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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-22
(45)【発行日】2023-06-30
(54)【発明の名称】ヒートシンク及び照明装置
(51)【国際特許分類】
F21V 29/77 20150101AFI20230623BHJP
F21V 29/503 20150101ALI20230623BHJP
F21V 29/75 20150101ALI20230623BHJP
F21S 8/02 20060101ALI20230623BHJP
H01L 23/36 20060101ALI20230623BHJP
H05K 7/20 20060101ALN20230623BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20230623BHJP
【ＦＩ】
F21V29/77
F21V29/503
F21V29/75
F21S8/02 420
H01L23/36 Z
H05K7/20 B
F21Y115:10
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2019039883
(22)【出願日】2019-03-05
(65)【公開番号】P2020145282
(43)【公開日】2020-09-10
【審査請求日】2021-12-03
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】390014546
【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002491
【氏名又は名称】弁理士法人クロスボーダー特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】田辺 快全
(72)【発明者】
【氏名】大野 彰久
【審査官】田中 友章
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０６８９３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０２１９１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１７０６７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５００５４９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２１Ｖ ２９／００
Ｆ２１Ｓ ８／０２
Ｈ０１Ｌ ２３／３６
Ｈ０５Ｋ ７／２０
Ｆ２１Ｙ １１５／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状のベース部と、前記ベース部の一方の面から起立する複数のフィンが環状に配置された第１フィン群
を備え、
前記第１フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第１フィン群の内側である中央領域には、
前記複数のフィンが起立する向きに開放された空間が形成されており、
前記複数のフィンのうち任意の前記隣接するフィンの間に形成された流路は、
前記中央領域に形成された前記空間を間にして配置された、別の任意の隣接するフィンの間に形成された別の流路と、前記空間を介して繋がっており、
前記第１フィン群の前記複数のフィンは、
前記ベース部の前記一方の面の第１の仮想円周と重なるように環状に配置され、
前記第１フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
前記各フィンの板面が前記第１の仮想円周を有する第１の仮想円の半径方向と交わるように配置されているヒートシンク。
【請求項2】
前記第１フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、平面視において、前記板面が、前記半径方向に対して右回りの方向に角度を持って交わるように配置されている請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項3】
板状のベース部と、
前記ベース部の一方の面から起立する複数のフィンが環状に配置された第１フィン群と、
前記ベース部の前記一方の面から起立する複数のフィンが前記第１フィン群の外側に環状に配置された第２フィン群と、
を備え、
前記第１フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第２フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第１フィン群の内側である中央領域には、
前記複数のフィンが起立する向きに開放された空間が形成されており、
前記複数のフィンのうち任意の前記隣接するフィンの間に形成された流路は、
前記中央領域に形成された前記空間を間にして配置された、別の任意の隣接するフィンの間に形成された別の流路と、前記空間を介して繋がっているヒートシンク。
【請求項4】
板状のベース部と、
前記ベース部の一方の面から起立する複数のフィンが環状に配置された第１フィン群と、
前記ベース部の前記一方の面から起立する複数のフィンが前記第１フィン群の外側に環
状に配置された第２フィン群と、
を備え、
前記第１フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第２フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他
のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第１フィン群の内側である中央領域には、
前記複数のフィンが起立する向きに開放された空間が形成されており、
前記複数のフィンのうち任意の前記隣接するフィンの間に形成された流路は、
前記中央領域に形成された前記空間を間にして配置された、別の任意の隣接するフィンの間に形成された別の流路と、前記空間を介して繋がっており、
前記第１フィン群の前記複数のフィンは、
前記ベース部の前記一方の面の第１の仮想円周と重なるように環状に配置され、
前記第１フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
前記各フィンの板面が前記第１の仮想円周を有する第１の仮想円の半径方向と交わるように配置されており、
前記第２フィン群の前記複数のフィンは、
前記ベース部の前記一方の面の第２の仮想円周と重なるように環状に配置され、
前記第２フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
前記各フィンの板面が前記第２の仮想円周を有する第２の仮想円の半径方向と交わるように配置されているヒートシンク。
【請求項5】
前記ベース部と前記複数のフィンとは、冷間鍛造によって一体に成形されており、
前記複数のフィンの各フィンは、
平面視において、板面に沿った長さが一定である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項6】
前記隣接するフィンの間の最小間隔は、３ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲の寸法である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項7】
前記複数のフィンの各フィンは、板厚が１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、板面に沿った最大の長さが３０ｍｍ以下の寸法である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項8】
前記複数のフィンの各フィンは、前記一方の面からの高さが８０ｍｍ以下である請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項9】
板状のベース部と、
前記ベース部の一方の面から起立する複数のフィンが環状に配置された第１フィン群と、
を備え、
前記第１フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第１フィン群の内側である中央領域には、
前記ベース部の前記一方の面が凸形状に嵩上げされた嵩上部が形成されており、
前記嵩上部の上方には、
前記複数のフィンが起立する向きに開放された空間が形成されており、
前記複数のフィンは、
少なくとも一部が前記嵩上部から起立しており、
前記複数のフィンのうち任意の前記隣接するフィンの間に形成された流路は、
前記中央領域に形成された前記空間を間にして配置された、別の任意の隣接するフィンの間に形成された別の流路と、前記空間を介して繋がっているヒートシンク。
【請求項10】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のヒートシンクを備えた照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、ヒートシンク及びヒートシンクを使用する照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
照明装置には、光源の発生する熱を逃がすため、ヒートシンクを備える照明装置がある（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－２０７３６８号公報
【文献】特開２０１６－２０７３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献１、２では、特許文献１，２の図１、図４、図５、図６に図示されるように、中心領域に円柱形状部が配置されており、側面から空気が流入しても側面反対側に抜けることが難しい。このため、放熱効果が十分ではないと考えられる。
【0005】
本発明は、効率よく熱を排出でき、また、小型化及び軽量化が可能なヒートシンクの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係るヒートシンクは、
板状のベース部と、
前記ベース部の一方の面から起立する複数のフィンが環状に配置された第１フィン群と、を備え、
前記第１フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第１フィン群の内側である中央領域には、
前記複数のフィンが起立する向きに開放された空間が形成されており、
前記複数のフィンのうち任意の前記隣接するフィンの間に形成された流路は、
前記中央領域に形成された前記空間を間にして配置された、別の任意の隣接するフィンの間に形成された別の流路と、前記空間を介して繋がっており、
前記第１フィン群の前記複数のフィンは、
前記ベース部の前記一方の面の第１の仮想円周と重なるように環状に配置され、
前記第１フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
前記各フィンの板面が前記第１の仮想円周を有する第１の仮想円の半径方向と交わるように配置されている。
板状のベース部と、
前記ベース部の一方の面から起立する複数のフィンが環状に配置された第１フィン群と、を備え、
前記第１フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立しており、
前記第１フィン群の内側である中央領域には、
前記複数のフィンが起立する向きに開放された空間が形成されており、
前記複数のフィンのうち任意の前記隣接するフィンの間に形成された流路は、
前記中央領域に形成された前記空間を間にして配置された、別の任意の隣接するフィンの間に形成された別の流路と、前記空間を介して繋がっており、
前記第１フィン群の前記複数のフィンは、
前記ベース部の前記一方の面の第１の仮想円周と重なるように環状に配置され、
前記第１フィン群の前記複数のフィンの各フィンは、
前記各フィンの板面が前記第１の仮想円周を有する第１の仮想円の半径方向と交わるように配置されている。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、効率的に光源部の熱をヒートシンクの外側に効率よく排出でき、且つヒートシンクの小型化、軽量化の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態１の図で、照明装置１０の斜視図。
【図2】実施の形態１の図で、照明装置１０を示す別の斜視図。
【図3】実施の形態１の図で、照明装置１０の分解斜視図。
【図4】実施の形態１の図で、照明装置１０の断面図。
【図5】実施の形態１の図で、ヒートシンク１００の平面図。
【図6】実施の形態１の図で、半分に切断した状態のヒートシンク１００の斜視図。
【図7】実施の形態１の図で、ヒートシンク１００での気体の流れを示す、ヒートシンク１００の平面図。
【図10】実施の形態２のヒートシンク１００－１を示す図。
【図11】実施の形態２のヒートシンク１００－２を示す図。
【図12】実施の形態２のヒートシンク１００－３を示す図。
【図13】実施の形態２のヒートシンク１００－４を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
実施の形態１．
図１から図９を参照して、実施の形態１の照明装置１０を説明する。照明装置１０の特徴は、ヒートシンク１００にある。具体的には、ヒートシンク１００のベース部１１０の嵩上部１１９と、ヒートシンク１００のフィンの配置とに、特徴がある。これらの特徴によって、放熱効率のよい、小型で軽量なヒートシンク、及びこのヒートシンクを備える照明装置を提供できる。ヒートシンク１００は、冷間鍛造によってベース部１１０と複数のフィンとが一体に成形されることを想定している。
図１から図９を参照して、実施の形態１の照明装置１０を説明する。照明装置１０の特徴は、ヒートシンク１００にある。具体的には、ヒートシンク１００のベース部１１０の嵩上部１１９と、ヒートシンク１００のフィンの配置とに、特徴がある。これらの特徴によって、放熱効率のよい、小型で軽量なヒートシンク、及びこのヒートシンクを備える照明装置を提供できる。ヒートシンク１００は、冷間鍛造によってベース部１１０と複数のフィンとが一体に成形されることを想定している。
【0010】
図１及び図２は、照明装置１０の斜視図である。
図３は、照明装置１０の分解斜視図である。
図４は、照明装置１０の断面図である。
図５は、照明装置１０の平面図である。
図６は、ヒートシンク１００を２つに切断したうちの一方の斜視図である。
図３は、照明装置１０の分解斜視図である。
図４は、照明装置１０の断面図である。
図５は、照明装置１０の平面図である。
図６は、ヒートシンク１００を２つに切断したうちの一方の斜視図である。
【0011】
＊＊＊照明装置の構成の説明＊＊＊
図３に示すように、照明装置１０は、ヒートシンク１００、光源部２００、リフレクタ３００、拡散板４００及び反射板枠５００を備える。また照明装置１０は、図示していない点灯装置を備える。光源部２００は、ヒートシンク１００に取り付けられる。リフレクタ３００は、光源部２００をヒートシンク１００に固定する機能を有する。拡散板４００は、光源部２００の光を拡散させる機能を有する。反射板枠５００は、照明装置１０を天井穴に取り付ける機能を有する。
図３に示すように、照明装置１０は、ヒートシンク１００、光源部２００、リフレクタ３００、拡散板４００及び反射板枠５００を備える。また照明装置１０は、図示していない点灯装置を備える。光源部２００は、ヒートシンク１００に取り付けられる。リフレクタ３００は、光源部２００をヒートシンク１００に固定する機能を有する。拡散板４００は、光源部２００の光を拡散させる機能を有する。反射板枠５００は、照明装置１０を天井穴に取り付ける機能を有する。
【0012】
ヒートシンク１００の材質は、光源部２００の発生する熱を放熱するため、放熱性のよい金属が好ましいが、放熱性が良ければ金属に限定はされない。実施の形態１では、ヒートシンク１００の材質は、アルミニウム合金である。
【0013】
光源部２００には、図示していない複数のＬＥＤが実装されている。
【0014】
リフレクタ３００は、外装がプラスチック樹脂で成形され、内部に導電金具を内蔵している。
【0015】
拡散板４００は、透光性材料により形成されている。拡散板４００は、光源部２００から直接放射された光とリフレクタ３００で反射された光とを拡散し、透過させる。
【0016】
反射板枠５００は、取付けバネ５０１を３つ有している。取付けバネ５０１は、照明装置１０を天井穴に取付けた際、照明装置１０の落下防止を防ぐ。なお図３は、照明装置１０を構成するための主要な部材のみを記載している。
【0017】
図３、図４に示している光源部２００及びリフレクタ３００は、ヒートシンク１００にネジで締結される。拡散板４００は、リフレクタ３００に取付けられる。反射板枠５００は、リフレクタ３００に取付けられるか、あるいはヒートシンク１００に取り付けられる。
【0018】
＊＊＊ヒートシンク１００の構成の説明＊＊＊
次にヒートシンク１００の構成を説明する。図６に示すように、ヒートシンク１００は、板状のベース部１１０と、ベース部１１０の一方の面１１１から起立する複数のフィン１２１が環状に配置された第１フィン群１２０を備えている。
次にヒートシンク１００の構成を説明する。図６に示すように、ヒートシンク１００は、板状のベース部１１０と、ベース部１１０の一方の面１１１から起立する複数のフィン１２１が環状に配置された第１フィン群１２０を備えている。
【0019】
＜第１フィン群＞
図５において、フィン１２１－１から左周りにフィン１２１－１８までの１８のフィン１２１が第１フィン群１２０である。特に区別の必要がない場合は、フィン１２１－１等はフィン１２１と記す。図５、図６に示すように、第１フィン群１２０の複数のフィンの各フィン１２１は、板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィン１２１と接続することなく単独で起立している。
なお、気体とは大気、つまり空気を想定するが、ヒートシンク１００は大気以外の環境でも使用できるので気体の用語を用いる。
図５において、フィン１２１－１から左周りにフィン１２１－１８までの１８のフィン１２１が第１フィン群１２０である。特に区別の必要がない場合は、フィン１２１－１等はフィン１２１と記す。図５、図６に示すように、第１フィン群１２０の複数のフィンの各フィン１２１は、板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィン１２１と接続することなく単独で起立している。
なお、気体とは大気、つまり空気を想定するが、ヒートシンク１００は大気以外の環境でも使用できるので気体の用語を用いる。
【0020】
図５に示すように、第１フィン群１２０の内側である中央領域１０１には、複数のフィン１２１，１２１．．．が起立する向きに開放された空間１０２が形成されている。
【0021】
図５に示すように、複数のフィン１２１、１２１．．．のうち任意の隣接するフィンの間に形成された流路１１は、中央領域１０１に形成された空間１０２を間にして配置された、別の任意の隣接するフィンの間に形成された別の流路１８と、空間１０２を介して繋がっている。図５では、隣接するフィンどうしであるフィン１２１－９とフィン１２１－１０の間に形成された流路１１が、空間１０２を間にして配置された、別のフィンどうしであるフィン１２１－１６とフィン１２１－１７との間に形成された別の流路１８と、空間１０２を介して繋がっている状態を示す。流路１１との流路１８とが繋がって、吹き抜け経路１０３を形成している。
【0022】
図５に示すように、第１フィン群１２０の複数のフィン１２１、１２１．．．は、ベース部１１０の一方の面１１１の破線で示す第１の仮想円周１１３と重なるように環状に配置されている。第１フィン群１２０の複数のフィンの各フィン１２１は、各フィンの板面１２１Ｆが、第１の仮想円周１１３を有する第１の仮想円１１４の半径方向１１５と交わるように配置されている。フィン１２１の板面１２１Ｆとは、図６に示すように、フィン１２１における板幅Ｂの面である。また後述のフィン１３１の板面１１１Ｆとは、図６に示すように、フィン１３１における板幅Ｂの面である。図５では、フィン１２１－１を例にとれば、フィン１２１－１の板面１２１Ｆの幅方向１２４が、第１の仮想円１１４の半径方向１１５に対して角度θを持って交わるように配置されている。フィン１２１－１以外の他のフィン１２１についても同様である。具体的には、図５におけるフィン１２１－１をみてわかるように、第１フィン群１２０の複数のフィン１２１の各フィン１２１は、平面視において、板面１２１Ｆの幅方向１２４が、半径方向１１５に対して、右回りの方向に角度θを持って交わるように配置されている。
【0023】
＜第２フィン群＞
また、ヒートシンク１００は、図５、図６に示すように、第２フィン群１３０を備えている。図５において、フィン１３１－１から左周りにフィン１３１－２、１３１－７、１３１－９、１３１－１０、１３１－１７、１３１－１８を経て１３１－３１に至る３１のフィンが第２フィン群１３０である。区別の必要がない場合は、フィン１３１－１等はフィン１３１と記す。このように、第２フィン群１３０は、ベース部１１０の一方の面１１１から起立する複数のフィン１３１が第１フィン群１２０の外側に環状に配置されている。複数のフィンの各フィン１３１は、板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立している。
また、ヒートシンク１００は、図５、図６に示すように、第２フィン群１３０を備えている。図５において、フィン１３１－１から左周りにフィン１３１－２、１３１－７、１３１－９、１３１－１０、１３１－１７、１３１－１８を経て１３１－３１に至る３１のフィンが第２フィン群１３０である。区別の必要がない場合は、フィン１３１－１等はフィン１３１と記す。このように、第２フィン群１３０は、ベース部１１０の一方の面１１１から起立する複数のフィン１３１が第１フィン群１２０の外側に環状に配置されている。複数のフィンの各フィン１３１は、板状をなし、隣接するフィンの間に気体が通過自在である流路が形成されるように、他のフィンと接続することなく単独で起立している。
【0024】
図５に示すように、第２フィン群１３０の複数のフィン１３１，１３１．．．は、ベース部１１０の一方の面１１１の第２の仮想円周１１６と重なるように環状に配置される。第２フィン群１３０の複数のフィン１３１，１３１．．．の各フィン１３１は、各フィン１３１の板面１３１Ｆ（図６）の幅方向１３４が、第２の仮想円周１１６を有する第２の仮想円１１７の半径方向１１８と交わるように配置されている。具体的には、図５におけるフィン１３１－７をみてわかるように、第２フィン群１３０の各フィン１３１は、平面視において、半径方向１１８と、板面１３１Ｆ（図６）の幅方向１３４とが、右回りの方向に角度φで交わるように配置されている。
【0025】
＜ベース部の構成＞
図３、図４に示すように、ベース部１１０は、他方の面１１２に光源部２００が配置される。図６に示すようにベース部１１０は、複数のフィン１２１，１２１．．．が起立する向きに沿って、各フィン１２１の端部が配置される一方の面１１１の一部が凸形状に嵩上げされた嵩上部１１９を有する。嵩上部１１９は円盤状に盛り上がっている。図５では図６の上側円周１１９Ａと下側円周１１９Ｂが見えている。
図３、図４に示すように、ベース部１１０は、他方の面１１２に光源部２００が配置される。図６に示すようにベース部１１０は、複数のフィン１２１，１２１．．．が起立する向きに沿って、各フィン１２１の端部が配置される一方の面１１１の一部が凸形状に嵩上げされた嵩上部１１９を有する。嵩上部１１９は円盤状に盛り上がっている。図５では図６の上側円周１１９Ａと下側円周１１９Ｂが見えている。
【0026】
図６に示すように、ベース部１１０は、他方の面１１２のうち光源部２００が配置される光源部配置領域１１２Ａの裏面となる一方の面１１１の対応領域１１１Ｂが、凸形状１１１Ａの嵩上部１１９である。
嵩上部１１９を除くベース部１１０の厚みと、嵩上部１１９との厚みの比は、例えば、０．３以上０．６以下の範囲である。図６では一例として、ベース部１１０の厚みは４．７ｍｍであり、嵩上部１１９の厚みは１０．７ｍｍである場合を示している。
嵩上部１１９を除くベース部１１０の厚みと、嵩上部１１９との厚みの比は、例えば、０．３以上０．６以下の範囲である。図６では一例として、ベース部１１０の厚みは４．７ｍｍであり、嵩上部１１９の厚みは１０．７ｍｍである場合を示している。
【0027】
図６に示すように、空間１０２は、嵩上部１１９の上方に形成されている。嵩上部１１９の上方に、吹き抜け経路１０３を形成する空間１０２が存在するので、放熱の効率が向上する効果がある。
【0028】
＜フィンの具体的な構成＞
図５、図６に示すように、ヒートシンク１００では、第１フィン群１２０の各フィン１２１は、少なくとも一部が、嵩上部１１９から起立している。よって、光源部２００から熱を吸い上げる嵩上部１１９から一つのフィン１２１に関してその少なくとも一部が起立するので、放熱の効率が向上する効果がある。図６では、フィン１２１の下端の一部が嵩上部１１９から起立しているが、下端の全部が嵩上部１１９から起立する構成でもよい。
図５、図６に示すように、ヒートシンク１００では、第１フィン群１２０の各フィン１２１は、少なくとも一部が、嵩上部１１９から起立している。よって、光源部２００から熱を吸い上げる嵩上部１１９から一つのフィン１２１に関してその少なくとも一部が起立するので、放熱の効率が向上する効果がある。図６では、フィン１２１の下端の一部が嵩上部１１９から起立しているが、下端の全部が嵩上部１１９から起立する構成でもよい。
【0029】
ヒートシンク１００では、隣接するフィンの間の最小間隔△ｈ（図５）は、３ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲の寸法である。隣接するフィンとは、第１フィン群１２０のフィン１２１どうし、第２フィン群１３０のフィン１３１どうし、及びフィン１２１とフィン１３１との３つの場合を含む。第１フィン群１２０の各フィン及び第２フィン群１３０の各フィン１３１は、他のフィンと接続することなく単独で起立している。「隣接するフィンの間の最小間隔△ｈ」とは、単独で起立しているフィンどうしの最小間隔△ｈが、３ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲の寸法であることであり、また、最小間隔△ｈは、三次元の距離である。図５にフィン１２１－１７とフィン１２１－１８との最小間隔△ｈを両矢印１０５で示した。
【0030】
ヒートシンク１００では、複数のフィンの各フィンは、板厚ｔ（図６）が１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、板面に沿った最大幅Ｂｍａｘが３０ｍｍ以下の寸法である。複数のフィンとは、第１フィン群１２０のフィン１２１及び第２フィン群１３０のフィン１３１の両方である。板面に沿った幅とは、フィンの形状を根元から先端まで上方向にストレート形状で製造する際の、横方向のフィンの板幅Ｂである。図６にフィン１２１、フィン１３１の板幅Ｂを示した。また図６にフィン１３１を例に板厚ｔを示した。
フィンの板幅の最大幅Ｂｍａｘを３０ｍｍ以下としているので、冷間鍛造製法を用いた場合、フィンの型に抜き勾配を設けずにヒートシンク１００を製造できる。また、最大幅Ｂｍａｘを３０ｍｍ以下としているので、ヒートシンク１００を型から抜く際に、フィンの変形あるいはフィンの倒れ防止をする効果がある。フィンの板幅が３０ｍｍをこえる場合は、型からフィンを抜く際にフィンに変形が生じる可能性が大きい。また型に抜き勾配を設けないフィンとした場合は、フィンの形状を根元から先端までストレート形状とできるため、軽量化の効果がある。つまり複数のフィンの各フィンは、平面視において、板面に沿った長さ、つまり板幅Ｂが一定である。
フィンの板厚ｔについては、板厚ｔが１ｍｍ以上２ｍｍ以下であれば、ヒートシンク１００の製法に冷間鍛造製法を用いた場合、フィンの型に抜き勾配を設けずにヒートシンク１００を製造出来る。このため、冷間鍛造製法を用いた場合の、フィンの形状を根元から先端までストレート形状で製造でき、上記のように軽量化の効果がある。なおフィンとは、第１フィン群１２０のフィン１２１及び第２フィン群１３０のフィン１３１の両方である。
フィンの板幅の最大幅Ｂｍａｘを３０ｍｍ以下としているので、冷間鍛造製法を用いた場合、フィンの型に抜き勾配を設けずにヒートシンク１００を製造できる。また、最大幅Ｂｍａｘを３０ｍｍ以下としているので、ヒートシンク１００を型から抜く際に、フィンの変形あるいはフィンの倒れ防止をする効果がある。フィンの板幅が３０ｍｍをこえる場合は、型からフィンを抜く際にフィンに変形が生じる可能性が大きい。また型に抜き勾配を設けないフィンとした場合は、フィンの形状を根元から先端までストレート形状とできるため、軽量化の効果がある。つまり複数のフィンの各フィンは、平面視において、板面に沿った長さ、つまり板幅Ｂが一定である。
フィンの板厚ｔについては、板厚ｔが１ｍｍ以上２ｍｍ以下であれば、ヒートシンク１００の製法に冷間鍛造製法を用いた場合、フィンの型に抜き勾配を設けずにヒートシンク１００を製造出来る。このため、冷間鍛造製法を用いた場合の、フィンの形状を根元から先端までストレート形状で製造でき、上記のように軽量化の効果がある。なおフィンとは、第１フィン群１２０のフィン１２１及び第２フィン群１３０のフィン１３１の両方である。
【0031】
ヒートシンク１００では、複数のフィンの各フィンは、一方の面１１１からの高さＨが８０ｍｍ以下である。高さＨを８０ｍｍ以下とすることで、小型、軽量のヒートシンク１００を提供できる。なお複数のフィンの各フィンとは、第１フィン群１２０のフィン１２１及び第２フィン群１３０のフィン１３１の両方である。「一方の面１１１からの高さＨ」であるので、図６に示すように、フィンが嵩上部１１９以外の一方の面１１１から起立する場合は
一方の面１１１からの高さＨ１≦８０ｍｍであり、
フィンが嵩上部１１９の上面に相当する一方の面１１１から起立する場合は、
一方の面１１１からの高さＨ２≦８０ｍｍである。
一方の面１１１からの高さＨ１≦８０ｍｍであり、
フィンが嵩上部１１９の上面に相当する一方の面１１１から起立する場合は、
一方の面１１１からの高さＨ２≦８０ｍｍである。
【0032】
＜気体の流れの説明＞
図７は、ヒートシンク１００における気体の流れを示す。図７は図５と同じ、ヒートシンク１００の平面図である。図７において破線矢印１０６Ａは、気体の進行方向を示す。実線矢印１０６Ｂは、破線矢印１０６Ａに沿ってヒートシンク１００の流路に流入する気体の進行方向が第２フィン群１３０によって徐々に変化する進行方向を示している。破線矢印１０６Ａ，実線矢印１０６Ｂ及び後述の矢印１０７は説明のためのものであり現実の流れを示すものではない。中央の太い１０本の矢印１０７は、第１フィン群１２０によって、一方の面１１１の対応領域１１１Ｂに、渦巻き状の流れが生じることを示している。
つまり、ヒートシンク１００のフィンは、中心に向かうように想像線を引いた場合、ヒートシンク１００の中心を通らず、ヒートシンク１００の中心からオフセットされた位置を通るように設置されている。このため、外周から流入する気体の流れを滞留させないように渦巻き状に変化させ、ヒートシンク１００を通過する気体の対流を促進している。
具体的に説明すれば、各フィン１２１の幅方向１２４は、半径方向１１５に対して右周りに角度θ傾いており、各フィン１３１の幅方向１３４は、半径方向１１８に対して右周りに角度φ傾いている。この構成により、対応領域１１１Ｂにおいて気体の流れを滞留させることなく、渦巻き状の気体の流れをつくることによって、対応領域１１１Ｂの上方の空間１０２に向かって、スムーズに進行する気体の流れをつくることができる。この渦巻き状の気体の流れにより冷却効率を向上できる。
図７は、ヒートシンク１００における気体の流れを示す。図７は図５と同じ、ヒートシンク１００の平面図である。図７において破線矢印１０６Ａは、気体の進行方向を示す。実線矢印１０６Ｂは、破線矢印１０６Ａに沿ってヒートシンク１００の流路に流入する気体の進行方向が第２フィン群１３０によって徐々に変化する進行方向を示している。破線矢印１０６Ａ，実線矢印１０６Ｂ及び後述の矢印１０７は説明のためのものであり現実の流れを示すものではない。中央の太い１０本の矢印１０７は、第１フィン群１２０によって、一方の面１１１の対応領域１１１Ｂに、渦巻き状の流れが生じることを示している。
つまり、ヒートシンク１００のフィンは、中心に向かうように想像線を引いた場合、ヒートシンク１００の中心を通らず、ヒートシンク１００の中心からオフセットされた位置を通るように設置されている。このため、外周から流入する気体の流れを滞留させないように渦巻き状に変化させ、ヒートシンク１００を通過する気体の対流を促進している。
具体的に説明すれば、各フィン１２１の幅方向１２４は、半径方向１１５に対して右周りに角度θ傾いており、各フィン１３１の幅方向１３４は、半径方向１１８に対して右周りに角度φ傾いている。この構成により、対応領域１１１Ｂにおいて気体の流れを滞留させることなく、渦巻き状の気体の流れをつくることによって、対応領域１１１Ｂの上方の空間１０２に向かって、スムーズに進行する気体の流れをつくることができる。この渦巻き状の気体の流れにより冷却効率を向上できる。
【0033】
＜熱の流れの説明＞
図８は、図７のＡ－Ａ断面図である。
図９は、図７のＢ－Ｂ断面図である。図８、図９を参照してヒートシンク１００における熱の流れを説明する。矢印１０８は熱の流れを示す。図８、図９に示すように、光源部２００で発生した熱は、主に、嵩上部１１９によって引っ張り上げられる。嵩上部１１９によって引っ張り上げられた熱は、第１フィン群１２０のフィン１２１から大気中に放熱され、及び第２フィン群１３０のフィン１３１から放熱される。
図８は、図７のＡ－Ａ断面図である。
図９は、図７のＢ－Ｂ断面図である。図８、図９を参照してヒートシンク１００における熱の流れを説明する。矢印１０８は熱の流れを示す。図８、図９に示すように、光源部２００で発生した熱は、主に、嵩上部１１９によって引っ張り上げられる。嵩上部１１９によって引っ張り上げられた熱は、第１フィン群１２０のフィン１２１から大気中に放熱され、及び第２フィン群１３０のフィン１３１から放熱される。
【0034】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
（１）ヒートシンク１００は、光源部２００が配置される光源部配置領域１１２Ａの裏面に相当する対応領域１１１Ｂに、凸形状１１１Ａの嵩上部１１９を有する。嵩上部１１９は、光源部２００からの熱を引っ張り上げることができるので、光源部２００で発生した熱を、第１フィン群１２０の各フィンへ効率よく伝えることができる。
（２）図５で説明したように、ヒートシンク１００の中央領域１０１には、気体の流れを阻害する構造物がなく、吹き抜け経路１０３が形成されている。このため、気体は吹き抜け経路１０３を吹き抜けることができる。なお、フィンどうしは３ｍｍ以上５ｍｍ以下の間隔で形成されているので、フィンどうしは、気体の流入を阻害しない。よって、光源部２００から伝わる熱を効率的にヒートシンク１００の外部に排出できる。
（３）ヒートシンク１００のフィン１２１、フィン１３１は、上記で述べたように、板厚保方向が、仮想円の中心方向に対して角度θ、角度φだけオフセットされた位置に設置されている。このため、外周から流入する気体の流れを滞留させることなく、渦巻き状にして、対応領域１１１Ｂの上方の空間１０２に向かって、対流しやすくできる。このため、放熱効率を高めることができる。
（１）ヒートシンク１００は、光源部２００が配置される光源部配置領域１１２Ａの裏面に相当する対応領域１１１Ｂに、凸形状１１１Ａの嵩上部１１９を有する。嵩上部１１９は、光源部２００からの熱を引っ張り上げることができるので、光源部２００で発生した熱を、第１フィン群１２０の各フィンへ効率よく伝えることができる。
（２）図５で説明したように、ヒートシンク１００の中央領域１０１には、気体の流れを阻害する構造物がなく、吹き抜け経路１０３が形成されている。このため、気体は吹き抜け経路１０３を吹き抜けることができる。なお、フィンどうしは３ｍｍ以上５ｍｍ以下の間隔で形成されているので、フィンどうしは、気体の流入を阻害しない。よって、光源部２００から伝わる熱を効率的にヒートシンク１００の外部に排出できる。
（３）ヒートシンク１００のフィン１２１、フィン１３１は、上記で述べたように、板厚保方向が、仮想円の中心方向に対して角度θ、角度φだけオフセットされた位置に設置されている。このため、外周から流入する気体の流れを滞留させることなく、渦巻き状にして、対応領域１１１Ｂの上方の空間１０２に向かって、対流しやすくできる。このため、放熱効率を高めることができる。
【0035】
実施の形態２．
図１０～図１３を参照して、実施の形態２のヒートシンク１００－１、１００－２，１００－３，１００－４を説明する。実施の形態２の各ヒートシンクは、実施の形態１のヒートシンク１００に対してフィン形状が異なる。実施の形態２において、実施の形態１と同様の部分は説明を省略する。
図１０～図１３を参照して、実施の形態２のヒートシンク１００－１、１００－２，１００－３，１００－４を説明する。実施の形態２の各ヒートシンクは、実施の形態１のヒートシンク１００に対してフィン形状が異なる。実施の形態２において、実施の形態１と同様の部分は説明を省略する。
【0036】
【0037】
図１０を参照してヒートシンク１００－１を説明する。
（１）ヒートシンク１００－１は、第１フィン群１２０の外側に配置されたすべてのフィンが第２フィン群１３０を構成する。図５に示すように、ヒートシンク１００の場合、フィン１３１－９とフィン１３１－１０の間にフィンがあるが、これらは第２フィン群１３０には含まれない。ヒートシンク１００－１では、第１フィン群１２０の周囲に配置されたすべてのフィンがフィン１３１として第２フィン群１３０を構成する。
（１）ヒートシンク１００－１は、第１フィン群１２０の外側に配置されたすべてのフィンが第２フィン群１３０を構成する。図５に示すように、ヒートシンク１００の場合、フィン１３１－９とフィン１３１－１０の間にフィンがあるが、これらは第２フィン群１３０には含まれない。ヒートシンク１００－１では、第１フィン群１２０の周囲に配置されたすべてのフィンがフィン１３１として第２フィン群１３０を構成する。
【0038】
図１１を参照してヒートシンク１００－２を説明する。
（１）ヒートシンク１００－２では、第１フィン群１２０が嵩上部１１９の上面から起立している。これは破線範囲１１９Ｃに示すように、第２フィン群１３０のフィン１３１の下側底辺の一部が接触状態にあることからわかる。
（２）ヒートシンク１００－２では、第２フィン群１３０の各フィン１３１が平坦ではなくて曲率を持っている。
（３）ヒートシンク１００－２では、第２フィン群１３０を囲む第３フィン群１４０が存在する。第３フィン群１４０は複数のフィン１４１から構成される。フィン１４１は、フィン１３１と同様に、曲率を持つ。フィン１４１－１に曲率半径Ｒを示した。フィン１３１もフィン１４１と同様の曲率半径を有する。
（１）ヒートシンク１００－２では、第１フィン群１２０が嵩上部１１９の上面から起立している。これは破線範囲１１９Ｃに示すように、第２フィン群１３０のフィン１３１の下側底辺の一部が接触状態にあることからわかる。
（２）ヒートシンク１００－２では、第２フィン群１３０の各フィン１３１が平坦ではなくて曲率を持っている。
（３）ヒートシンク１００－２では、第２フィン群１３０を囲む第３フィン群１４０が存在する。第３フィン群１４０は複数のフィン１４１から構成される。フィン１４１は、フィン１３１と同様に、曲率を持つ。フィン１４１－１に曲率半径Ｒを示した。フィン１３１もフィン１４１と同様の曲率半径を有する。
【0039】
図１２を参照してヒートシンク１００－３を説明する。
（１）ヒートシンク１００では、第２フィン群１３０は存在しない。第１フィン群１２０は存在する。
（２）第１フィン群１２０のフィン１２１で囲まれた空間には、柱形状の柱状部１５０が４本存在する。４本の柱状部１５０は、嵩上部１１９の上面から起立している。
（１）ヒートシンク１００では、第２フィン群１３０は存在しない。第１フィン群１２０は存在する。
（２）第１フィン群１２０のフィン１２１で囲まれた空間には、柱形状の柱状部１５０が４本存在する。４本の柱状部１５０は、嵩上部１１９の上面から起立している。
【0040】
図１３を参照してヒートシンク１００－４を説明する。
（１）ヒートシンク１００－４は、第１フィン群１２０、第２フィン群１３０、第３フィン群１４０及び第４フィン群１６０を有している。第１フィン群１２０は複数のフィン１２１からなり、第２フィン群１３０は複数のフィン１３１からなり、第３フィン群１４０は複数のフィン１４１からなり、第４フィン群１６０は複数のフィン１６１からなる。
（２）第２フィン群１３０、第３フィン群１４０及び第４フィン群１６０の各フィンは、フィンの板厚が各仮想の周に沿うように、仮想の周に沿って配置されている。
（１）ヒートシンク１００－４は、第１フィン群１２０、第２フィン群１３０、第３フィン群１４０及び第４フィン群１６０を有している。第１フィン群１２０は複数のフィン１２１からなり、第２フィン群１３０は複数のフィン１３１からなり、第３フィン群１４０は複数のフィン１４１からなり、第４フィン群１６０は複数のフィン１６１からなる。
（２）第２フィン群１３０、第３フィン群１４０及び第４フィン群１６０の各フィンは、フィンの板厚が各仮想の周に沿うように、仮想の周に沿って配置されている。
【0041】
実施の形態２のヒートシンク１００－１からヒートシンク１００－２についても、実施の形態１のヒートシンク１００の効果を得ることができる。
【0042】
以上、本発明の実施の形態１，２について説明したが、実施の形態１，２を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、実施の形態１または実施の形態２を部分的に実施しても構わない。あるいは、実施の形態１，２を部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0043】
Ｂ 板幅、Ｂｍａｘ 最大板幅、Ｈ 高さ、ｈｍｉｎ 最小間隔、ｔ 板厚、１０ 照明装置、１１，１８ 流路、１００ ヒートシンク、１０１ 中央領域、１０２ 空間、１０３ 吹き抜け経路、１０４ 気体、１０５ 両矢印、１０６Ａ 破線矢印、１０６Ｂ 実線矢印、１０７，１０８ 矢印、１１０ ベース部、１１１ 一方の面、１１１Ａ 凸形状、１１１Ｂ 対応領域、１１２ 他方の面、１１２Ａ 光源部配置領域、１１３ 第１の仮想円周、１１４ 第１の仮想円、１１５ 半径方向、１１６ 第２の仮想円周、１１７ 第２の仮想円、１１８ 半径方向、１１９ 嵩上部、１１９Ａ 上側円周、１１９Ｂ 下側円周、１１９Ｃ 破線範囲、１２０ 第１フィン群、１２１ フィン、１２１Ｆ 板面、１２４ 幅方向、１３０ 第２フィン群、１３１ フィン、１３１Ｆ 板面、１３４ 幅方向、１４０ 第３フィン群、１４１ フィン、１５０ 柱状部、１６０ 第４フィン群、１６１ フィン、２００ 光源部、３００ リフレクタ、４００ 拡散板、５００ 反射板枠、５０１ 取付けバネ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】