JP2018018716A - 伝熱体および帯状ledライト - Google Patents
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Abstract
Description
このLED実装用回路基板について、第1の基板と第2の基板との裏面同士を接着して一枚の可撓性の板としたものと、上部のLED搭載部とで、断面T字状とすることで、発光ユニットが形成される。
いた透明または半透明のカバーを被せることで帯状LEDライトが形成される。
従って、線状で長尺な帯状LEDライトに実装されるLEDが、高輝度で発熱量が大きくても、高温となることが抑えることができるだけでなく、帯状LEDライトが撓んでも柔軟に対応できる優れた耐屈曲性を有する伝熱体の開発が望まれている。
本発明の実施の形態1に係る伝熱体および帯状LEDライトを図面に基づいて説明する。
図1および図2に示すように、伝熱体10は、長尺状の帯状LEDライトに使用され、LEDからの熱を伝熱するものである。伝熱体10は、金属製とすることができ、耐腐食性の高いステンレス製とすることができる。
伝熱体10は、可撓性を有する帯状の長尺部11と、長尺部11の長さ方向F1に沿って所定間隔ごとに配置され、長尺部11の幅方向F2の一側S11から、長尺部11の厚み方向F3に沿って両方向に延び、LEDを搭載するための板状の受熱部12とを備えている。
帯板部111は、一定の幅W1を有している。支柱部112は、基端部112aが帯板部111と連続して接続され、先端部112bが曲げられていることで連続して受熱部12と接続されている。
図3に示すように、可撓性を有する一枚の帯状の金属板100を打ち抜き、曲げ加工を施すことにより、図1に示す伝熱体10が形成される。
切断線L1は、帯板部111の一側S11と、余剰部104とを切り離すための切断位置を示す。切断線L2は、支柱部形成領域102と受熱部形成領域103の第一端辺103aと、余剰部104とを切り離すための切断位置を示す。切断線L3は、受熱部形成領域103の第二端辺103bと、余剰部104とを切り離すための切断位置を示す。切断線L4は、受熱部形成領域103の第三端辺103cと、余剰部104とを切り離すための切断位置を示す。
帯板部111と受熱部形成領域103とは、その境界に位置する切断線L5によって切り離される。支柱部形成領域102と受熱部形成領域103とは、その境界に位置する切断線L6によって切り離される。
以上のようにして、図1に示す伝熱体10を製造することができる。
図5に示すLEDユニット20は、伝熱体10と、伝熱体10の各部のそれぞれの面に接着材により貼り付けられたフレキシブル印刷基板21と、フレキシブル印刷基板21に搭載され、電源が給されるLED22とを備えている。
フレキシブル印刷基板21は、帯板部111に沿って延びる幹部211と、幹部211から突出して、支柱部112に沿って延びる枝部212、枝部212から受熱部12に拡がり、LED22が搭載される搭載部213とを備えている。
図5においては、フレキシブル印刷基板21に実装される、電流制限用の抵抗や、逆流防止用のダイオードは省略している。
LED22は、大電流を流すことにより高輝度化を図ったSMD(表面実装部品)タイプのものである。
筐体51は、LEDユニット20が挿入される断面矩形状の空間31を内部に有する帯状絶縁ケース30により形成されている。
を使用することも可能であるが、入射した光の反射を抑えるミクロサイズのシリコーン微
粒子やアクリル微粒子を使用するのが好適である。光透過性の合成樹脂又は合成ゴムは、
市販されている合成樹脂又は合成ゴムの中から選択される。例えば、光透過性の合成樹脂
としては、ポリエーテル樹脂が好適で、光透過性の合成ゴムとしては、シリコーンゴムが
好適である。
図6に示すように、フレキシブル印刷基板21に形成された配線パターンに電源が供給されると、それぞれの搭載部213に搭載されたLED22が発光する。
LED22が発光により発熱すると、この熱は、フレキシブル印刷基板21の搭載部213を介して伝熱体10の受熱部12に伝熱する。受熱部12に伝わった熱は、支柱部112に伝熱し、帯板部111へ伝熱して長さ方向F1に拡がる。このようにして、LED22からの熱が、各部に伝熱して拡散するため、LED22が高温になることが抑えられる。従って、伝熱体10は、発熱量の大きい高輝度なLED22が高温となることを抑えることができるので、LED22の劣化を抑止することができ、LED22の長寿化を図ることができる。
LEDユニット20では、筐体51が発光方向に対して側面方向に屈曲しても、長尺部11が帯状に形成され、可撓性を有しているため、優れた耐屈曲性を発揮することができる。従って、LEDユニット20は、伝熱体10およびフレキシブル印刷基板21が、発光方向に対して側面方向に撓んでも、筐体51の屈曲に追従して変形することで、LED22の発光方向を維持したままLED22へ電源を供給することができると共に、LED22からの熱を拡散することができる。そのため、帯状LEDライト50は、曲げた状態で使用することができ、曲げた状態で、保管や運搬することができる。
また、帯板状の帯板部111は、細い薄板であるため多少のよじれにも変形して追従することができる。
なお、伝熱体の屈曲についての説明を簡略化するために、支柱部を省略した伝熱体により説明する。
図7(A)に示すように、伝熱体10xは、帯状の長尺部11xが支柱部を備えていない。LED22(図7(A)および同図(B)では図示せず)が搭載される板状の受熱部12xは、長尺部11xの幅方向F2の一側S11から、長尺部11xの厚み方向F3の一側S21へ突出している。この受熱部12xは、長尺部11xの長さ方向に沿って、所定間隔ごとに配置されている。従って、この伝熱体10xは、長尺部11xを一方の端面から見たときに、逆L字状に見える。
そうしたときに、受熱部12xが長尺部11xから突出した一側S21へ、長尺部11xが膨らむように曲がるときには、受熱部12xの先端部12x1同士の間隔が拡がるだけであるため、受熱部12xは、隣接する受熱部12xの先端部12x1と当たることはない。
このとき、幅a1:間隔b1が2:1であれば、受熱部12xの端辺同士が成す角度の1/2を角度θ1とすると、角度θ1は、SINθ1=(b1/2)/a1であることから、角度θ1は14.5°となる。
このことから伝熱体10xでは、一側S21に膨らむように長尺部11xを曲げるときには、長尺部11xを大きく曲げることができるが、他側S22が膨らむように曲げるときには、長尺部11xに対して、それぞれの受熱部12xが合計で29°となるまでしか長尺部11xを曲げられない。
このときの、受熱部12xの幅をa2、受熱部12x同士の間隔をb2とする。また、幅a2:間隔b2は、例えば、2:1とする。
このとき、幅a2:間隔b2が2:1であれば、受熱部12x同士が成す角度の1/2を角度θ2とすると、角度θ2は、SINθ2=(b2/2)/(a2/2)であることから、角度θ2は30°となる。
このことから伝熱体10yでは、一側S21と他側S22のいずれにも、長尺部11xに対する受熱部12xの角度が合計で60°となるまで、長尺部11xを曲げることができる。
従って、図8(A)に示す伝熱体10yでは、図7(A)に示す伝熱体10xでは29°までしか曲げられないところを60°まで、幅方向F3のいずれにも曲げることができる。
従って、LEDユニット20を帯状絶縁ケース30(図6参照)に収納したときに、天面部30aとの隙間を大きく確保する必要がない。また、LED22の光学的な特性の変化を抑えることができるため、明るさのばらつきを抑えることができる。
帯状絶縁ケース300は、透明又は半透明の軟質プラスチックまたはシリコーンゴムからなり、色は無色でも着色されていてもよい。
帯状絶縁ケース300の下部304には、両側に直線状の凹部305が形成され、上部306に比べて細くなるように形成されている。
このように、帯状絶縁ケース300の下部304に直線状の凹部305が形成されていることで、帯状絶縁ケース300の下部304は更に撓みやすくなる。帯状絶縁ケース300の下部304が撓んでも、LEDユニット20の長尺部11が撓むことで、帯状絶縁ケース300の撓みにLEDユニット20を追従させることができる。従って、図11に示す帯状LEDライト50yは、発熱量の大きい高輝度なLEDが高温となることを抑えつつ、帯状LEDライト50yをしなやかに曲げることができる。
本発明の実施の形態2に係る伝熱体を、図面に基づいて説明する。なお、図12および図13においては、図1および図2、図6と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。図12および図13では、フレキシブル印刷基板21は図示していない。
図10に示すように、伝熱体10pの受熱部121は、長尺部11の長さ方向に対して、少なくともLED22が搭載される範囲が傾斜した状態に形成されている。
傾斜面121bには、LED22が搭載されているため、強い光を出射するLED22の発光方向F6が、光拡散部34の入射面に対して傾斜する。
LEDの配光特性は、一般的には、発光面に対して鉛直方向に強い光が出射する。そして、鉛直方向から側方へ向かうに従って徐々に光の強さが低下する。
は、光拡散部34をまっすぐ見たときに、観察者には、高輝度なLED22が点光源として認識されず、長さ方向に連続した光として見える。
従って、帯状LEDライトを、連続した直線状の1つの光源を有する照明器具として、観察者に認識させることができる。
11,11x 長尺部
111 帯板部
111a 一側縁部
112 支柱部
112a 基端部
112b 先端部
12,121,122,12x,12y 受熱部
12a 第一領域
12b 第二領域
121a 水平部分
121b 傾斜面
122a 傾斜面
12x1,12y1 先端部
a1,a2 幅
b1,b2 間隔
20 LEDユニット
21 フレキシブル印刷基板
211 幹部
212 枝部
213 搭載部
22 LED
30,300 帯状絶縁ケース
30a 天面部
31 空間
32 仕切り板
33 空間部
34 光拡散部
35 下部
301 フレキシブル印刷基板挿入溝
302,303 鉤状の係止機構
50,50x,50y 帯状LEDライト
51 筐体
100 金属板
100a 端辺
101 帯板部形成領域
102 支柱部形成領域
103 受熱部形成領域
103a 第一端辺
103b 第二端辺
103c 第三端辺
104 余剰部
F1 長さ方向
F2 幅方向
F3 厚み方向
F31,F32 方向
F4 幅方向
F5 突出方向
F6 発光方向
F71 一方の側面方向
F72 他方の側面方向
S11 一側
S12 他側
S21 一側
S22 他側
L0 長さ
L1〜L6 切断線
L7 折り位置
W1 幅
Claims (5)
- 可撓性を有する帯状の長尺部と、前記長尺部の長さ方向に沿って所定間隔ごとに配置され、前記長尺部の幅方向の一側から、前記長尺部の厚み方向に沿って両方向に延び、LEDが搭載される板状の受熱部とを備えた伝熱体。
- 前記長尺部は、帯板部と、前記帯板部の幅方向の一側縁部から突出して、前記受熱部を支持する板状の支柱部とを有する請求項1記載の伝熱体。
- 前記受熱部は、前記支柱部を中心に、前記長尺部の厚み方向の一側に延びる第一領域と、他側に延びる第二領域を有し、
前記第一領域は、前記支柱部から形成され、
前記第二領域は、前記第一領域から前記支柱部の長さに形成された請求項2記載の伝熱体。 - 前記受熱部は、前記長尺部の長さ方向に対して、少なくともLEDが搭載される範囲が傾斜した状態に形成された請求項1から3のいずれかの項に記載の伝熱体。
- 前記請求項1から4のいずれかの項に記載の伝熱体と、前記伝熱体に配置され、電源供給用の配線パターンが形成されたフレキシブル印刷基板と、前記フレキシブル印刷基板に実装され、前記配線パターンによる発光するLEDとを有するLEDユニットと、
前記LEDユニットが挿入される空間を内部に有する帯状絶縁ケースとを備えた帯状LEDライト。
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