JP3108650U

JP3108650U - ランプの構造

Info

Publication number: JP3108650U
Application number: JP2004006575U
Authority: JP
Inventors: 家茂李
Original assignee: 家茂李
Priority date: 2004-11-09
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2010-11-09

Abstract

【課題】体積が小さく、使用寿命が長く、明るさ並びに光源の効率を高める発光ダイオードを用いたランプの構造を提供する。
【解決手段】発光ダイオードを光源するランプであって、ＬＥＤチップを熱伝導性に優れる塊状の金属上に配設し、該ＬＥＤチップは平面（散光用）又は凹面（集光用）を呈し、且つ該ＬＥＤチップは熱エネルギーを放出し、塊状の金属上へ迅速に熱伝導する。この放熱構造は、ＬＥＤチップの温度を大幅に下げ、並びに放熱構造との接触面積を拡大し、ＬＥＤチップが放出する熱エネルギーを速やかに放散するためＬＥＤチップは更に大きな電流量を受けることができ、更に優れた光源効率を得ることができる。
【選択図】図２

Description

本考案は、発光ダイオードを光源としたランプの構造に関する。

発光ダイオードを光源に応用し、熱伝導性に優れた塊状の金属を放熱体とするランプは、前記放熱体上方にそれぞれLEDチップを埋め込み、該放熱体のＬＥＤチップの配設面は、平面（散光用）又は凹面（集光用）に形成され、該ＬＥＤチップが放出する熱エネルギーを放熱体によりすばやく吸収して拡散し、該ＬＥＤチップの温度を下げ、該放熱体が吸収した熱エネルギーは更に大きな伝導面積を有する熱伝導基台へ伝導し、該熱伝導基台は更に熱エネルギーを電球基台或いは放熱器へ伝導し、更に該電球基台或いは放熱器は熱エネルギーを空中へ放出し、これによりＬＥＤチップの熱エネルギーは複数の放熱体により冷却され、該ＬＥＤチップは更に多くの電流量を受けることができ、及び明るさも増す。

発光ダイオードを光源としたランプの熱伝導基台のアルミ合金材質に関しては、ランプの熱伝導基台の形状が台形に形成され、該台形の片端の小さな平面の周囲に滑らかな斜面を設け、発光ダイオードの光束がこの斜面で反射して前記熱伝導基台表面に光が戻った時、また反射することになるのでランプの明るさがさらに増加する。

図１に示すように、従来の発行ダイオードを光源とするランプ１は、ランプ底部１１、ランプ基台１２、発光ダイオード１４、ランプカバー１３により構成されている。このランプの構成では、ランプ底部１１内部に回路板を設置しているが、この回路板は電気が通ると高温となり、且つこの回路板は高温環境の下では誤作動が生じやすく、また前記ランプ基台１２は密閉されており、このランプ基台背面に孔１５を有し、該孔１５は従来のランプ構造１の放熱口であり、且つこの孔１５の口径は小さく、従来の構造１の外殻材質はプラスチック類であり、このプラスチック類は放熱、に適していないため、ランプ内が高温となっても放熱しにくい。

また、前記ランプの構造では、発光ダイオード１４中に発光体（ＬＥＤ）を数多く設置しなくてはならず、このように発光体を数多く設置するためランプ内が短時間で高温となってしまい、ランプカバーはすぐにミスト化されてしまい、ランプの明るさを低減してしまう。

発光ダイオード（ＬＥＤ）の体積は、小さく、寿命が長いため、指示ランプ、掲示（看板）用ランプ、車のブレーキランプ及び信号などに多用されているが、ＬＥＤの放熱効果は前記の様によくない。光源の効率にも限りがあり大量のＬＥＤを必要とするランプ構造の場合は、体積も大きくなり、コストもかかる。従来の発光ダイオード（ＬＥＤ）は、金属性の支柱により放熱しており、長時間にわたって使用するとランプ内の温度が高くなり、発光ダイオード（ＬＥＤ）のチップは焼けてしまう恐れがあり、及びカバー体はミスト化されてしまい、ランプの明るさが次第に低くなっていき、ランの使用寿命も短い。

上述のような従来における発光ダイオードを用いたランプの構造は、下記の欠点が挙げられる。

必要とする発光ダイオードの数量が多く、そのため体積も大きく幅も増加する。

使用する発光ダイオードの数量が多く、長時間使用すると熱エネルギーが非常に高くなり、例えば密閉性の監視カメラの中に設置されているような場合は、ＬＥＤチップはすぐに焼けてしまい、及び発光ダイオードの透明度がミスト化してしまい、発光ダイオードの使用寿命が短くなってしまう。

本考案は上述した点に鑑みてさなれたもので、発光ダイオードの使用寿命が長く、ランプ体積が小さく、迅速な放熱ができる発光ダイオードを光源としたランプの構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本考案によるランプの構造は、二つの配設面を有し、片面にＬＥＤチップを配設した金、銀、銅、アルミニウムなどの熱伝導に優れた金属材質による金属製の放熱体と、前記金属製の放熱体の配設面に散光用の平面及び集光用の凹面を形成し、且つＬＥＤチップを含む別の配設面を絶縁フレーム内に収納して積載面に配設した熱伝導基台と、前記金属製の放熱体は積載面を有し、該金属製の放熱体と一体に形成した電球基台と、前記熱伝導基台に接合する電球底部と、前記熱伝導基台は錫により形成し、傾斜面を有し、発光ダイオードの光束の反射を集中して明るさを増加し、前記熱伝導基台は熱を吸収、並びに該金属製の放熱体の熱エネルギーを放熱することを特徴とする。

本考案によれば、下記の効果を達成することができる。

１．発光チップを数個の放熱体上にはりつけ、且つ熱伝導基台の積載面上に集められ、並びに光源が集中して光束となるため、一電球構造体だけで必要とする光源に達し、材料費の浪費をさけることができる。

２．発光チップの熱エネルギーは金属製の放熱体、熱伝導基台、放熱器、及びランプ基台または放熱器を経由して迅速に空中へ放出され、また、電球の構造は体積が小さく、迅速に放熱することができ、寿命も長い。

３．チップの熱エネルギーを迅速に放熱し、且つ発光チップは更に大きな電流量を受けることができ、明るさ並びに光源の効率を高めることができる。

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。

図２、３及び図４に示すように、本考案実施例１のランプの構造は、電球２、電球底部２１、電球基台２２、熱伝導基台２４、積載面２４１、金属製放熱体２６、フレーム２５、電球カバー２３により構成されている。前記電球底部２１は、外縁にねじ山２１１を設けている。なお、このねじ山２１１は、必要とする国際標準の規格に基づき変更することができる。前記電球底部２１は、前端に電球基台２２を設け、該電球基台２２の上方に熱伝導基台２４を設けている。この熱伝導基台２４は、前端の小さめの平面を積載面２４１とし、該積載面２４１の上方は金属製放熱体２６を配設している。ＬＥＤチップ２６１を有する複数の金属製放熱体２６間には、絶縁フレーム２５を設け、該絶縁フレーム２５は金属製放熱体２６を挟時して該金属製放熱体２６を決められた位置に配置するようになっている。前記熱伝導基台２４は、金属製放熱体２６の体積よりも大きく、熱伝導性に優れ、且つ放熱性に優れている。

ＬＥＤチップ２６１は、熱エネルギーを放出すると、前記金属製放熱体２６は該ＬＥＤチップ２６１の熱エネルギーをすばやく吸収し、更に熱伝導基台２４又は放熱器へ熱を伝導し、金属製放熱体２６及びＬＥＤチップ２６１の温度を下げ、熱伝導基台２４及び金属製放熱体２６自体冷却することができる。このように、前記ランプの構造では、ＬＥＤチップ２６１の熱エネルギーをすばやく空中へ放出することができるので、光源が更に明るい光度を必要とするときは、前記金属製放熱体２６の数量を増加し、積載面２４１の面積も大きくすることによってその目的を達成できる。

前記ＬＥＤ発光チップ２６１が放出する熱エネルギーは非常に高く、前記熱伝導基台２４によってその熱エネルギーを消化することが困難となるときは、前記電球基台２２に代えて図５に示す放熱器２７に置き換えることができる。この放熱器２７の外周に孔２７１を設けることによって、更に迅速にチップ２６１及び電球２の熱エネルギーを放出することができる。なお、ランプカバーとしては、図６に示すカバー２３１を用いることができる。

図７は、前記ランプ２の変形例を示している。図７において符号２８はＬＥＤライト、２８１は強化ガラスカバー、２９は金属製熱伝導回路、２９１はプラスチック、２９２は電源線である。

図８は、前記図７に示すランプを横断歩道の誘導灯３００、信号機３０１に応用した例を示している。

従来におけるランプの構造の立体図である。本考案実施例１におけるランプの構造の分解斜視図である。本考案実施例１におけるランプの構造の斜視図である。本考案実施例１におけるランプの構造の説明図である。変形例を示すランプの構造の正面図である。本実施例のランプの構造において他のランプカバーを用いた説明図である。本考案変形例におけるランプの構造を示す断面図図である。応用例を示す説明図である。

符号の説明

１ランプ
１１電球底部
１２電球基台
１３電球カバー
１４発光ダイオード
１５孔
２ランプ
２１電球底部
２１１ねじ山
２２電球基台
２３電球カバー
２４熱伝導基台
２４１積載面
２５フレーム
２６金属製放熱体
２４１積載面
２６１チップ
２７放熱器
２７１孔
２８ LEDライト
２８１強化ガラス
２９金属製熱伝導回路
２９１プラスチック
２９２電源線
代理人弁理士伊藤進

Claims

二つの配設面を有し、片面にＬＥＤチップを配設した金、銀、銅、アルミニウムなどの熱伝導に優れた金属材質による金属製の放熱体と、
前記金属製の放熱体の配設面に散光用の平面及び集光用の凹面を形成し、且つＬＥＤチップを含む別の配設面を絶縁フレーム内に収納して積載面に配設した熱伝導基台と、
前記金属製の放熱体は積載面を有し、該金属製の放熱体と一体に形成した電球基台と、
前記熱伝導基台に接合する電球底部と、
前記熱伝導基台は錫により形成し、傾斜面を有し、発光ダイオードの光束の反射を集中して明るさを増加し、前記熱伝導基台は熱を吸収、並びに該金属製の放熱体の熱エネルギーを放熱することを特徴とするランプの構造。
前記金属製の放熱体の形状は、円柱、四角柱及び不規則面を呈すことを特徴とする請求項１に記載のランプ構造。
前記熱伝導基台の材質は、金、銀、銅、アルミニウムなどの熱伝導性に優れた金属を使用することも可能であり、且つ該熱伝導基台は連結構造を有するため、他の放熱装置又は外形と結合することができ、又は該熱伝導基台自体が外形構造となることもでき、該熱伝導基台内部に凹型溝を形成し、該凹型溝は電球の電源線の導線孔であることを特徴とする請求項１に記載のランプの構造。
前記熱伝導基台と電球底部間へ金属製材質の放熱器を設置し、該放熱器外周に孔を設け、該放熱器は該熱伝導基台の熱エネルギーを放熱し、該電球底部の外周にねじ山を設けることを特徴とする請求項１に記載のランプの構造。