JP2011165351A - Led lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はLED照明装置に関する。 The present invention relates to an LED lighting device.
LED(Light Emitting Diode)は、電流を流すと発光する半導体素子の一種である。LEDには、アノードとカソードの2つの端子がある。アノードに正の電圧を、カソードに負の電圧をかけると、数ボルトの電圧で電流が流れてLEDが発光する。LEDの発光色として赤、緑、オレンジ、青などがある。LEDの用途は、フルカラーの表示装置や照明、光ディスク装置のヘッドなど広範囲に及ぶ。なかでも、LEDを用いた照明装置は、白熱電球や蛍光灯といった従来の照明に比べて電力消費量が少なく、製品寿命も長いという利点を持っている。 An LED (Light Emitting Diode) is a type of semiconductor element that emits light when an electric current is applied. An LED has two terminals, an anode and a cathode. When a positive voltage is applied to the anode and a negative voltage is applied to the cathode, a current flows at a voltage of several volts and the LED emits light. There are red, green, orange, blue, and the like as light emission colors of LEDs. The applications of LEDs are wide-ranging, such as full-color display devices, lighting, and heads of optical disk devices. Especially, the illuminating device using LED has the advantage that there is little power consumption and long product life compared with the conventional illuminations, such as an incandescent lamp and a fluorescent lamp.
従来のLED照明装置として、特許文献1のようなものが挙げられる。特許文献1に記載のLED照明装置においては、LED素子から発生した熱を放熱するためのフィンが、LED素子を配置した基板の裏側に設けられている。
As a conventional LED lighting device, a device as disclosed in
上述したように、従来のLED照明装置は、LED素子から発生した熱を放熱するためのフィンを有している。しかし、フィンを用いた放熱の効果は不十分であり、十分な効果を得ようとするとフィンの大型化を招く。 As described above, the conventional LED lighting device has fins for radiating heat generated from the LED elements. However, the effect of heat dissipation using the fins is insufficient, and an attempt to obtain a sufficient effect leads to an increase in the size of the fins.
本発明は、上記の問題点に鑑み、LED素子を効率良く冷却することのできるLED照明装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the LED illuminating device which can cool an LED element efficiently in view of said problem.
上記目的を達成するため、本発明に係るLED照明装置は、筐体と、前記筐体内に設けられ、LED素子を収納する凹部を備えたレンズと、前記筐体内において、前記レンズの取付面側に設けられた、前記LED素子を冷却するファンと、前記筐体内に設けられ、前記筐体の外部から前記ファンへ空気を導入する空気導入路と、前記筐体内に設けられ、前記ファンから前記LED素子へ空気を流す空気流路と、前記筐体に設けられ、前記LED素子を通った空気を前記筐体の外部へ排出する空気排出口とを備えている。 In order to achieve the above object, an LED lighting device according to the present invention includes a housing, a lens provided in the housing and provided with a recess for housing the LED element, and a mounting surface side of the lens in the housing. A fan that cools the LED element, and an air introduction path that is provided in the housing and introduces air from the outside of the housing to the fan. An air flow path for flowing air to the LED element, and an air discharge port provided in the casing and for discharging the air passing through the LED element to the outside of the casing.
LED照明装置の別の形態によれば、前記空気排出口が、前記LED素子を配置した基板の周囲に設けられている。 According to another form of the LED illumination device, the air outlet is provided around a substrate on which the LED elements are arranged.
LED照明装置の別の形態によれば、前記レンズの投光面側に設けられたフィルタをさらに備えている。 According to another form of the LED illumination device, the LED illumination device further includes a filter provided on the light projecting surface side of the lens.
LED照明装置の別の形態によれば、前記レンズの外周部を覆うように設けられたフードをさらに備えている。 According to another form of the LED illumination device, the LED illumination device further includes a hood provided so as to cover the outer peripheral portion of the lens.
本発明に係るLED照明装置は、筐体と、前記筐体内に設けられ、LED素子を収納する凹部を備えたレンズと、前記筐体内において、前記レンズの取付面側に設けられた、前記LED素子を冷却するファンと、前記筐体内に設けられ、前記筐体の外部から前記ファンへ空気を導入する空気導入路と、前記筐体内に設けられ、前記ファンから前記LED素子へ空気を流す空気流路と、前記筐体に設けられ、前記LED素子を通った空気を前記筐体の外部へ排出する空気排出口とを備えている。このようなLED照明装置の構成によれば、筐体外部から筐体内のLED素子を通って筐体外部へと向かう空気の流れが生まれるため、筐体内のLED素子から発生した熱を筐体の外部へ効率良く排出することができる。 The LED lighting device according to the present invention includes a housing, a lens provided in the housing and provided with a recess for housing the LED element, and the LED provided on the lens mounting surface side in the housing. A fan that cools the element, an air introduction path that is provided in the casing and introduces air from the outside of the casing to the fan, and an air that is provided in the casing and flows air from the fan to the LED element A flow path and an air outlet provided in the casing and exhausting the air that has passed through the LED element to the outside of the casing are provided. According to such a configuration of the LED lighting device, an air flow is generated from the outside of the housing through the LED elements in the housing to the outside of the housing, so that the heat generated from the LED elements in the housing is It can be discharged efficiently to the outside.
LED照明装置の別の形態によれば、前記空気排出口が、前記LED素子を配置した基板の周囲に設けられている。そのため、LED素子から発生した熱を奪った空気が、迅速かつ確実にLED照明装置の外へ排出される。 According to another form of the LED illumination device, the air outlet is provided around a substrate on which the LED elements are arranged. For this reason, the air deprived of heat generated from the LED elements is quickly and reliably discharged out of the LED lighting device.
LED照明装置の別の形態によれば、前記レンズの投光面側に設けられたフィルタをさらに備えている。このフィルタは、LED素子から発せられてレンズの投光面を通った光のうち、ある波長域の光を選択的に透過させ、その他の波長域の光を反射させることができるため、LED照明装置の用途に合わせて光の色を調節することができる。 According to another form of the LED illumination device, the LED illumination device further includes a filter provided on the light projecting surface side of the lens. This filter can selectively transmit light in a certain wavelength region and reflect light in other wavelength regions out of the light emitted from the LED element and passing through the light projection surface of the lens. The color of light can be adjusted according to the application of the apparatus.
LED照明装置の別の形態によれば、前記レンズの外周部を覆うように設けられたフードをさらに備えている。そのため、LED素子から発せられてレンズの外周部を通った光はフードにより遮られ、結果として所望の領域にのみ光を照射することができる。 According to another form of the LED illumination device, the LED illumination device further includes a hood provided so as to cover the outer peripheral portion of the lens. Therefore, the light emitted from the LED element and passing through the outer periphery of the lens is blocked by the hood, and as a result, only a desired region can be irradiated with light.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、LED照明装置1の正面図である。図2は、LED照明装置1の側面図である。図3は、LED照明装置1の平面図である。図4は、図3に示したLED照明装置1のA−A線断面図である。図5は、図3に示したLED照明装置1のB−B線断面図である。図6は、LED照明装置1の底面図である。
FIG. 1 is a front view of the
図1に示したように、LED照明装置1は筐体2を有している。筐体2は、略円筒形状のリヤカバー2aと、略リング形状のフロントカバー2bと、アーム2cとからなる。そして、リヤカバー2aとフロントカバー2bとは、アーム2cにより固定されている。筐体2は、アルミダイキャストにより一体型として製造されたものである。
As shown in FIG. 1, the
リヤカバー2aとフロントカバー2bとの間には、略円錐台形状のフード3が設けられている。このフード3の内側には、レンズ11が配置されている。
A substantially
図2に示したように、筐体2のリヤカバー2aの側面上方には、略矩形の空気導入口4が複数個設けられている。
As shown in FIG. 2, a plurality of substantially
図3に示したように、筐体2のリヤカバー2aの上端面には、空気導入口5が左右対称に同じ数ずつ複数個設けられている。各空気導入口5は、いずれも略矩形であるが、大きさは異なっている。
As shown in FIG. 3, the same number of
図4、図5に示したように、リヤカバー2aの内部には、リヤカバー2aの径方向に延びている支持壁16が設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, a
支持壁16の上部には、ファンモーターを内蔵したファン9が設けられている。また、リヤカバー2aの内部において、ファン9の上部には空気導入路10が設けられている。空気導入路10は、空気導入口4及び空気導入口5と連通している。
A
支持壁16の投光面側には、六角形の形状をした基板6が設けられている。基板6の投光面側には、LED素子7が配置されている。
A
また、ファン9とLED素子7を配置した基板6との間には、リヤカバー2aの上下方向に延びている複数の空気流路13が設けられている。
A plurality of
基板6の下部には、円錐台形状のレンズ11が設けられている。レンズ11には、レンズの外方に向かって突出した係止部11aが設けられている。さらに、レンズ11は、第一の凹部11bと第二の凹部11cと投光面11dを有している。第二の凹部11cは、底部11eと内周壁11fとを有している。
A truncated cone-
レンズ11は、係止部11aを筐体2に設けられた切り欠き14に嵌合することにより、筐体2内で固定されている。そして、第一の凹部11bには、基板6に配置されたLED素子7が収納されている。
The
レンズ11の外周部15を覆うように、上述のフード3が設けられている。
The above-described
レンズ11の投光面11d側には、ある波長域の光を選択的に透過させ、その他の波長域の光を反射させるフィルタ12が設けられている。
A
図6においては、図を分かり易くするために、フード3及びフード3内のレンズ11は図示していない。支持壁16は、開口と、その開口の径方向に延びた三つのフレームとを有している。三つのフレームは開口の中央で交差するように設けられている。これらの三つのフレームに基板6を配置することにより、空気排出口8が形成されることになる。基板6には、3個のLED素子7が周方向にほぼ等しい間隔をおいて配置されている。LED素子7は1個あたり10ワットである。
In FIG. 6, the
上記のような構成のLED照明装置1における光の進行について説明する。LED素子7は、図示しない外部電源から電力の供給を受けて発光する。LED素子7から発せられた光は、レンズ11内を進む。レンズ11内を進んでレンズ11の外へ向かう光のうち、投光面11d、底部11e、内周壁11fを通った光は、フィルタ12へ入射する。そして、フィルタ12の特性により定まる、ある波長域の光はフィルタ12を透過し、被照射面に照射される一方、その他の波長域の光はフィルタ12によって反射する。これにより、LED照明装置1の用途に合わせて光の色を調節することができる。また、レンズ11の外周部15を通りレンズ11の外へ出た光は、フード3により遮られる。
The progress of light in the
上記のような構成のLED照明装置1における空気の流れについて説明する。ファン9内のファンモーターは、図示しない電源から電力の供給を受けて回転する。すると、ファン9が回転し、空気導入口4及び空気導入口5から空気導入路10へ空気が流れ込む。空気導入路10へと導入された空気は、ファン9を通り、空気流路13へと流れ込む。空気流路13を出た空気は、基板6に配置されたLED素子7を通る。この空気は、点灯しているLED素子7から発せられた熱を奪う。そして、LED素子7から発せられた熱を奪った空気は、空気排出口8から筐体2外部へと排出される。
The flow of air in the
上述したように、LED照明装置1は、ファン9と空気導入路10と空気流路13と空気排出口8とを備えている。そのため、LED素子7を効率的に冷却することができる。この冷却の効果は、従来のフィンを用いた放熱の効果に比べて高い。
As described above, the
また、空気排出口8が、LED素子7を配置した基板6の周囲に設けられている。そのため、LED素子7から発生した熱を奪った空気を、LED照明装置1の筐体2の外部へ迅速かつ確実に排出することができる。
An
LED照明装置1は、レンズ11の投光面11d側に設けられたフィルタ12をさらに備えている。このフィルタ12は、LED素子7から発せられてレンズ11の投光面11dを通った光のうち、ある波長域の光を選択的に透過させ、その他の波長域の光を反射させることができるため、LED照明装置1の用途に合わせて光の色を調節することができる。
The
LED照明装置1は、レンズ11の外周部15を覆うように設けられたフード3をさらに備えている。そのため、LED素子7から発せられてレンズ11の外周部15を通った光は、フード3により遮られ、所望の領域にのみ光を照射することができる。
The
他の実施の形態では、図1に示したフード3は設けられていない。この場合、レンズ11の外周部15を通りレンズ11の外へ出た光は、被照射面に照射される。すなわち、フード3を設けた場合とは異なる演出効果が得られる。
In other embodiments, the
また、LED素子7のワット数によっては、LED素子7に電力を供給する電源をリヤカバー2aの空気導入路10内に設けてもよい。これにより、外部電源が不要となり、LED照明装置全体の小型化を図ることができる。ただし、空気導入路10内の電源は、空気導入口4及び5からファン9へ向かう空気の流れを妨げない箇所に設けられていることが必要である。
Further, depending on the wattage of the
他の実施例では、基板6は、六角形以外の他の多角形や円形などの任意の形状とすることができる。
In other embodiments, the
また、他の実施例では、LED素子7の個数を任意の数とすることができる。LED素子のワット数も任意の数値とすることができる。
Moreover, in another Example, the number of the
1 LED照明装置
2 筐体
2a リヤカバー
2b フロントカバー
2c アーム
3 フード
4 空気導入口
5 空気導入口
6 基板
7 LED素子
8 空気排出口
9 ファン
10 空気導入路
11 レンズ
11a 係止部
11b 第一の凹部
11c 第二の凹部
11d 投光面
11e 底部
11f 内周壁
12 フィルタ
13 空気流路
14 切り欠き
15 外周部
16 支持壁
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記筐体内に設けられ、LED素子を収納する凹部を備えたレンズと、
前記筐体内において、前記レンズの取付面側に設けられた、前記LED素子を冷却するファンと、
前記筐体内に設けられ、前記筐体の外部から前記ファンへ空気を導入する空気導入路と、
前記筐体内に設けられ、前記ファンから前記LED素子へ空気を流す空気流路と、
前記筐体に設けられ、前記LED素子を通った空気を前記筐体の外部へ排出する空気排出口と
を備えているLED照明装置。 A housing,
A lens provided in the housing and provided with a recess for housing the LED element;
In the housing, provided on the lens mounting surface side, a fan for cooling the LED element,
An air introduction path provided in the housing and for introducing air into the fan from the outside of the housing;
An air flow path provided in the housing and for flowing air from the fan to the LED element;
An LED lighting device comprising: an air discharge port provided in the housing and configured to discharge air that has passed through the LED element to the outside of the housing.
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