JP3159084U - Ｌｅｄ電球 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱部に複雑なダイカスト構造の放熱フィンを使用することなしに放熱効果を高めると共に機械的強度を高めたＬＥＤ電球を提供する。【解決手段】ＬＥＤ素子１ａが取付けられたＬＥＤモジュール１と、該ＬＥＤモジュール１が固定されＬＥＤモジュール１で発生する熱を外部に伝達する放熱プレート２と、該放熱プレート２が載置され内部に電源基７板が収容された金属製のカバー部材３と、が備えられ、放熱プレート２は縁部が形成され、前記縁部の外面とカバー部材３の段部３ａの内面は密着する構成とした。【選択図】図１

Description

本考案は、ＬＥＤ素子を光源に使用したＬＥＤ電球の放熱構造に関する。

近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたＬＥＤ素子を光源に使用したＬＥＤ電球が盛んに用いられるようになってきた。特に最近は、明るいＬＥＤ電球が求められるようになってきており、そのため使用されるＬＥＤ素子も出力の大きなものが使用されるようになってきた。これに伴ってＬＥＤ素子の発熱が問題になってきており、熱に比較的弱いＬＥＤ素子に対して、いかに効率的に放熱するかが重要なポイントとなってきた。この放熱対策を施したＬＥＤ電球として特許文献１に示すような照明装置があった。

この照明装置は、ＬＥＤと、該ＬＥＤを駆動する駆動回路部と、該駆動回路部を収容する収容部とを有する照明装置において、前記放熱部は、一面に前記ＬＥＤが取付けられる放熱板と、該放熱板の他面に取付けられ、内側に前記収容部を有する固定筒と、該固定筒の外側に固定される放熱フィンとを備えることを特徴とするものである。

特開２００９−４１３０号公報

この特許文献１に示す照明装置にあっては、ＬＥＤから生じる発熱を放熱する放熱板が放熱フィンに取付けられており、放熱効果の優れた放熱フィンにより外部に放熱されるため、放熱効果の優れた照明装置となっていた。しかしながら、この照明装置に使用している放熱フィンは、放熱効果や強度には優れているものの、構造が複雑であり、その製造はダイカスト加工を行なわなければならず、コストの高いものとなっていた。

本考案は前述した従来の問題点鑑みなされたものであり、放熱部に複雑なダイカスト構造の放熱フィンを使用することなしに放熱効果を高めると共に機械的強度を高めたＬＥＤ電球を提供するものである。

上記課題を解決するため、請求項１の考案にあっては、ＬＥＤ素子が取付けられたＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールが固定されＬＥＤモジュールで発生する熱を外部に伝導する放熱プレートと、前記放熱プレートが載置され内部に電源基板が収容された金属製のカバー部材と、が備えられ、前記放熱プレートには縁部が形成され、前記縁部の外面と前記カバー部材に形成された段部の内面が密着していることを特徴とするものである。

また、請求項２の考案にあっては、ＬＥＤ素子が取付けられたＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールが固定される皿状に形成された放熱プレートと、前記放熱プレートが載置される段部が形成された金属製のカバー部材と、前記カバー部材の下端部に取付けられた密着附勢部材と、前記密着附勢部材の下端部に取付けられた口金と、前記カバー部材の上端部に取付けられた透光性カバーと、前記カバー部材の内部に絶縁ケースを介して収容された電源基板と、が備えられ、前記放熱プレートには縁部が形成され、前記縁部の外面と前記カバー部材に形成された段部の内面が密着していることを特徴としている。

また、請求項３の考案にあっては、前記放熱プレートの縁部は所定の角度を有した傾斜に形成され、前記傾斜の角度は前記カバー部材に形成された段部の傾斜の角度と略同一であることを特徴としている。

また、請求項４の考案にあっては、前記密着附勢部材は、上半部が径大に形成され内部に前記絶縁ケースに螺合するネジ山が形成され、下半部が径小に形成され外側に前記口金４に螺合するネジ山が形成されているリング部材であることを特徴としている。

また、請求項５の考案にあっては、前記放熱プレートの縁部と前記カバー部材の段部の間には熱伝導性接着剤が塗布されていることを特徴とするものである。

本考案によれば、内部の放熱プレートと外部のカバー部材との断面角度を略同一に形成したので、密着性が良くなり、しかも接触面積を大きくしたので、放熱効果を高めることができるものである。
また、前記カバー部材に段部を形成したので、この段部が円周方向に対するリブ効果を発生させ、カバー部材の機械的強度が高まるので、変形や衝撃に対して耐力を高めることができる。

本考案に係るＬＥＤ電球の構成を示す分解斜視面図である。 図１に示すＬＥＤ電球の構造を示す断面図である。 図１のＬＥＤ電球の組立を説明する断面図である。 図１のＬＥＤ電球の組立を説明する断面図である。 図１のＬＥＤ電球の組立を説明する断面図である。

以下、本考案の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１、図２は本考案に係るＬＥＤ電球を示すもので、ＬＥＤ素子１ａが取付けられたＬＥＤモジュール１と、このＬＥＤモジュール１が載置され皿状に形成された放熱プレート２と、この放熱プレート２が載置される段部３ａが形成された金属製のカバー部材３と、このカバー部材３の下端部に取付けられた口金４と、このカバー部材３の上端部に取付けられた透光カバー５と、が備えられたものである。

また、このカバー部材３の内部には絶縁ケース６が装着され、この絶縁ケース６の内部に電源基板７が収容されており、カバー部材３と口金４の間には、カバー部材３と放熱プレートの密着状態を附勢するための密着附勢部材のリング部材８が装着されている。

このＬＥＤ電球に使用されているＬＥＤモジュール１は、白色ＬＥＤ素子１ａを複数個（５個）使用しており、この白色ＬＥＤ素子１ａは照明用に作られた高輝度のＬＥＤである。このＬＥＤモジュール１に使用されている基板１ｂ放熱を考慮して熱伝導性に優れたアルミ基板を使用するものである。このＬＥＤモジュール１は放熱プレート２に載置し、３本のネジ９，９，９で絶縁ケース６に固定するものである。

このＬＥＤモジュール１を載置する放熱プレート２は、熱伝導性に優れたアルミ材より皿状にプレスなどで形成したもので、周縁には傾斜した縁部２ａが形成されており、底面２ｂにはネジ穴と配線用穴が形成されている。この縁部２ａの傾斜角度は後述するカバー部材３の段部３ａの傾斜角度と同一に形成されており、本考案の実施例では４５度に形成されている。このように、縁部２ａの傾斜角度と段部３ａの傾斜角度と同一にすることにより、放熱プレート２とカバー部材３を合わせた時に、縁部２ａと段部３ａが密着するものである。その結果、ＬＥＤモジュール１で発生した熱は、効率よくカバー部材３に伝導するので、冷却効果の優れたＬＥＤ電球とすることが可能となる。

また、この放熱プレート２の縁部２ａに密着する段部３ａが形成されたカバー部材３は、熱伝導性に優れたアルミ材よりプレス加工などで形成したもので、上部に径大なる段部３ａが形成され、中部より下部にかけて径小の胴部３ｂが形成されている。この段部３ａには、前述したように、縁部２ａの傾斜角度と同一な角度で傾斜が形成されており、放熱プレート２とカバー部材３を合わせた時に、縁部２ａと段部３ａが広い面積で密着するものである。

このように、縁部２ａと段部３ａが広い面積で密着することにより、ＬＥＤモジュール１で発生した熱が放熱プレート２に伝わり、この密着した接触面よりカバー部材３伝わり、カバー部材３より効率的に外部へ放熱されるものである。その結果、このカバー部材３を使用したＬＥＤ電球は、従来のような複雑な構造の冷却フィンを必要とせず、プレス部品を使用したコストの安価なＬＥＤ電球を実現することが可能となる。

さらに、このカバー部材３には段部３ａが形成されたことにより、この段部３ａが円周方向に対してリブの効果を発揮するので、円周方向に対する変形や衝撃に対して耐力を高めることになる。その結果、内部に収容されたＬＥＤモジュール１や電源基板７の保護機能を一層強めるものである。

また、このカバー部材３の胴部３ｂには、絶縁ケース６を介して、電源基板７が収容される構造となっている。そのため、絶縁ケース６の上部は径大なる鍔部６ａが形成され、ＬＥＤモジュール１と放熱プレート２を螺着するための螺子穴が形成されている。そして、絶縁ケース６の胴部６ｂには電源基板７が収容できるような収容部が形成されている。この収容部は、電源基板７の入口となる下部は電源基板７の大きさよりも若干大きく形成されており、上端部付近は電源基板７が強嵌合となる寸法に形成されており、電源基板７が
所定位置まで押し込まれた場合は、仮止めされる構造となっている。そして、絶縁ケース６の下部には、後述するリング部材８と螺合するネジ山６ｃが形成されている。

この絶縁ケース６の下端に螺着により固定されるリング部材８は、合成樹脂材より肉厚の円筒形に形成されたもので、上半部が径大に形成され、内部に絶縁ケース６のネジ山６ｃに螺合するネジ山８ａが形成されており、下半部が径小に形成されて、外側に口金４に螺合するネジ山８ｂが形成されている。このリング部材８は、下半部の内径が電源基板７の径より小さく形成されているので、絶縁ケース６に挿入した電源基板７が絶縁ケース６より抜け落ちるのを防止するものであり、カバー部材３と口金４との絶縁を行うものである。そして、口金４は、従来の白熱電灯のソケットにそのまま取付け可能にするため、規格化された口径で作製してある。

さらに、このリング部材８は、図４に示すように、絶縁ケース６のネジ山６ｃに螺合させて締め付けると、放熱プレート２の縁部２ａとカバー部材３の段部３ａとの密着度を高める密着附勢部材の機能を果たしている。即ち、放熱プレート２が絶縁ケース６に取付けられてカバー部材３に挿入された状態では、カバー部材３の段部３ａに放熱プレート２の縁部２ａが載置された状態となる。この状態で下側よりリング部材８を絶縁ケース６に取付けて締め付けると、段部３ａに載置された縁部２ａは、下側に引っ張られることになるので、縁部２ａは段部３ａとの密着度を高めることになる。

また、透光カバー５は、衝撃に強いポリカーボネイト樹脂に光拡散効果を持たせるために、アクリル樹脂の粉末やシリカの粉末を混練し、半球形に成形したものである。この透光カバー５は、カバー部材３に嵌込んだ後に接着して、固定するものである。

このように構成されたＬＥＤ電球の組立を説明する。先ず、図３に示すように、ＬＥＤモジュール１を放熱プレート２の上に載置し、下側に載置した絶縁ケース６のネジ穴の位置を合わせて、３本のネジ９，９，９により固定する。そして、絶縁ケース６の下側より電源基板７を強く押し込み、電源基板７が抜け落ちない程度の仮止めの状態にしておき、モジュール１、放熱プレート２、絶縁ケース６、電源基板７からなるアッセンブリとする。

次に、図４に示すように、カバー部材３の段部３ａに熱伝導性接着剤を塗布しておき、
モジュール１、放熱プレート２、絶縁ケース６、電源基板７からなるアッセンブリをカバー部材３に上方より挿入する。すると、放熱プレート２の縁部２ａとカバー部材３の段部３ａの傾斜角度が同一なので、密着した状態で固定される。

次に、図５に示すように、下方より、密着附勢部材であるリング部材８を絶縁ケース６のネジ山に沿って螺合させ、締め付ける。すると絶縁ケース６は下方に引っ張られるので、放熱プレート２の縁部２ａがカバー部材３の段部３ａに強く押し付けられることになるので、強固に密着するようになる。さらに、透光カバー５をカバー部材３に嵌込んだ後に接着して固定することにより、図２に示すようなＬＥＤ電球が完成するものである。

以上のように、本考案のＬＥＤ電球は、放熱プレート２の縁部２ａとカバー部材３の段部３ａが広い面積で強く密着することにより、ＬＥＤモジュール１で発生した熱は放熱プレートよりカバー部材３に効率よく伝達されるので、簡単な放熱構造で効果的な放熱ができ、しかも機械的強度を高めたＬＥＤ電球を提供できるものである。

１はＬＥＤモジュール
１ａはＬＥＤ素子
１ｂは基板
２は放熱プレート
２ａは縁部
３はカバー部材
３ａは段部
４は口金
５は透光カバー
６は絶縁ケース
７は電源基板
８はリング部材
９はネジ

Claims (5)

1. ＬＥＤ素子が取付けられたＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールが固定されＬＥＤモジュールで発生する熱を外部に伝導する放熱プレートと、前記放熱プレートが載置され内部に電源基板が収容された金属製のカバー部材と、が備えられ、
   前記放熱プレートには縁部が形成され、前記縁部の外面と前記カバー部材に形成された段部の内面が密着していることを特徴とするＬＥＤ電球。
2. ＬＥＤ素子が取付けられたＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールが固定される皿状に形成された放熱プレートと、前記放熱プレートが載置される段部が形成された金属製のカバー部材と、前記カバー部材の下端部に取付けられた密着附勢部材と、前記密着附勢部材の下端部に取付けられた口金と、前記カバー部材の上端部に取付けられた透光性カバーと、前記カバー部材の内部に絶縁ケースを介して収容された電源基板と、が備えられ、
   前記放熱プレートには縁部が形成され、前記縁部の外面と前記カバー部材に形成された段部の内面が密着していることを特徴とするＬＥＤ電球。
3. 前記放熱プレートの縁部は所定の角度を有した傾斜に形成され、前記傾斜の角度は前記カバー部材に形成された段部の傾斜の角度と略同一であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＬＥＤ電球。
4. 前記密着附勢部材は、上半部が径大に形成され内部に前記絶縁ケースに螺合するネジ山が形成され、下半部が径小に形成され外側に前記口金４に螺合するネジ山が形成されているリング部材であることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ電球。
5. 前記放熱プレートの縁部と前記カバー部材の段部の間には熱伝導性接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＬＥＤ電球。

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