JP2011028888A

JP2011028888A - Ｌｅｄ灯の放熱構造

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Publication number: JP2011028888A
Application number: JP2009171028A
Authority: JP
Inventors: Yu-Lin Chu; 朱裕麟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2011-02-10

Abstract

【課題】本発明は、ＬＥＤ灯の放熱構造を提供する。
【解決手段】少なくとも、ランプケーシングと灯光源から構成され、ランプケーシングは、主として、孔部を有するケーシング及び放熱シートからなり、ケーシング内に、孔部が形成され、ケーシングを囲むように、多数の放熱シートが設置され、灯光源は、主として、発光部材と放熱部材、熱伝導部材及び外蓋からなり、ランプケーシングの孔部内に設置され、発光部材の裏側に、放熱部材が接続され、その放熱部材の末端に、更に、熱伝導部材が接続され、これにより、発光部材が、ランプケーシングの開孔口に嵌挿され、発光部材によって発生した光源により、生成された熱エネルギーが、放熱部材を介して、熱伝導部材へ伝導され、その熱伝導部材により、更に、熱エネルギーが、ランプケーシングのケーシングと放熱シートへ伝導されて放熱される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ灯に関するものであり、さらに詳しくは、ＬＥＤ灯の放熱構造、特に、照明用のＬＥＤ灯の放熱構造に関するものである。

従来のＬＥＤ灯は、その灯光源と灯ケーシングとの結合位置に、熱伝導ゲルが使用され、前記熱伝導ゲルにより、灯光源と灯ケーシングとの間の空間が充填されたものであった。また、前記熱伝導ゲルにより、灯光源と灯ケーシングとの間の熱伝導面積が増大され、その熱伝導ゲルにより、前記の如き効果が得られるが、未だ十分に放熱の効果が得られないという状況にあった。

これは熱伝導ゲルがコロイドであるため、灯光源による発光により生成した熱エネルギーが、熱伝導ゲルまで伝導される時、熱エネルギーの伝導速度が遅くなり、そのため、熱エネルギーが、灯光源に集中滞留されるものと考えられた。

また、従来のＬＥＤ灯と灯光源との結合位置のケーシングの伝導面が、平面式であるため、熱エネルギーが、そこに、容易に集中して滞留しやすい傾向にある。

従って、熱エネルギーが、拡散できず、灯光源により生成した熱エネルギーが、灯光源内や灯光源外に集中滞留し、灯光源が、長期にわたり高温状態にさらされるので、灯光源の耐用寿命が短縮される状況にあった。

かかる状況下にあって、長期にわたる高温状態を解消可能なＬＥＤ灯放熱構造の開発が切望されてきた。

従って、本発明の主な課題は、前記ＬＥＤ灯の熱伝導ゲルを使用した場合に生ずる灯光源の発光により生成した熱エネルギーが、灯光源内及び灯光源の周囲に集中滞留するという問題を解決するための熱伝導ゲルに代わる新規なＬＥＤ灯の放熱構造を提供することにある。

そこで、本発明者は、前記の欠点を解消し、前記の本発明の課題を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、前記の通り、熱伝導ゲルの代わりに金属材質の放熱部材と熱伝導部材を採用することにより、発光部材により生成した熱エネルギーを急速にランプケーシングへ伝導して放熱することができ、また、ランプケーシング上の放熱シートの先端が、鋭い先端形状を有する鋭端部に形成されて、そして、発光部材に枢着され、その鋭端部との間に、隙間が形成されて隔離されることにより、発光部材により生成された熱エネルギーが、急速に伝導されて有効に放熱でき、前記課題を解決できることを見い出し、これらの知見に基いて本発明の完成に到達した。

かくして、請求項１に係る発明によれば、
少なくとも、
主として、孔部を有するケーシング及び放熱シートからなり、ケーシング内に、孔部が形成され、その開孔口に、灯光源の発光部材が嵌挿され、前記孔部内に、前記灯光源の放熱部材と熱伝導部材が収納され得るものであって、前記ケーシングを囲むように、多数の放熱シートが設置されたランプケーシングと、
主として、前記発光部材と前記放熱部材及び前記熱伝導部材からなり、前記ランプケーシングの孔部内に設置され、前記発光部材の外側に、多数のＬＥＤ灯が設置され、前記発光部材の裏側に、前記放熱部材が設けられ、前記放熱部材の末端に、前記熱伝導部材が接続され、その発光部材が、ランプケーシングの開孔口に結合される灯光源と、
から構成された、
ことを特徴とするＬＥＤ灯の放熱構造
が提供される。

請求項１に係る発明によれば、前記の如くＬＥＤ灯の放熱構造が提供されるが、さらに、好ましい実施の形態として下記の請求項２〜５に係る発明が提供される。

請求項２に係る発明は、前記灯光源の発光部材には、該発光部材の裏側において、放熱部材と枢着する位置から内部へ凹所が設けられることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ灯の放熱構造に関するものである。

請求項３に係る発明は、前記灯光源の発光部材において、発光部材の裏側に設けられた凹所の外形が、蜂巣状円形穴状に形成されることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ灯の放熱構造に関するものである。

請求項４に係る発明は、前記ＬＥＤ灯光源の発光部材を固定するものの外形が、円弧状であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ灯の放熱構造に関するものである。

請求項５に係る発明は、前記灯光源の放熱部材の外形が、蜂巣状であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ灯の放熱構造に関するものである。

本発明によれば、ＬＥＤ灯の放熱構造は、前記の如く、少なくとも、ランプケーシングと灯光源とから構成されるものである。ランプケーシングは、主として、孔部を有するケーシング及び放熱シートからなり、ケーシング内に、孔部が形成され、その開孔口に、灯光源の発光部材が嵌挿され、また、孔部内に、灯光源の放熱部材と熱伝導部材が収納され得るものであって、ケーシングを囲むように、多数の放熱シートが設置されたものである。一方、灯光源は、主として、発光部材と放熱部材及び熱伝導部材からなり、ランプケーシングの孔部内に設置され、発光部材の外側に多数のＬＥＤ灯が設置され、発光部材の裏側に、放熱部材が設けられ、放熱部材の末端に、熱伝導部材が接続され、その発光部材が、ランプケーシングの開孔口に結合される構造からなるものである。

本発明に係るＬＥＤ灯の放熱構造によれば、詳細に後述するように、灯光源で発生した熱エネルギーが、灯光源に集中滞留することなく、発光部材に接続した放熱部材及び熱伝導部材に伝導され、ランプケーシングの放熱シートから急速に放熱させることができる。

特に、請求項２〜５に係る発明によれば、発光部材の裏側に放熱部材を枢着する凹所を設けることにより、さらに急速な放熱が可能とさせることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の特徴及び技術内容について、詳しく説明するが、それらの図面等は、参考や説明のためのものであり、本発明は、それらによって限定されるものではない。

本発明によれば、図１のように、少なくとも、ランプケーシング１と灯光源２から構成されるＬＥＤ灯の放熱構造が提供される。

ランプケーシング１は、主として、孔部１２を有するケーシング１１及び放熱シート１３からなる。ケーシング１１は、リング状体である。ケーシング１１内に、孔部１２が形成され、その孔部１２の開口に、灯光源２の発光部材２１が嵌挿される。また、ケーシングの孔部１２内に、灯光源２の放熱部材２２と熱伝導部材２３が収納され、ケーシング１１を囲むように、多数の放熱シート１３が設置される。各放熱シート１３の間に、隙間が形成されているので放熱が容易となる。また、各放熱シート１３が、孔部１２の開口の一端において、鋭端部１３１に形成され、各鋭端部１３１の間において、放熱シート１３の間にある隙間によって隔離され、これにより、熱エネルギーが、孔部１２の開口に滞留することを防止することができる。その孔部１２の内部にある熱エネルギーは、放熱シート１３に伝導されて、前記放熱シート１３により、急速に、熱エネルギーを分散させることができる。

灯光源２は、主として、発光部材２１と放熱部材２２、熱伝導部材２３及び外蓋２４からなり、ランプケーシング１の孔部１２内に設置される。発光部材２１は、発光可能な灯であり、図２のように、その発光部材２１が、ランプケーシング１の孔部１２の開口に結合される。発光部材２１の外側には、多数のＬＥＤ灯２１１が設置され、発光部材２１でＬＥＤ灯２１１が固定される。発光部材２１の裏側に、放熱部材２２が設置され、その放熱部材２２の外形が、蜂巣状である。放熱部材２２の末端に、熱伝導部材２３が接続される。放熱部材２２と熱伝導部材２３とが、金属材質である。前記材質としては、銅が好ましい。

発光部材２１のＬＥＤ灯２１１により放射された光源により生成された熱エネルギーが、放熱部材２２を介して、熱伝導部材２３へ伝導され、その熱伝導部材２３により、更に、熱エネルギーがランプケーシング１のケーシング１１と放熱シート１３へ伝導されて放熱される。

また、発光部材２１の外側に、外蓋２４が設置され、図３のように、発光部材２１の裏側と放熱部材２２とが枢着された位置に、内部（発光部材の厚さ方向）へ凹む凹所２１２が設けられる。凹所２１２の外形を、放熱部材２２に合わせて変化させることができる。例えば、放熱部材２２が蜂巣状であれば、凹所２１２も、蜂巣状になる。また、放熱部材２２が、蜂巣の周囲から伸びるように形成されると、放熱部材２２と発光部材２１とが、一体成型になる。これにより、凹所２１２の発光部材２１の厚さが薄くなるため、ＬＥＤ灯２１１が光線を発生する時、生成した熱が、より急速に凹所２１２へ伝導される。また、凹所２１２と放熱部材２２とが、互いに枢着される位置において、その熱エネルギーが、より急速に放熱部材２２へ伝導されて放熱される。

また、図４に示すように、発光部材２１が、外側へ向う円弧状であるため、発光部材２１の照射角度が増大される。そして、図５のように、灯光源２の放熱部材２２が、円形棒状に形成され、凹所２１２が、円形穴状に形成されるため、放熱部材２２が、直接に凹所２１２に挿入され熱エネルギーを伝導することができる。

本発明によれば、図６のように、前記灯光源２の発光部材２１上のＬＥＤ灯２１１が、発光する場合、前記ＬＥＤ灯２１１により、熱エネルギーを生成し、図３のように、発光部材２１の裏側に、凹所２１２が設けられているため、前記凹所２１２で、ＬＥＤ灯２１１による熱エネルギーが、優先的に凹所２１２へ伝導される。これにより、凹所２１２により、絶えず、熱エネルギーが、発光部材２１の裏側に設置された灯光源２の放熱部材２２上へ伝導され、放熱部材２２により、更に、熱エネルギーが、灯光源２の熱伝導部材２３へ伝導され、最後に、熱伝導部材２３を介して、熱エネルギーが、ランプケーシング１のケーシング１１へ伝導される。そして、ケーシング１１上の放熱シート１３により、ケーシング１１からの熱エネルギーを分散して放出されるため、優れた放熱効果が実現される。また、図７のように、前記発光部材２１が、円弧状に形成される場合、ＬＥＤ灯２１１が、発光する時、前記ＬＥＤ灯２１１の照射光が、その円弧の弧度に沿って照射でき、これにより、その光照射の角度がより広くなる。

また、図６のように、本発明に係るＬＥＤ灯の放熱構造によれば、ランプケーシング１の放熱シート１３の先端が、鋭端部１３１に形成され、前記端部１３１が、各放熱シート１３の間にある隙間によって隔離される。そのため、灯光源２の発光部材２１上のＬＥＤ灯２１１による熱エネルギーの一部が、ランプケーシング１の先端へ伝導された時、その熱エネルギーが、端部１３１により急速に分散される。また、図３のように、発光部材２１の裏側に、多数の凹所２１２が形成され、その凹所２１２を利用して、ＬＥＤ灯２１１によって熱エネルギーが生成された時、その熱エネルギーの大部分が、優先的に凹所２１２へ伝導される。また、発光部材２１の凹所２１２上に、更に放熱部材２２が設けられ、これにより、凹所２１２に集中された熱エネルギーが、急速に放熱部材２２へ伝導されてから灯光源２の熱伝導部材２３へ伝導され、更に、熱伝導部材２３により、熱エネルギーがランプケーシング１へ伝導されて放熱される。そのため、発光部材２１の内外でも、急速に放熱でき、発光部材２１の耐用寿命が向上する。

以上の通り、本発明は、より進歩的かつより実用的であり、産業上の利用価値が極めて大きい。

以上の説明は、本発明の一実施例を示すものであり、本発明は、それによって限定されるものではない。また、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正による内容は、全てが、本発明の範囲内に含まれることは明らかである。

本発明に係るＬＥＤ灯の放熱構造の組立て状態の外観立体概念図である。本発明に係るＬＥＤ灯の放熱構造の組立て完成後の全体断面概念図である。本発明に係るＬＥＤ灯の放熱構造の発光部材の凹所の局部断面概念図である。本発明に係るＬＥＤ灯の放熱構造の他の組立て状態の外観立体概念図である。本発明に係るＬＥＤ灯の放熱構造の更に他の組立ての外観立体概念図である。本発明に係るＬＥＤ灯の放熱構造の組立て状態の外観断面立体概念図である。本発明に係るＬＥＤ灯の放熱構造の他の組立て状態の全体断面概念図である。

１ランプケーシング
１１ケーシング
１２孔部
１３放熱シート
１３１鋭端部
２灯光源
２１発光部材
２１１ＬＥＤ灯
２１２凹所
２２放熱部材
２３熱伝導部材
２４外蓋

Claims

少なくとも、
主として、孔部を有するケーシング及び放熱シートからなり、ケーシング内に孔部が形成され、その開孔口に、灯光源の発光部材が挿入され、前記孔部内に、前記灯光源の放熱部材と熱伝導部材が収納され得るものであって、前記ケーシングを囲むように、多数の放熱シートが設置されたランプケーシングと、
主として、前記発光部材と前記放熱部材及び前記熱伝導部材からなり、前記ランプケーシングの孔部内に設置され、前記発光部材の外側に、多数のＬＥＤ灯が設置され、前記発光部材の裏側に、前記放熱部材が設けられ、前記放熱部材の末端に、前記熱伝導部材が接続され、その発光部材が、ランプケーシングの開孔口に結合される灯光源と、
から構成された、
ことを特徴とするＬＥＤ灯の放熱構造。
前記灯光源の発光部材は、該発光部材の裏側において、放熱部材と枢着する位置から内部へ凹所が設けられることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ灯の放熱構造。
前記灯光源の発光部材は、発光部材の裏側に設けられた凹所の外形が、蜂巣状又は円形穴状に形成されることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ灯の放熱構造。
前記ＬＥＤ灯光源の発光部材を固定するものの外形は、円弧状であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ灯の放熱構造。
前記灯光源の放熱部材の外形は、蜂巣状であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ灯の放熱構造。