JP2016225009A - Luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態は、半導体発光素子を光源とする照明装置に関する。 The present embodiment relates to an illumination device using a semiconductor light emitting element as a light source.
この種の照明装置としては、ＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明装置が普及している。ＬＥＤ照明装置は、光源として白熱ランプを用いたものよりも発熱量が少ないという利点を有するが、ＬＥＤの発熱量が増加すると、ＬＥＤが過度に温度上昇して、光量の低下などの寿命に悪影響を与えることが知られている。近年、ＬＥＤは、高出力化に伴って発熱量が増加している。このため、ＬＥＤ照明装置は、装置本体（筐体）の内部空間が高温化することになり、内部空間の適切な放熱対策によりＬＥＤの温度上昇の抑制が必要となっている。 As this type of illumination device, LED illumination devices using LEDs as light sources are widespread. LED lighting devices have the advantage of less heat generation than those using incandescent lamps as the light source, but as the heat generation amount of the LED increases, the LED temperature rises excessively, adversely affecting the lifespan, such as a decrease in the amount of light. Is known to give. In recent years, the amount of heat generated by LEDs has increased with higher output. For this reason, in the LED lighting device, the internal space of the device main body (housing) becomes high temperature, and it is necessary to suppress the temperature rise of the LED by appropriate heat dissipation measures in the internal space.
このＬＥＤの放熱対策として、ＬＥＤが実装された基板を熱伝導可能に取り付けるベース、このベースに配置された複数個の放熱フィン（放熱板）およびこの放熱フィンに熱伝導可能に接続された複数個のヒートパイプを備える放熱器を用いたＬＥＤ照明装置が提案されている（例えば特許文献１参照。）。このＬＥＤ照明装置は、放熱器の上面、下面、背面および両側面側に対応して筐体の上面、下面、背面および両側面側にそれぞれ通気口（通気孔）が設けられており、放熱器に対する良好な通気性が得られることにより、高い放熱性能が確保されている。 As a heat dissipation measure for this LED, a base on which a substrate on which the LED is mounted is mounted so as to be capable of heat conduction, a plurality of heat radiation fins (heat radiation plates) disposed on this base, and a plurality of heat radiation fins connected to be capable of heat conduction There has been proposed an LED lighting device using a heat radiator having a heat pipe (see, for example, Patent Document 1). This LED lighting device is provided with vents (vent holes) on the top, bottom, back, and both side surfaces of the housing corresponding to the top, bottom, back, and both sides of the radiator. High heat dissipation performance is ensured by obtaining good air permeability.
しかしながら、上述したように、ＬＥＤは、高出力化に伴って発熱量が益々増加しており、また、照明光の高出力化に伴ってＬＥＤの搭載数も増加する傾向にあり、筐体内のさらなる放熱性の向上が望まれている。 However, as described above, the amount of heat generated by LEDs has been increasing with higher output, and the number of LEDs mounted tends to increase with higher output of illumination light. Further improvement in heat dissipation is desired.
本実施形態は、放熱器の放熱性能が向上して内部空間の放熱が向上する照明装置を提供することを目的とする。 This embodiment aims at providing the illuminating device which the heat dissipation performance of a heat radiator improves and heat dissipation of internal space improves.
本実施形態の照明装置は、発光体、放熱器および筐体を有して構成される。 The illuminating device of this embodiment has a light emitter, a radiator, and a housing.
発光体は、半導体発光素子を有して形成される。放熱器は、ベース部、放熱板およびヒートパイプを有して形成される。ベース部には、発光体が取り付けられる。放熱板は、複数個からなり、ベース部に接触して並設される。ヒートパイプは、複数個の放熱板に結合される。 The light emitter is formed having a semiconductor light emitting element. The radiator is formed to include a base portion, a radiator plate, and a heat pipe. A light emitter is attached to the base portion. The heat radiating plate is composed of a plurality of pieces, and is arranged in parallel in contact with the base portion. The heat pipe is coupled to a plurality of heat sinks.
筐体は、一端側に照射開口および他端側に内部空間に通気する通気孔を有してなり、少なくとも他端側が高熱伝導性を有する金属材料により形成される。そして、筐体は、照射開口から発光体の放射光が出射するようにかつヒートパイプが内面に熱結合するとともに放熱板からの放熱が通気孔を介して外部空間に放出するように他端側の内部空間に放熱器を収納する。 The casing has an irradiation opening on one end side and a vent hole for venting the internal space on the other end side, and at least the other end side is formed of a metal material having high thermal conductivity. And the other end side of the housing is such that the emitted light of the light emitter is emitted from the irradiation opening, the heat pipe is thermally coupled to the inner surface, and the heat radiation from the heat radiating plate is emitted to the external space through the vent hole Store the radiator in the internal space.
本実施形態の照明装置によれば、半導体発光素子の発熱は、放熱器の放熱板から筐体の内部空間に放出されて通気孔から外部空間に放出されるとともに、ヒートパイプから筐体に伝熱されて筐体から外部空間に放出されるので、放熱器の放熱性能が向上し、筐体の内部空間の放熱が向上することが期待できる。 According to the lighting device of the present embodiment, the heat generated by the semiconductor light emitting element is released from the radiator plate of the radiator to the internal space of the housing and from the vent hole to the external space, and is also transmitted from the heat pipe to the housing. Since it is heated and discharged from the casing to the external space, it can be expected that the heat dissipation performance of the radiator is improved and the heat dissipation of the internal space of the casing is improved.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described.
本実施形態の照明装置１は、スタジオや舞台などの天井に設置されるスポットライトであり、図４に示すように、発光体２、放熱器３および筐体４を有して構成されている。 The illuminating device 1 of this embodiment is a spotlight installed on the ceiling of a studio, a stage, or the like, and includes a light emitter 2, a radiator 3, and a housing 4 as shown in FIG. .
発光体２は、発光モジュールやＬＥＤモジュールとも称されるものであり、基板５、半導体発光素子としてのＬＥＤ６および封止部材７を有して形成されている。基板５は、高熱伝導率を有する金属板、例えば厚さ１．２ｍｍのアルミニウム（Ａｌ）板からなり、例えば四角形状に形成されており、一面側に絶縁層が形成されている。ＬＥＤ６は、所定の色光例えば青色光を発光するＬＥＤチップからなり、多数個が基板５の絶縁層上にマトリックス状に実装されている。すなわち、ＬＥＤ６は、ＣＯＢ（Chip On Board）方式により基板５に実装されている。
The light emitter 2 is also referred to as a light emitting module or an LED module, and includes a substrate 5, an
封止部材７は、透光性樹脂例えばシリコーン樹脂からなり、基板５に実装された多数個のＬＥＤ６を封止している。すなわち、基板５の一面側には、例えば、ＬＥＤ６を囲むシリコーン樹脂製の土手（枠部）が円筒状に設けられており、当該土手の内側が封止部材７により埋められている。また、封止部材７は、必要に応じてＬＥＤ６の放射光の一部を波長変換する蛍光体を含有している。例えば、ＬＥＤ６から放射された青色光を黄色光に波長変換するＹＡＧ蛍光体を所定の濃度で含有している。発光体２は、例えば、ＬＥＤ６から放射された青色光と、ＹＡＧ蛍光体により波長変換された黄色光とが混合した白色光を放射する。
The sealing member 7 is made of a translucent resin such as a silicone resin, and seals a large number of
放熱器３は、図５に示すように、ベース部８、ヒートパイプ９および放熱板１０を有して形成されている。ベース部８は、高熱伝導率を有する金属例えば銅（Ｃｕ）からなり、比較的大きい厚さ例えば１０ｍｍの長方形に形成されている。ベース部８の表面８ａには、発光体２の基板５が取り付けられる。発光体２は、基板５の他面側がベース部８の表面８ａに密接するようにして、ねじによりベース部８に取り付けられる。ベース部８の表面８ａには、ねじが螺着される複数個のねじ孔１１が設けられている。また、ベース部８の背面８ｂには、長方形の長手方向に亘って半円柱状の凹溝１２が長方形の短手方向に沿って所定間隔で形成されている。この凹溝１２は、ヒートパイプ９を嵌め込む大きさに形成されている。また、凹溝１２は、本実施形態では、ヒートパイプ９の数量分が形成されている。
As shown in FIG. 5, the radiator 3 has a base portion 8, a heat pipe 9, and a
ヒートパイプ９は、例えば銅（Ｃｕ）製であり、所定の直径を有する円筒状に形成されている。また、ヒートパイプ９は、図４に示すように、略コ字形に形成され、一端側９ａおよび他端側９ｂの中間９ｃが直線状となっている。そして、ヒートパイプ９は、図５に示すように、複数個からなり、本実施形態では、例えば１０個が用いられている。
The heat pipe 9 is made of, for example, copper (Cu) and is formed in a cylindrical shape having a predetermined diameter. As shown in FIG. 4, the heat pipe 9 is formed in a substantially U shape, and an intermediate 9 c between the one
放熱板１０は、発光体２が発する熱を放出するものであり、高熱伝導率を有する金属板、例えば厚さ２〜３ｍｍのアルミニウム（Ａｌ）板からなり、長方形に形成されている。放熱板１０は、表面１０ａから背面１０ｂに貫通する貫通孔１３が形成されている。この貫通孔１３は、ヒートパイプ９の他端側９ｂが嵌入する大きさの円形状に形成されている。また、貫通孔１３は、長方形の長手方向に沿って等間隔に複数個が形成され、本実施形態では、ヒートパイプ９の数量分が形成されている。ヒートパイプ９は、貫通孔１３に嵌入することにより、その他端側９ｂが複数個の放熱板１０に結合する。すなわち、ヒートパイプ９は、放熱板１０に熱伝導可能に取り付けられている。逆に、放熱板１０は、ヒートパイプ９に熱伝導可能に取り付けられている。
The
そして、放熱板１０の短手方向の一端側１０ｃには、長方形の切り欠き部１４が形成されている。この切り欠き部１４は、ベース部８を嵌め込んでベース部８の短手方向の両端を挟み込むとともに、放熱板１０の一端側１０ｃがベース部８の表面８ａから突出しない大きさに形成されている。放熱板１０は、切り欠き部１４にベース部８が嵌め込まれることにより、ベース部８に接触している。そして、切り欠き部１４の底面には、半円状の凹部１５が長方形の長手方向に沿って所定間隔で形成されている。この凹部１５は、ヒートパイプ９を嵌め込む大きさに形成され、本実施形態では、ヒートパイプ９の数量分が形成されている。すなわち、凹部１５は、ベース部８の凹溝１２と協働してヒートパイプ９を嵌め込んで固定できるように設けられている。
A rectangular cutout portion 14 is formed on one
そして、放熱板１０の短手方向の他端側１０ｄには、表面１０ａ側から背面１０ｂ側にほぼ直角に折り曲げられた折曲部１６が設けられている。折曲部１６は、放熱板１０の長手方向に亘る長方形に形成され、背面１０ｂに対して低い突出長例えば２〜５ｍｍで起立している。
The
それぞれ複数個のヒートパイプ９および放熱板１０は、それぞれ同数の２組にグループ化され、組毎に一体化されている。すなわち、放熱板１０は、組毎に、切り欠き部１４の凹部１５にヒートパイプ９の一端側９ａが嵌め込まれ、貫通孔１３にヒートパイプ９の他端側９ｂが嵌入されている。このとき、複数個のヒートパイプ９は、凹部１５および貫通孔１３に一つ置きに設けられているとともに、各組が互い違いとなるように設けられている。
The plurality of heat pipes 9 and the
また、放熱板１０は、折曲部１６の先端が隣接する放熱板１０の表面１０ａに位置するように設けられている。これにより、放熱板１０は、折曲部１６の突出長の一定間隔でヒートパイプ９の他端側９ｂに並設されている。また、本実施形態では、放熱板１０は、切り欠き部１４の凹部１５にヒートパイプ９の一端側９ａが嵌め込まれていることにより、ヒートパイプ９の一端側９ａおよび他端側９ｂの両方で結合（支持）されて、ヒートパイプ９に安定的であって熱伝導可能に並設している。
Moreover, the
こうして、複数個の放熱板１０は、組毎に複数個のヒートパイプ９に設けられている。そして、ヒートパイプ９は、本実施形態では、並設している最端の放熱板１０の表面１０ａから突出しており、一端側９ａおよび他端側９ｂの中間９ｃが放熱板１０の表面１０ａに対して離間してほぼ平行となっている。
Thus, the plurality of
そして、ヒートパイプ９および放熱板１０は、組毎にベース部８に取り付けられている。すなわち、ベース部８が放熱板１０の切り欠き部１４に嵌め込まれているとともに、ベース部８の凹溝１２にヒートパイプ９の一端側９ａが嵌め込まれている。ヒートパイプ９の一端側９ａは、ベース部８に接触し、放熱板１０は、切り欠き部１４においてベース部８に接触している。このように、本実施形態の放熱器３は、組毎に、複数個の放熱板１０が複数個のヒートパイプ９に結合されて、ヒートパイプ９がベース部８に接触するとともに、放熱板１０がベース部８に接触するように設けられている。そして、放熱器３は、図４に示すように、筐体４の他端側４ｇの内部空間に収納されている。
And the heat pipe 9 and the
筐体４は、高熱伝導性を有する金属材料例えはアルミニウム（Ａｌ）により形成されている。そして、筐体４は、図１に示すように、一端側４ｆに照射開口１７を有する横長の箱形に形成されているとともに、図１および図２に示すように、他端側４ｇの上面４ａ、下面４ｂ、両側面４ｃ，４ｃおよび背面４ｄにおいて、筐体４の内部空間を外部空間に通気する通気孔１８を有して形成されている。
The housing 4 is made of a metal material having high thermal conductivity, such as aluminum (Al). And the housing | casing 4 is formed in the horizontally long box shape which has the irradiation opening 17 in the one
そして、筐体４は、図３に示すように、一端側４ｆにレンズ１９など、他端側４ｇに発光体２を取り付けた放熱器３など、内部空間に各種の部品や要素を収納している。放熱器３は、発光体２から放射される放射光が照射開口１７から外部空間に出射するように筐体３の他端側４ｇの内部空間に収納され、筐体４に取付部材によって固定されている。レンズ１９は、発光体２から放射された放射光を収束または発散させる。例えば、レンズ１９は、のこぎり状の断面を有するフレネルレンズが用いられている。
As shown in FIG. 3, the housing 4 accommodates various components and elements in an internal space such as a lens 19 on one
そして、放熱器３は、ヒートパイプ９が筐体４に熱結合するように設けられている。すなわち、本実施形態では、筐体４の他端側４ｇの内部空間に、図４に示すように、内板２０，２０が設けられている。この内板２０，２０は、筐体４の一部を構成するものであり、所定の厚さを有する平面板に形成されている。内板２０，２０の内面２０ｂ，２０ｂは、筐体４の内面となっている。そして、内板２０は、筐体４と同様の金属材料例えはアルミニウム（Ａｌ）により形成されている。
The radiator 3 is provided so that the heat pipe 9 is thermally coupled to the housing 4. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 4, inner plates 20 and 20 are provided in the internal space on the
ヒートパイプ９は、一端側９ａおよび他端側９ｂの中間９ｃが内板２０の内面２０ｂに押圧的に接触するように放熱器３に設けられている。例えば、図５において、ベース部８を放熱板１０の切り欠き部１４に嵌め込み、ベース部８の凹溝１２にヒートパイプ９の一端側９ａを嵌め込むに際して、ヒートパイプ９の中間９ｃが内板２０の内面２０ｂに強く接触することができるように、ベース部８の長手方向における放熱板１０の切り欠き部１４への嵌め込みが調整されている。ヒートパイプ９は、内板２０の内面２０ｂに接触することによって筐体４に熱結合する。ヒートパイプ９の中間９ｃは、直線状となっているので、内板２０の内面２０ｂに線状に熱結合している。
The heat pipe 9 is provided in the radiator 3 so that the middle 9c between the one
そして、放熱器４は、筐体４の他端側４ｇの内部空間に収納されることにより、並設している放熱板１０が筐体４の通気孔１８の近傍に位置している。放熱板１０，１０間は、簡素かつ短い経路で外部空間に連通している。これにより、放熱板１０，１０間には、通気孔１８を介して外部空間の空気が流入および流出し易くなっている。このように、放熱器４は、放熱板１０から放出される熱が通気孔１８を介して外部空間に放出されるように筐体４の内部空間に設けられている。
The radiator 4 is housed in the internal space on the
そして、筐体４は、図１に示すように、その前面４ｅが枠体２１に形成されている。また、筐体４は、ケース体２２を結合している。ケース体２２は、例えば、筐体４と同じ金属材料により箱状に形成されており、図３に示すように、結合部材２３，２４により、筐体４と離間して平行となるように設けられている。そして、ケース体２２は、電源装置２５を収納している。
As shown in FIG. 1, the housing 4 has a
電源装置２５は、回路基板２６およびこの回路基板２６に実装された電子部品を含む回路部品２７により、交流電源を直流電源に変換して、ＬＥＤ６に調光信号に応じた電流を供給し、ＬＥＤ６を調光点灯する点灯回路を有するように形成されている。ケース体２２は、電源装置２５に電気接続された電源接続部材２８を設けており、この電源接続部材２８にプラグ２９を有する電源コード３０が接続されている。電源装置２５は、プラグ２９が電源コンセントに差し込まれることにより、外部の交流電源を入力可能となっている。
The power supply device 25 converts the AC power source into a DC power source using the
また、ケース体２２は、図２に示すように、背面２２ｄに２個のコネクタ３１を設けている。コネクタ３１，３１同士は、互いに電気接続されているとともに、電源装置２５に電気接続されている。一方のコネクタ３１は、外部の調光器等から送信された調光信号を含む制御信号を入力する入力コネクタであり、他方のコネクタ３１は、隣接する照明装置１に制御信号を送出する渡りコネクタである。
Further, as shown in FIG. 2, the case body 22 is provided with two connectors 31 on the
そして、筐体４には、支持体３２が取り付けられている。支持体３２は、図１および図２に示すように、筐体４の両側面４ｃ，４ｃに取り付けられている。筐体４の両側面４ｃ，４ｃは、上面４ａおよび下面４ｂ間において、長方形の平面部４ｃａ、この平面部４ｃａの両側に傾斜部４ｃｂ，４ｃｂを有する略台形状に形成されており、平面部４ｃａの中央部に支持体３２が取り付けられている。通気孔１８は、傾斜部４ｃｂ，４ｃｂに設けられている。そして、両側面４ｃ，４ｃの内側に、図４に示す内板２０，２０が設けられている。内板２０は、側面４ｃに熱結合するように傾斜部４ｃｂ，４ｃｂに結合されている。
A
支持体３２は、例えば鋼板からなり、筐体４の両側面４ｃ，４ｃを挟み込むコ字状に形成され、操作つまみ３３ａを有するボルト３３およびボルト３４により平面部４ｃａ，４ｃａに回転可能に取り付けられている。すなわち、支持体３２は、ボルト３３およびボルト３４をきつく締め付けることにより筐体４に固定され、ボルト３３およびボルト３４を緩めることにより筐体４に対して回転可能となっている。逆に、筐体４は、ボルト３３およびボルト３４を緩めることにより、支持体３２に対して回転可能となっている。
The
支持体３２には、吊持体３５および落下防止部材３６が取り付けられている。支持体３２は、吊持体３５が不図示のハンガーを介して天井側に設けられるバトンに取り付けられることにより、バトンに吊り下げられる。そして、落下防止部材３６は、バトンに取り付けられる。
A suspension body 35 and a
また、筐体４の背面４ｄには、図２に示すように、略コ字形の取手３７およびスター形の操作つまみ部３８が設けられている。取手３７は、ボルト３３およびボルト３４を緩めて、筐体４を支持体３２に対して回転させるときに、掴んで使用される。筐体４は、前面４ｅ（照射開口１７）が所定方向に向くように回転操作される。操作つまみ部３８は、筐体４内の一端側４ｆに設けたレンズ１９をスライドさせるものである。
Further, as shown in FIG. 2, a substantially
次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。 Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.
照明装置１は、スタジオや舞台などの天井側に設けられたバトンに吊り下げられ、照射開口１７が例えば床面側に向けられる。筐体４の上面４ａおよび下面４ｂは、鉛直方向に対して傾斜し、それぞれ天井側および床面側を向いている。そして、照明装置１は、電源コード３０のプラグ２９が電源コンセントに差し込まれており、電源装置２５に外部の交流電源が入力されている。
The lighting device 1 is suspended from a baton provided on the ceiling side of a studio or a stage, and the irradiation opening 17 is directed to the floor surface side, for example. The
そして、外部の調光器等から伝送線を介してＬＥＤ６を調光点灯する調光信号（制御信号）がケース体２２に設けられたコネクタ３１に入力すると、電源装置２５は、動作して調光信号に応じた電流を発光体２のＬＥＤ６に供給する。ＬＥＤ６は、発光し、発光体２から例えば白色光が放射される。白色光は、レンズ１９等の光学系を介して照射開口１７から例えば床面側の所定方向に出射される。床面側は、照明装置１から出射された白色光により照明される。
Then, when a dimming signal (control signal) for dimming and lighting the
そして、ＬＥＤ６の発した熱は、基板５および封止部材７に伝熱され、発光体２全体が発熱する。この発熱は、主として、基板５から放熱器３のベース部８に伝熱される。ここで、基板５は、ベース部８に密接しているとともに、高熱伝導率を有する金属板例えばアルミニウム板からなり、ベース部８は、高熱伝導率を有する金属例えば銅からなるので、基板５からベース部８に迅速に伝熱される。ベース部８は、迅速に温度上昇する。 And the heat | fever which LED6 emitted is transmitted to the board | substrate 5 and the sealing member 7, and the light-emitting body 2 whole heat | fever-generates. This heat generation is mainly transferred from the substrate 5 to the base portion 8 of the radiator 3. Here, the substrate 5 is in close contact with the base portion 8 and is made of a metal plate having a high thermal conductivity such as an aluminum plate, and the base portion 8 is made of a metal having a high thermal conductivity such as copper. Heat is quickly transferred to the base portion 8. The temperature of the base part 8 rises quickly.
ベース部８が温度上昇すると、ベース部８の熱は、ベース部８に接触している複数個のヒートパイプ９により、その一端側９ａから他端側９ｂに熱伝達され、他端側９ｂにおいて複数個の放熱板１０に伝熱される。ヒートパイプ９は、その構造上、迅速に熱伝達するので、ベース部８からヒートパイプ９を介して放熱板１０に迅速に伝熱される。また、放熱板１０は、その切り欠き部１４においてベース部８に接触しているので、ベース部８から直接的に伝熱される。これにより、放熱板１０は、迅速に温度上昇して表面１０ａおよび背面１０ｂから筐体４の他端側４ｇの内部空間に放熱する。当該内部空間は、温度上昇する。
When the temperature of the base part 8 rises, the heat of the base part 8 is transferred from the one
筐体４内の空気は、他端側４ｇの内部空間において、温度上昇により上面４ａ側に上昇し、上面４ａ側の通気孔１８を介して外部空間に流出する。そして、筐体４の内部空間には、下面４ｂ側、両側面４ｃ，４ｃ側および背面４ｄ側のそれぞれの通気孔１８を介して外部空間の空気が流入する。これにより、放熱板１０からの放熱は、上面４ａ側の通気孔１８を介して外部空間に迅速に放出される。また、通気孔１８は、塞がれることがなく、温度上昇した内部空間の空気を必然的に通気するので、筐体４の内部空間の放熱が安定的に行われる。この結果、筐体４の内部空間の温度上昇が抑制される。
The air in the housing 4 rises to the
また、ヒートパイプ９の一端側９ａおよび他端側９ｂの中間９ｃは、筐体４の内板２０の内面２０ｂに接触して熱結合しているので、ヒートパイプ９を熱伝達する熱の一部は、内板２０，２０に伝熱される。そして、内板２０，２０から筐体４の両側面４ｃ，４ｃに伝熱される。ここで、内板２０および筐体４は、高熱伝導性を有する金属材料例えばアルミニウムにより形成されているので、ヒートパイプ９から筐体４に迅速に伝熱される。また、複数個のヒートパイプ９がベース部８に接触し内板２０に熱結合しているので、ベース部８の熱が多く筐体４に伝熱される。
In addition, the middle 9c between the one
発光体２からベース部８に伝熱した熱は、その一部が筐体４の両側面４ｃ，４から外部空間に放出される。これにより、放熱板１０から筐体４の内部空間に放熱される熱量が減少する。そして、筐体４の内部空間の熱が通気孔１８を介して外部空間に放出していることにより、筐体４の内部空間の温度上昇がより抑制される。
Part of the heat transferred from the light emitter 2 to the base portion 8 is released from the both side surfaces 4c and 4 of the housing 4 to the external space. Thereby, the amount of heat radiated from the
また、ヒートパイプ９の中間９ｃは、直線状に形成され、内板２０に線状に熱結合しているので、ヒートパイプ９からの大容量の熱が筐体４側に伝熱される。筐体４の両側面４ｃ，４ｃは、より迅速に温度上昇して外部空間に放熱する。これにより、放熱板１０から筐体４の内部空間に放熱される熱量がさらに減少し、筐体４の内部空間の温度上昇がさらに抑制される。
Further, since the intermediate 9c of the heat pipe 9 is formed in a straight line and is thermally coupled to the inner plate 20 in a linear manner, a large amount of heat from the heat pipe 9 is transferred to the housing 4 side. Both side surfaces 4c and 4c of the housing 4 rise in temperature more quickly and radiate heat to the external space. Thereby, the amount of heat radiated from the
このように、発光体２の発熱は、放熱器３の放熱板１０から筐体４の内部空間に放熱されて通気孔１８を介して外部空間に放出されるとともに、筐体４の両側面４ｃ，４ｃ側から外部空間に放出されるので、放熱器３の放熱性能が向上し、筐体４の内部空間の温度上昇が抑制されて、発光体２の温度上昇が抑制される。これにより、ＬＥＤ６が高出力化される発光体２であっても、発光体２（ＬＥＤ６）は、長寿命化される。
Thus, the heat generated by the light emitter 2 is radiated from the
本実施形態の照明装置１によれば、発光体２の発熱が放熱板１０から筐体４の内部空間に放出されて通気孔１８から外部空間に放出されるとともに、ヒートパイプ９から筐体４に伝熱されて筐体４から外部空間に放出されるので、筐体４の内部空間の放熱が安定的にかつ迅速に行えて内部空間の放熱性が向上し、これにより、ＬＥＤ６が高出力化されるものであっても、発光体２の温度上昇を抑制することができて、発光体２を長寿命化できるという効果を有する。
According to the lighting device 1 of the present embodiment, the heat generated by the light emitter 2 is released from the
また、ヒートパイプ９は、一端側９ａおよび他端側９ｂの中間９ｃが筐体４の内板２０の内面２０ｂに直線状に接触して熱結合しているので、筐体４の内部空間の温度上昇をより抑制できて、発光体２の温度上昇をより抑制することができるという効果を有する。
The heat pipe 9 has an intermediate 9c between the one
また、複数個のヒートパイプ９は、それぞれベース部８に接触しているとともに、筐体４の内板２０に熱結合しているので、ベース部８から筐体４に大容量の熱を伝熱することができ、これにより、筐体４の内部空間の温度上昇をさらに抑制することができ、発光体２の温度上昇をさらに抑制することができるという効果を有する。 The plurality of heat pipes 9 are in contact with the base portion 8 and are thermally coupled to the inner plate 20 of the housing 4, so that a large amount of heat is transferred from the base portion 8 to the housing 4. It is possible to heat, whereby the temperature rise in the internal space of the housing 4 can be further suppressed, and the temperature increase of the light emitter 2 can be further suppressed.
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
本実施形態の照明装置１Ａは、図６に示すように、ヒートパイプ９と筐体４の内板２０との間に弾力性を有する放熱材３９を設けたものである。その他の構成は、第１の実施形態において説明した図１〜図５と同様である。 As shown in FIG. 6, the lighting device 1 </ b> A of the present embodiment is provided with a heat dissipation material 39 having elasticity between the heat pipe 9 and the inner plate 20 of the housing 4. Other configurations are the same as those in FIGS. 1 to 5 described in the first embodiment.
放熱材３９は、高熱伝導性を有する合成樹脂例えばシリコーンゴムにより、所定の厚さのシート状に形成されている。放熱材３９は、ヒートパイプ９側から押圧され、厚さ方向で圧縮して内板２０およびヒートパイプ９間に介在している。これにより、ヒートパイプ９の放熱板１０の表面１０ａからの突出長に裕度を持たせている。すなわち、放熱器３の外形寸法を厳格に設定しなくても、ヒートパイプ９が容易に内板２０側に接触するようにしている。
The heat dissipating material 39 is formed into a sheet having a predetermined thickness from a synthetic resin having high thermal conductivity, such as silicone rubber. The heat dissipation material 39 is pressed from the heat pipe 9 side, compressed in the thickness direction, and interposed between the inner plate 20 and the heat pipe 9. Thereby, tolerance is given to the protrusion length from the
そして、ヒートパイプ９の一端側９ａおよび他端側９ｂの中間９ｃは、その直線状のほぼ全長に亘って放熱材３９に接触している。これにより、ヒートパイプ９の中間９ｃは、そのほぼ全長に亘り、必然的に内板２０に熱結合している。
The middle 9c between the one
発光体２からベース部８に伝熱された熱は、その一部がヒートパイプ９，９から放熱材３９，３９に伝熱され、放熱材３９，３９から内板２０，２０に伝熱されて筐体４の両側面４ｃ，４ｃ側から外部空間に放熱される。この放熱は、筐体４の他端側４ｇの内部空間における温度上昇の抑制に寄与する。
A part of the heat transferred from the light emitter 2 to the base portion 8 is transferred from the heat pipes 9 and 9 to the heat radiating materials 39 and 39, and is transferred from the heat radiating materials 39 and 39 to the inner plates 20 and 20. The heat is radiated from the both side surfaces 4c, 4c of the housing 4 to the external space. This heat dissipation contributes to the suppression of the temperature rise in the internal space on the
本実施形態の照明装置１Ａによれば、ヒートパイプ９は、弾力性を有する放熱材３９を介して筐体４の内板２０に熱結合しているので、ヒートパイプ９を容易にかつ確実的に、あるいは一端側９ａおよび他端側９ｂの中間９ｃのほぼ全長に亘って、筐体４に熱結合させることができるという効果を有する。
According to the illuminating device 1A of the present embodiment, the heat pipe 9 is thermally coupled to the inner plate 20 of the housing 4 via the heat dissipation material 39 having elasticity, so that the heat pipe 9 can be easily and reliably connected. Alternatively, there is an effect that it can be thermally coupled to the housing 4 over almost the entire length of the middle 9c between the one
なお、上述した実施形態において、発光体２は、半導体発光素子としてＬＥＤ６を用いたが、これに限らず、有機ＥＬ素子などを用いてもよい。また、発光体２は、ＬＥＤ６として、ＬＥＤチップに限らず、表面実装型のパッケージ品を用いてもよい。また、筐体４は、少なくとも他端側４ｇが高熱伝導性を有する金属材料で形成されていればよい。また、ヒートパイプ９の一端側９ａは、放熱板１０に熱結合させなくてもよい。
In the above-described embodiment, the light emitter 2 uses the
また、上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 The above-described embodiments are presented as examples, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１，１Ａ…照明装置、 ２…発光体、 ３…放熱器、 ４…筐体、 ６…半導体発光素子としてのＬＥＤ、 ８…ベース部、 ９…ヒートパイプ、 １０…放熱板、 １７…照射開口、 １８…通気孔、 ３９…放熱材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A ... Illuminating device, 2 ... Luminescent body, 3 ... Radiator, 4 ... Housing, 6 ... LED as a semiconductor light emitting element, 8 ... Base part, 9 ... Heat pipe, 10 ... Heat sink, 17 ... Irradiation opening 18 ... Vents, 39 ... Heat dissipation material
Claims (4)
この発光体が取り付けられるベース部、このベース部に接触して並設された複数個の放熱板およびこの放熱板に結合されたヒートパイプを有する放熱器と；
一端側に照射開口および他端側に内部空間に通気する通気孔を有し、前記照射開口から前記発光体の放射光が出射するようにかつ前記ヒートパイプが内面に熱結合するとともに前記放熱板からの放熱が前記通気孔を介して外部空間に放出するように他端側の内部空間に前記放熱器を収納し、少なくとも他端側が高熱伝導性を有する金属材料により形成された筐体と;
を具備していることを特徴とする照明装置。 A light emitter having a semiconductor light emitting element;
A heat sink having a base portion to which the light emitter is attached, a plurality of heat sinks arranged in contact with the base portion, and a heat pipe coupled to the heat sink;
The heat radiation plate has an irradiation opening on one end side and a vent hole for venting the internal space on the other end side, and the heat pipe is thermally coupled to the inner surface so that the emitted light of the light emitter is emitted from the irradiation opening. Housing the heat sink in the internal space on the other end side so that heat from the heat is released to the external space through the vent, and at least the other end side is formed of a metal material having high thermal conductivity;
An illumination device comprising:
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020057498A (en) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | カシオ計算機株式会社 | Cooling device, light source device and projection device |
-
2015
- 2015-05-27 JP JP2015106923A patent/JP2016225009A/en active Pending
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