[发明专利]LED照明用散热片及其制造方法

说明书

本申请是国际申请号PCT/JP2012/081769、国家阶段申请号201280054494.0、申请日2012年12月7日、发明名称“LED照明用散热片及其制造方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于将以发光二极管(LED)元件(包括在基板等安装有多个元件的结构)为发光源的LED照明在发光时产生的热量向周围的空间散热的LED照明用散热片。

背景技术

以发光二极管(LED)元件为发光源的照明因消耗电力低且寿命长而开始逐渐向市场渗透。该LED灯具有以对白炽灯、荧光灯这样的现有灯泡进行替换为目标而开发的普通灯泡型的LED灯泡、机动车的前照灯等车载LED照明、在建筑物或其他领域中的埋设照明等。其中，近年来尤为受到注目的是车载LED照明(车辆用灯具、车辆用前照灯)，开始向LED元件的替换。另外，应用该车载LED照明，建筑物等其他领域的埋设照明也开始向LED照明替换。

然而，作为该LED照明的发光源的LED元件承受热量的能力非常差，当超过允许温度时，存在发光效率降低且其寿命也受到影响这样的问题。为了解决该问题，需要将LED元件的发光时产生的热量向周围的空间散热，因此LED照明具备大型的散热片。

该LED照明用散热片大多以铝(包括铝合金)为材料而通过压铸、挤压成形来形成。例如，专利文献1～3中公开有这些之中的具有代表性的散热片结构。这些散热片具有：LED光源配置固定在正面侧的基板部；以及在该基板部的背面侧隔开间隔地突出的多片平行配置的翅片部，通过增大基板部及翅片部的表面积，使散热增加，能够获得恒定的散热性。

与此相对，一直以来还提出实现更轻型化及低成本化的散热片。例如专利文献4中提出将对铝等高导热率的金属平板进行弯折加工而形成的散热片作为车辆用灯具的散热片。该散热片是将1mm～3mm左右的厚度的金属平板弯折加工成剖面呈勺子状而成的，由纵剖面为コ状的勺子部分的散热部以及纵剖面为勺子的柄部分的对LED元件进行支承的支承部构成。而且，散热片的整体形状为如下的形状：设置多个将所述散热部在其长边方向(或宽度方向)的范围内以恒定间隔切成细条状而成的狭缝状的开口部，多个宽度较窄的开口部与宽度较窄的散热部交替平行地排列的梳齿状。

另外，作为由铝或铝合金等形成的压铸制(以下，也描述为铝压铸构造)的散热片，专利文献5～7中公开有LED灯泡的散热片，专利文献8～10中公开有车载LED照明的散热片，专利文献11、12中公开有埋设照明的散热片。

基于所述压铸、挤压型材的、现有的散热片H的基本结构如图9所示，LED元件(光源)L具有配置固定在正面侧的基板部50以及在该基板部50的背面侧隔开间隔地突出的多片平行配置的翅片部60。在将上述的散热片H作为机动车的前照灯、尾灯等车载照明用而组装于壳体并进行使用的情况下，散热片H设置在有限的狭窄空间内。

因此，基板部50、翅片部60所处的散热空间也成为封闭的容积较小的状态，由于几乎没有空气的对流，因此在上述的设置环境下几乎无法期待基于对流的散热。因此，基于辐射的散热成为中心，如上述以往那样，对通过翅片等而使散热侧面积增加的散热片的构造而言，基于该辐射的散热不充分，存在整体上无法实现高效的散热这样的问题。

即，在基于辐射的情况下，在图9的右下所表示的X、Y、Z轴方向(三维方向)的投影面积的大小左右其效率，该投影面积越大、辐射效率越发提高。关于这点，图9的散热片的Y方向的投影面积成为基板部50的平面与翅片部60的平面的合计，因此是优选的。然而，Z方向的投影面积为基板部50的侧面与翅片部60的侧面的合计且成为梳齿状、空间较多，因此成为不足基板部50的长度乘以翅片部60的高度后的总面积的50％的较小面积。另外，X方向的投影面积成为基板部50的正面与翅片部60的正面的合计，与翅片部60例如为4片无关，这些翅片部重复而具有与1片相同的投影面积，散热侧单位面积的辐射效率低。

与此相对地，比起由所述图9的压铸、挤压型材来形成的现有的散热片H，对所述金属平板进行弯折加工而形成的散热片实现轻型化。另外，在散热部邻接地设置所述狭缝状的开口部，因此在灯室内对流的空气流入所述散热部内，同时产生从所述开口部穿过去这样的空气流，通过产生该空气流(对流)，能够提高散热效率。