の内部空間から熱を吸熱する吸熱面１４ａとなり、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａの上面１２ｄに面するペルチェ素子１４の下面が吸熱面１４ａで吸熱した熱を外側ヒートシンク１２に放熱する放熱面１４ｂとなるように、ペルチェ素子１４に電流が供給される。ペルチェ素子１４の放熱面１４ｂはベース部１２ａの上面１２ｄに当接してもよいし、ペルチェ素子１４の放熱面１４ｂとベース部１２ａの上面１２ｄとの間に熱伝導性シート等が介在してもよい。
【００２９】
以上のように構成された冷却ユニット１０の動作について説明する。図１において、実線矢印は熱の流れを表している。上面が吸熱面１４ａ、下面が放熱面１４ｂとなるようにペルチェ素子１４に電流が供給されると、ペルチェ素子１４は吸熱面１４ａで灯室１０６内の空気から熱を吸熱し、その熱を放熱面１４ｂから放熱する。ペルチェ素子１４の放熱面１４ｂから放熱された熱は、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａに伝熱され、平板フィン１２ｃから灯室１０６の外部に放熱される。
【００３０】
このように、本実施形態に係る冷却ユニット１０を車両用灯具１００に適用することにより、灯室１０６内の温度を強制的に冷却することができる。車両用灯具の高機能化に伴い、カメラ、種々のセンサ、ＤＭＤ（Digital Mirror Device)などの電子デバイスが灯室内に設けられる可能性があるが、これらの電子デバイスは耐熱温度がそれほど高くない可能性がある。灯室１０６内の温度は灯具ユニット１０８のＬＥＤ１１０からの発熱や、上記電子デバイス等の発熱により高温になりがちであるが、冷却ユニット１０を用いて灯室１０６内の温度を低下させることにより、耐熱温度がそれほど高くない電子デバイスであっても灯室１０６に配置することが可能となる。
【００３１】
図２は、本発明の別の実施形態に係る冷却ユニット２０が装着された車両用灯具２００の概略断面図である。上述の実施形態と同一または対応する構成要素については同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００３２】
本実施形態に係る冷却ユニット２０は、外側ヒートシンク１２およびペルチェ素子１４に加えて、内側ヒートシンク２２を備える点が図１に示す冷却ユニット１０と異なる。内側ヒートシンク２２は、ベース部２２ａと、ベース部２２ａの上面２２ｂ上に立設された複数の平板フィン２２ｃとを備える。内側ヒートシンク２２は、ベース部２２ａの下面２２ｄがペルチェ素子１４の吸熱面１４ａに当接するように、ペルチェ素子１４上に配置される。あるいは、ベース部２２ａの下面２２ｄとペルチェ素子１４の吸熱面１４ａとの間に熱伝導性シート等が介在してもよい。
【００３３】
以上のように構成された冷却ユニット２０の動作について説明する。図２において、実線矢印は熱の流れを表している。本実施形態においても、上面が吸熱面１４ａ、下面が放熱面１４ｂとなるようにペルチェ素子１４に電流が供給される。本実施形態において新たに設けられた内側ヒートシンク２２は、灯室１０６内の空気の熱を受けて、ペルチェ素子１４の吸熱面１４ａに伝熱する。ペルチェ素子１４は、吸熱面１４ａで内側ヒートシンク２２から熱を吸熱し、その熱を放熱面１４ｂから放熱する。ペルチェ素子１４の放熱面１４ｂから放熱された熱は、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａに伝熱され、平板フィン１２ｃから灯室１０６の外部に放熱される。
【００３４】
このように、本実施形態に係る冷却ユニット２０を車両用灯具２００に適用した場合も、灯室１０６内の温度を強制的に冷却することができる。その結果、耐熱温度がそれほど高くない電子デバイスであっても灯室１０６に配置することが可能となる。
【００３５】
図３は、本発明のさらに別の実施形態に係る冷却ユニット３０が装着された車両用灯具３００の概略断面図である。上述の実施形態と同一または対応する構成要素については同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００３６】
本実施形態に係る冷却ユニット３０は、外側ヒートシンク１２およびペルチェ素子１４に加えて、内側ファン３２を備える点が図１に示す冷却ユニット１０と異なる。内側ファン３２は、軸方向から吸い込んだ空気を軸方向に排気する軸流ファンである。内側ファン３２は、ペルチェ素子１４の吸熱面１４ａに向かって灯室１０６内の空気を送風するように配置される。内側ファン３２は、図示しない支持部材により、ペルチェ素子１４の上方に支持されている。
【００３７】
以上のように構成された冷却ユニット３０の動作について説明する。図３において、実線矢印は熱の流れを表し、白抜き矢印は空気の流れを表している。本実施形態においても、上面が吸熱面１４ａ、下面が放熱面１４ｂとなるようにペルチェ素子１４に電流が供給される。本実施形態においては、内側ファン３２により、灯室１０６内の空気がペルチェ素子１４の吸熱面１４ａに吹き付けられる。ペルチェ素子１４は、吸熱面１４ａで吹き付けられた空気から熱を吸熱し、その熱を放熱面１４ｂから放熱する。ペルチェ素子１４の放熱面１４ｂから放熱された熱は、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａに伝熱され、平板フィン１２ｃから灯室１０６の外部に放熱される。
【００３８】
このように、本実施形態に係る冷却ユニット３０を車両用灯具３００に適用した場合も、灯室１０６内の温度を強制的に冷却することができる。その結果、耐熱温度がそれほど高くない電子デバイスであっても灯室１０６に配置することが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態においては、内側ファン３２によりペルチェ素子１４に吹き付けられた空気は、熱交換により冷却される。この冷却された空気は、アウターレンズ１０４やランプボディ１０２に内面に沿って灯室１０６に流れるので、灯室１０６の広い範囲を冷却することができる。
【００４０】
図４は、本発明のさらに別の実施形態に係る冷却ユニット４０が装着された車両用灯具４００の概略断面図である。上述の実施形態と同一または対応する構成要素については同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００４１】
本実施形態に係る冷却ユニット４０は、外側ヒートシンク１２、ペルチェ素子１４および内側ヒートシンク２２に加えて、内側ファン３２を備える点が図２に示す冷却ユニット２０と異なる。内側ファン３２は、軸流ファンであり、内側ヒートシンク２２に向かって灯室１０６内の空気を送風するように配置される。内側ヒートシンク２２は、平板フィン２２ｃの延設方向が車両用灯具４００の前後方向を向くように配置されている。
【００４２】
以上のように構成された冷却ユニット４０の動作について説明する。図４において、実線矢印は熱の流れを表し、白抜き矢印は空気の流れを表している。本実施形態においても、上面が吸熱面１４ａ、下面が放熱面１４ｂとなるようにペルチェ素子１４に電流が供給される。本実施形態においては、内側ファン３２により、灯室１０６内の空気が内側ヒートシンク２２に吹き付けられる。内側ヒートシンク２２は、内側ファン３２により吹き付けられた空気の熱を受けて、ペルチェ素子１４の吸熱面１４ａに伝熱する。ペルチェ素子１４は、吸熱面１４ａで内側ヒートシンク２２から熱を吸熱し、その熱を放熱面１４ｂから放熱する。ペルチェ素子１４の放熱面１４ｂから放熱された熱は、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａに伝熱され、平板フィン１２ｃから灯室１０６の外部に放熱される。
【００４３】
このように、本実施形態に係る冷却ユニット４０を車両用灯具４００に適用した場合も、灯室１０６内の温度を強制的に冷却することができる。その結果、耐熱温度がそれほど高くない電子デバイスであっても灯室１０６に配置することが可能となる。
【００４４】
また、本実施形態においては、内側ファン３２により内側ヒートシンク２２に吹き付けられた空気は、熱交換により冷却される。この冷却された空気は、アウターレンズ１０４やランプボディ１０２に内面に沿って灯室１０６に流れるので、灯室１０６の広い範囲を冷却することができる。
【００４５】
図５は、本発明のさらに別の実施形態に係る冷却ユニット５０が装着された車両用灯具５００の概略断面図である。上述の実施形態と同一または対応する構成要素については同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００４６】
本実施形態に係る冷却ユニット５０は、外側ヒートシンク１２およびペルチェ素子１４に加えて、灯室１０６の外部に配置される外部ファン５２を備える点が図１に示す冷却ユニット１０と異なる。外部ファン５２は、軸流ファンであり、灯室１０６の外部の空気を外側ヒートシンク１２の外部露出部、すなわち平板フィン１２ｃやベース部１２ａの下面１２ｂに向かって送風する。外側ヒートシンク１２は、平板フィン１２ｃの延設方向が車両用灯具５００の前後方向を向くように配置されている。
【００４７】
以上のように構成された冷却ユニット５０の動作について説明する。図５において、実線矢印は熱の流れを表し、白抜き矢印は空気の流れを表している。本実施形態においても、上面が吸熱面１４ａ、下面が放熱面１４ｂとなるようにペルチェ素子１４に電流が供給される。本実施形態においては、図１に示す冷却ユニット１０と同様に、ペルチェ素子１４の吸熱面１４ａで灯室１０６内の空気から熱が吸熱され、その熱が放熱面１４ｂから放熱される。ペルチェ素子１４の放熱面１４ｂから放熱された熱は、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａに伝熱され、平板フィン１２ｃから灯室１０６の外部に放熱される。ここで本実施形態に係る冷却ユニット５０では、外部ファン５２により灯室１０６の外部の空気が外側ヒートシンク１２の平板フィン１２ｃ等に吹き付けられるので、外側ヒートシンク１２における熱交換が促進され、放熱効率を高めることができる。
【００４８】
外部ファン５２は、図２に示す冷却ユニット２０、図３に示す冷却ユニット３０、図４に示す冷却ユニット４０に対して設けられてもよい。これらの実施形態に設けられた場合も、放熱効率を高めることができる。
【００４９】
図６は、本発明のさらに別の実施形態に係る冷却ユニット６０が装着された車両用灯具６００の概略断面図である。上述の実施形態と同一または対応する構成要素については同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００５０】
本実施形態に係る冷却ユニット６０は、外側ヒートシンク１２、ペルチェ素子１４および内側ヒートシンク２２に加えて、内側ファン６２およびダクト６４を備える点が図２に示す冷却ユニット２０と異なる。内側ファン６２は、遠心ファンであり、灯室１０６内の空気を吸い込み、排気口６２ａから送風する。排気口６２ａにはダクト６４が接続されている。ダクト６４は、排気口６２ａからの空気を灯具ユニット１０８の平板フィン１２０に導くように延在している。内側ヒートシンク２２は、平板フィン２２ｃの延設方向が車両用灯具６００の前後方向を向くように配置されている。
【００５１】
以上のように構成された冷却ユニット６０の動作について説明する。図６において、実線矢印は熱の流れを表し、白抜き矢印は空気の流れを表している。本実施形態においても、上面が吸熱面１４ａ、下面が放熱面１４ｂとなるようにペルチェ素子１４に電流が供給される。本実施形態においては、内側ファン６２により灯室１０６内の空気が吸い込まれ、ダクト６４を介して灯具ユニット１０８の平板フィン１２０に送られる。この空気の流れの間に、熱交換により空気の熱が内側ヒートシンク２２に伝熱される。内側ヒートシンク２２が受けた熱はペルチェ素子１４の吸熱面１４ａにより吸熱され、放熱面１４ｂから放熱される。ペルチェ素子１４の放熱面１４ｂから放熱された熱は、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａに伝熱され、平板フィン１２ｃから灯室１０６の外部に放熱される。
【００５２】
このように、本実施形態に係る冷却ユニット６０を車両用灯具６００に適用した場合も、灯室１０６内の温度を強制的に冷却することができる。その結果、耐熱温度がそれほど高くない電子デバイスであっても灯室１０６に配置することが可能となる。
【００５３】
また、本実施形態においては、内側ファン６２によって、熱交換により冷却された空気がダクト６４を介して灯具ユニット１０８の平板フィン１２０に送風される。これにより、平板フィン１２０を冷却することができるので、灯具ユニット１０８の放熱効率を高めることができる。
【００５４】
本実施形態では、熱交換により冷却された空気を灯具ユニット１０８の平板フィン１２０に送風したが、冷却された空気は灯室１０６に配置される他のデバイスに送風されてもよい。
【００５５】
内側ファン６２は、図１に示す冷却ユニット１０、図５に示す冷却ユニット５０に対して設けられてもよい。これらの実施形態に設けられた場合も、放熱効率を高めることができる。
【００５６】
図７は、本発明のさらに別の実施形態に係る冷却ユニット７０が装着された車両用灯具７００の概略断面図である。上述の実施形態と同一または対応する構成要素については同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００５７】
本実施形態に係る冷却ユニット７０は、図２に示す冷却ユニット２０と同様に、外側ヒートシンク１２と、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａ上に配置されたペルチェ素子１４と、ペルチェ素子１４上に配置された内側ヒートシンク２２とを備える。図７に示すように、内側ヒートシンク２２のベース部２２ａとペルチェ素子１４の吸熱面１４ａとの間に熱伝導性シート７１が配置されてもよい。また、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａとペルチェ素子１４の放熱面１４ｂとの間に熱伝導性シート７２が配置されてもよい。
【００５８】
本実施形態に係る冷却ユニット７０は、さらに、吸湿体７３を備える。この吸湿体７３は、灯室１０６内で生じた結露を吸湿する。吸湿体７３は、例えばゼオライトから成るものを利用できるが、これに限定されない。
【００５９】
吸湿体７３は、内側ヒートシンク２２におけるペルチェ素子１４側の面（すなわち下面２２ｄ）と反対側の面（すなわち上面２２ｂ）の周縁部に配置される。吸湿体７３は、図７に示すように、複数の平板フィン２２ｃの周囲を囲うように配置されることが好ましい。吸湿体７３は、ベース部２２ａの上面２２ｂ上に配置されてもよいし、上面２２ｂに窪みを設け、該窪みに配置されてもよい。窪みは、上面２２ｂの周縁部に配置されてよい。
【００６０】
以上のように構成された冷却ユニット７０の動作について説明する。本実施形態においても、上面が吸熱面１４ａ、下面が放熱面１４ｂとなるようにペルチェ素子１４に電流が供給される。内側ヒートシンク２２は、灯室１０６内の空気の熱を受けて、ペルチェ素子１４の吸熱面１４ａに伝熱する。ペルチェ素子１４は、吸熱面１４ａで内側ヒートシンク２２から熱を吸熱し、その熱を放熱面１４ｂから放熱する。ペルチェ素子１４の放熱面１４ｂから放熱された熱は、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａに伝熱され、平板フィン１２ｃから灯室１０６の外部に放熱される。
【００６１】
ここで、内側ヒートシンク２２は灯室１０６内の空気よりも低温となるので、内側ヒートシンク２２の表面（特に平板フィン２２ｃの表面）には結露が生じる可能性がある。本実施形態においては、この結露を吸湿体７３で吸湿することができるので、液滴がペルチェ素子１４に接触する事態を防止することができる。これは、ペルチェ素子１４を好適に動作させる上で望ましい。また、吸湿体７３を上面２２ｂの周縁部に配置することで、上面２２ｂから下方へ液滴が垂れるのを防止できる。
【００６２】
図８は、本発明のさらに別の実施形態に係る冷却ユニット８０が装着された車両用灯具８００の概略断面図である。上述の実施形態と同一または対応する構成要素については同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００６３】
本実施形態に係る冷却ユニット８０は、図４に示す冷却ユニット４０と同様に、外側ヒートシンク１２と、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａ上に配置されたペルチェ素子１４と、ペルチェ素子１４上に配置された内側ヒートシンク２２と、内側ヒートシンク２２に向かって灯室１０６内の空気を送風するように配置された内側ファン３２とを備える。図８に示すように、内側ヒートシンク２２のベース部２２ａとペルチェ素子１４の吸熱面１４ａとの間に熱伝導性シート７１が配置されてもよい。また、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａとペルチェ素子１４の放熱面１４ｂとの間に熱伝導性シート７２が配置されてもよい。
【００６４】
本実施形態に係る冷却ユニット７０は、さらに、外側ヒートシンク１２と内側ヒートシンク２２との間の伝熱を遮断する断熱部材８２をさらに備える。この断熱部材８２は、外側ヒートシンク１２と内側ヒートシンク２２の間に配置される樹脂製のスペーサであり、ペルチェ素子１４の周囲を囲うように形成されている。図８に示すように、内側ファン３２、内側ヒートシンク２２、断熱部材８２および外側ヒートシンク１２は、ネジ８４により共締めされている。
【００６５】
以上のように構成された冷却ユニット８０の動作について説明する。本実施形態においても、上面が吸熱面１４ａ、下面が放熱面１４ｂとなるようにペルチェ素子１４に電流が供給される。内側ファン３２により、灯室１０６内の空気が内側ヒートシンク２２に吹き付けられる。内側ヒートシンク２２は、内側ファン３２により吹き付けられた空気の熱を受けて、ペルチェ素子１４の吸熱面１４ａに伝熱する。ペルチェ素子１４は、吸熱面１４ａで内側ヒートシンク２２から熱を吸熱し、その熱を放熱面１４ｂから放熱する。ペルチェ素子１４の放熱面１４ｂから放熱された熱は、外側ヒートシンク１２のベース部１２ａに伝熱され、平板フィン１２ｃから灯室１０６の外部に放熱される。
【００６６】
ここで、本実施形態は、断熱部材８２により、外側ヒートシンク１２と内側ヒートシンク２２との間の伝熱を遮断することができる。これにより、ペルチェ素子１４の吸熱面１４ａと放熱面１４ｂとを好適に断熱できるので、放熱効率を高めることができる。
【００６７】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば、上記冷却ユニットは、ランプボティの底面ではなく、ランプボディの上面、背面、側面に配置されてもよい。また、冷却ユニットは、灯具内に複数配置されてもよい。
【００６８】
上述の実施形態では、ペルチェ素子の灯室内側の面が吸熱面となり、ペルチェ素子の灯室外側の面が放熱面となるように、ペルチェ素子に電流を供給した。しかしながら、灯室内の温度が灯室外の温度よりも低く、例えばレーザ光源を正常に動作させるために灯室内の温度を高める必要がある場合には、ペルチェ素子に流す電流の方向を逆にし、ペルチェ素子の灯室内側の面を放熱面とし、ペルチェ素子の灯室外側の面を吸熱面としてもよい。
【００６９】
上記では、冷却ユニットを車両用灯具に適用した場合について説明したが、本発明の実施形態に係る冷却ユニットは、車両用灯具だけでなく、任意の筐体の内部空間の温度を冷却することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０  冷却ユニット、  １２  外側ヒートシンク、  １４  ペルチェ素子、  ２２  内側ヒートシンク、  ３０  冷却ユニット、  ３２，６２  内側ファン、  ５２  外部ファン、  ６４  ダクト、  ７３  吸湿体、  ８２  断熱部材、  １００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００  車両用灯具、  １０２  ランプボディ、  １０４  アウターレンズ、  １０６  灯室、  １０８  灯具ユニット、  １１０  ＬＥＤ、  １２０  平板フィン。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、車両用灯具に利用できる。
【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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【国際調査報告】
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