JP3160924U - 伝導回路を有するセラミック放熱器 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱効率が高く、急速に損壊する現象を回避できる伝導回路を有するセラミック放熱器を提供する。【解決手段】伝導回路を有するセラミック放熱器は、セラミック材質の高伝導、高輻射の物理特性を利用し、一体に成型した放熱器本体であり、そのうち、放熱器本体は、正面と、背面と、端面と、を有し、正面が伝導回路に直接結合し、単数又は複数のＬＥＤ電子部材をその上に組み込み固定させ、電力を獲得し、背面及び端面は、複数の突出した放熱フィンを設ける。ＬＥＤ電子部材外には、グローブを被せてなる。セラミック放熱器は、環境が許す時、グローブを取り付けないようにすることができる。【選択図】図３

Description

本考案は、セラミック材質の高伝導、高輻射等の物理特性を利用し、一体に成型してなる、伝導回路を有するセラミック放熱器に関し、放熱器本体は、正面と、背面と、端面と、を有し、該正面は、伝導回路に直接結合し、単数又は複数のＬＥＤ電子部材をその上に組み込み固定し、電力を獲得させることができ、例えば、ＬＥＤ電子部材が発する高熱が本セラミック放熱器の媒介により迅速に除去し、ＬＥＤ灯恒定な低温標準を保持し、高温の累積により不安定となり、急速に損壊する現象を回避するセラミック放熱器に関する。

地球温暖化現象が日々深刻化し、各地で極力エネルギーを節約し、二酸化炭素を減らすよう呼びかけられ、環境保護は、日常生活中の重要な課題となり、関連する製品も益々重視され、そのうち、日常生活中に普遍的に使用される電球は、更に要となる点であるので、市場においてＬＥＤ照明は、従来の電球に徐々に取って代わり、しかしながら、ＬＥＤ照明時に熱を発生し、現在、銅、アルミ又はその合金を主とした放熱器を多く採用されるが、放熱効率が低いので、灯具内の温度が過度に高くなり易く、設備の体積を増加した後の大きく且つ厚く重い放熱モジュールは、コスト及びエネルギー源を節減する目的を同時に達成することができない。

従って、半導体の熱電冷却部材を利用し、放熱効果を向上させ、温度を低減する方式が出現しており、図１及び公告第Ｍ３５１９９３号台湾新型専利「セラミック半導体熱電冷却ＬＥＤ灯」を参照されるように、以下、従来構造と称し、該従来構造は、照明部材７０と、半導体熱電冷却部材７１と、伝導回路７２と、放熱モジュール７３と、から構成され、そのうち、該照明部材７０は、発光ダイオードであり、該半導体熱電冷却部材７１がセラミック本体であり、該伝導回路７２が該セラミック本体の一面上に直接銀回路を敷設し、更にニッケル及び錫を電気鍍金した金属薄膜を施し、電流をＬＥＤに提供し、ＬＥＤを発光させ、該放熱モジュール７３が該セラミック構造本体の他面上に連結し、それは、アルミ又はアルミ合金材質であり、しかしながら、この構造は、下記の欠点を有する。

従来構造中、照明部材７０が発生する熱エネルギーは、伝導回路７２により半導体熱電冷却部材７１に伝導し、半導体熱電冷却部材７１及びその一面と連接するほう熱モジュール７３により共同で放熱し、しかしながら、アルミ又はアルミ合金材質の放熱モジュール７３は、その物理係数（熱伝導係数、熱輻射係数、比熱等）がセラミック材質の半導体熱電冷却部材７１と一致せず、両者の間の放熱効率が異なり、且つ各組部材の結合は、中間に隙間を有し、熱の伝導が連通せず、導熱効率を低減させ、放熱機能に影響を及ぼし、また、構造を複雑化させ（組み合わせ部材は、人員操作を必要とし、生産効率が異なる）、且つ半導体熱電冷却部材７１が直接照明部材７０から熱エネルギーを吸収し、最外端の放熱モジュール７３３の放熱が遅すぎる場合、熱エネルギーを半導体熱電冷却部材７１に大量に集中させ、迅速に排除することができない。

図２、図３に示すように、本考案の伝導回路を有するセラミック放熱器は、セラミック材質の高伝導、高輻射の物理特性を利用し、一体に成型した放熱器本体であり、そのうち、該放熱器本体は、正面と、背面と、端面と、を有し、該正面が伝導回路に直接結合し、単数又は複数のＬＥＤ電子部材をその上に組み込み固定させ、電力を獲得し、照明作用を発生させることができ、背面及び端面は、複数の突出した放熱フィンを設け、放熱効率を増加する。ＬＥＤ電子部材外には、グローブを被せてなる。

本考案の構造は、下記の利点を有する。
利点１：本考案のＬＥＤ電子部材は、一体に成型される放熱器本体と直接連接し、伝導回路を介してＬＥＤ電子部材が発生する熱エネルギーを放熱器本体中に導入し、セラミック材質の高導熱高輻射特性により散逸し、放熱組部材の間に隙間を発生するか異なる材質である等の問題の障害を発生することがなく、放熱性能を安定して迅速に発揮し、且つセラミック放熱部材が一次性の成型のみを必要とし、組み立ての必要がなく、人為要素の不良を招くことが無く、経済効果により適合することができる。
利点２：放熱器本体は、セラミック材質で製造され、その耐気候性は、金属より良好であり、酸化せず、且つ使用環境に対する制限（例えば、海辺又は石油化学工場等）もより低いものである。

従来の構造の立体図である。 本考案の立体図である。 本考案の構造分解図である。 本考案の放熱フィンの位置の説明図一である。 本考案の放熱フィンの位置の説明図二である。 本考案の実施例一の分解図である。 本考案の実施例二の分解図である。 本考案の実施例三の分解図である。 本考案の円柱状を呈する放熱器凸ブロック説明図である。 本考案の円柱状を呈する放熱器凸ブロック説明図である。 本考案の角柱状を呈する放熱器凸ブロック説明図である。 本考案の波浪状を呈する放熱器凸ブロック説明図である。 本考案の規則的な凹凸湾曲状の放熱フィンの説明図である。 本考案の不規則な凹凸湾曲状の放熱フィンの説明図である。 本考案の中空を呈する円柱状の放熱器凸ブロックの説明図である。 本考案の中空を呈する円柱状の放熱器凸ブロックの説明図である。 本考案の中空を呈する角柱状の放熱器凸ブロックの説明図である。

本考案の特徴、構造及び発生する効果を分かり易くする為、図面に併せて以下に詳細に説明する。

図２、図３に示すように、本考案の伝導回路を有するセラミック放熱器は、ＬＥＤ電子部材の動作時に発生する熱を迅速に吸収し、除去することに用い、本考案は、セラミック材質の高伝導、高輻射物理特性を利用し、使用環境の制限を受けず、一体に成型してなる放熱器本体１０（前記放熱器本体の形状は、実際の使用状況に基づき各種変化をなすことができ、本考案は、四辺形の状況で説明する）を含み、そのうち、該放熱器本体１０は、正面と、背面と、端面と、を有し、該正面は、伝導回路１１に直接結合し、該伝導回路１１は、銀回路上にニッケル及び錫を電気鍍金した金属薄膜を施し、単数又は複数のＬＥＤ電子部材２０をその上に組み込み固定し、電力を獲得し、照明作用（環境の必要に応じてＬＥＤもレンズを取り付けることができる）を発生することができ、背面及び端面は、外向きに突出する複数の放熱フィン１２を設け、放熱効率を増加し、図４、図５に示すように、背面又は端面の１つにだけ放熱フィン１２を設置することもできる。また、セラミックの放熱面積が十分であれば、放熱効果は、要求を満たすことができ、放熱フィン１２を設けず、直接、平坦な平滑面とすることもできる。

該ＬＥＤ電子部材２０は、伝導回路１１上に接続し、伝導回路１１を経由し電力を受け、照明作用を発生し、ＬＥＤ電子部材２０外にグローブ３０を螺子により螺合し、被せる。

ＬＥＤ電子部材２０は、発光し、大量の熱エネルギーを発生する時、伝導回路１１を経由して熱エネルギーを放熱器本体１０に伝導し、セラミック材質の高導熱高輻射特性により除去し、ＬＥＤ電子部材２０の恒定な低温標準を保持することができ、高温が累積し、不安定を生じ、休息に損壊する現象を回避する。

図６に示すように、本考案の他の好適実施例一は、数箇所に装置孔４１を有する支持構造４０と、放熱器本体１０と、ＬＥＤ電子部材２０と、グローブ３０と、から構成され、そのうち、数組の放熱器本体１０を各装置孔４１内に個別に設置し、放熱フィン１２を上向きに装置孔４１上方に突進させ、放熱器本体１０底部の伝導回路１１に複数のＬＥＤ電子部材２０を設置し、ＬＥＤ電子部材２０に電力を獲得させ、照明作用を発生させることができ、各組ＬＥＤ電子部材２０外にグローブ３０を設け、複数組の放熱器本体１０を有する構造を形成する。

図７に示すように、本考案の他の実施例二は、放熱機能を有する大型セラミック外蓋５０及びＬＥＤ電子部材２０と、グローブ３０と、から構成され、そのうち、大型セラミック外蓋５０の上部に複数の外向きに突出した放熱フィン５０１を設け、底部に伝導回路５０２を設け、伝導回路５０２上に複数のＬＥＤ電子部材２０を設置し、ＬＥＤ電子部材２０に伝導回路５０２を経由して電力を獲得させ、照明作用を発生できるようにし、各ＬＥＤ電子部材２０外にグローブ３０を設け、それが上記実施例一との異なる箇所であり、全てのＬＥＤ電子部材２０及びグローブ３０は、何れも１組の大型セラミック外蓋５０に設置され、大型の単一組構造を形成する。

図８に示すように、本考案の他の好適実施例三は、細長状放熱器６０と、ＬＥＤ電子部材２０と、グローブ３０と、から構成され、そのうち、細長状放熱器６０内部は、中空状であり、その四面内壁は、何れも内向きに突伸する放熱フィン６０１を設け、四面外壁は、伝導回路６０２を設け、ＬＥＤ電子部材２０をその上に組み込み固定させ、電力を獲得し、照明作用を発生できるようにし、ＬＥＤ電子部材２０外にグローブ３０を設ける。

図９，図１０，図１１ ，図１２，図１３，図１４に示すように、放熱器本体１０の放熱フィン１２及び上記実施例一、二、三中の放熱フィン３０１，５０１，６０１は、円柱状の放熱凸ブロック１２１、又は円錐状の放熱凸ブロック１２２、又は角柱状の放熱凸ブロック１２３、又は全体が波浪状を呈する放熱凸ブロック１２４、又は外向きに突出する規則的な凹凸曲折状、又は不規則な凹凸曲折状であることもできる。

図１５、図１６、図１７に示すように、上記円柱状の放熱凸ブロック１２１、円錐状の放熱凸ブロック１２２及び角柱状の放熱凸ブロック１２３は、中空構造を呈することもできる。

また、上記セラミック放熱器は、環境が許す（室内等）時、グローブを装着しないこともできる。

本考案では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本考案の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。

１０ 放熱器本体
１１ 伝導回路
１２ 放熱フィン
１２１ 放熱凸ブロック
１２２ 放熱凸ブロック
１２３ 放熱凸ブロック
１２４ 放熱凸ブロック
２０ ＬＥＤ電子部材
３０ グローブ
４０ 支持構造
４１ 装置孔
５０ 大型セラミック外蓋
５０１ 放熱フィン
５０２ 伝導回路
６０ 細長状放熱器
６０１ 放熱フィン
６０２ 伝導回路
７０ 照明部材
７１ 半導体熱電冷却部材
７２ 伝導回路
７３ 放熱器モジュール

Claims (8)

1. セラミック材質の高伝導、高輻射の物理特性を利用し、一体に成型した放熱器本体であり、そのうち、該放熱器本体は、正面と、背面と、端面と、を有し、該正面が伝導回路に直接結合し、単数又は複数のＬＥＤ電子部材をその上に組み込み固定させ、電力を獲得し、照明作用を発生させることができ、背面及び端面は、複数の外向きに突出した放熱フィンを設け、放熱効率を増加し、ＬＥＤ電子部材外には、グローブを被せてなり、また、該グローブは、取り付けないようにすることができ、ＬＥＤ電子部材の動作時に発生する熱エネルギーを迅速に吸収し、除去することに用いる伝導回路を有するセラミック放熱器。
2. 放熱器本体の背面又は端面のうち１つだけに放熱フィンを設置することができる請求項１に記載の伝導回路を有するセラミック放熱器。
3. 数箇所に装置孔を有する支持構造と、放熱器本体と、ＬＥＤ電子部材と、グローブと、から構成され、そのうち、数組の放熱器本体を各装置孔内に個別に設置し、放熱フィンを上向きに装置孔上方に突進させ、放熱器本体底部の伝導回路に複数のＬＥＤ電子部材を設置し、ＬＥＤ電子部材に電力を獲得させ、照明作用を発生させることができ、各組ＬＥＤ電子部材外にグローブを設け、複数組の放熱器本体を有する構造を形成する請求項１に記載の伝導回路を有するセラミック放熱器。
4. 放熱機能を有する大型セラミック外蓋及びＬＥＤ電子部材と、グローブと、から構成され、そのうち、大型セラミック外蓋の上部に複数の外向きに突出した放熱フィンを設け、底部に伝導回路を設け、伝導回路上に複数のＬＥＤ電子部材を設置し、ＬＥＤ電子部材に伝導回路を経由して電力を獲得させ、照明作用を発生できるようにし、各ＬＥＤ電子部材外にグローブを設け、大型の単一組構造を形成する請求項１に記載の伝導回路を有するセラミック放熱器。
5. 細長状放熱器と、ＬＥＤ電子部材と、グローブと、から構成され、そのうち、細長状放熱器内部は、中空状であり、その四面内壁は、何れも内向きに突伸する放熱フィンを設け、四面外壁は、伝導回路を設け、ＬＥＤ電子部材をその上に組み込み固定させ、電力を獲得し、照明作用を発生できるようにし、ＬＥＤ電子部材外にグローブを設ける請求項１に記載の伝導回路を有するセラミック放熱器。
6. 放熱器本体、放熱器、大型セラミック外蓋及び棒状放熱器上の放熱フィンは、円柱状の放熱凸ブロック、又は円錐状の放熱凸ブロック、又は角柱状の放熱凸ブロック、又は全体が波浪状を呈する放熱凸ブロックである請求項１又は３又は４又は５のいずれか１項に記載の伝導回路を有するセラミック放熱器。
7. 円柱状の放熱凸ブロック、又は円錐状の放熱凸ブロック、又は角柱状の放熱凸ブロックが中空構造である請求項６に記載の伝導回路を有するセラミック放熱器。
8. 放熱器本体の放熱効果が要求を満たす場合には、放熱フィンを設けず、直接平坦な平滑面とすることができる請求項６に記載の伝導回路を有するセラミック放熱器。

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