JP3168429U - ヒートシンク構造を具える電球型ｌｅｄ灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートシンク構造を具える電球型ＬＥＤ灯具を提供する。【解決手段】電球型ＬＥＤ灯具１は、灯ヘッド１０、ヒートシンク２０、ＬＥＤモジュール３０及びグローブ４０より成る。又、灯ヘッドは、導接部及び導接部底面に設置される絶縁ホルダー１２を含み、ヒートシンクが絶縁ホルダー上に結合し、ヒートシンクは、中空環筒２１を有し、中空環筒は、放射状を呈し且つ間隔を置いて配列される複数のフィンを縦向きに延伸凸設する。フィンの外縁は、ヒートシンク片を接続し、ヒートシンク片は、該フィンを囲い、カスケード接続し、ＬＥＤモジュールヒートシンクに固定設置される回路板３１及び回路板上に敷設される複数のＬＥＤより成る。グローブは、ヒートシンク上に結合し、ＬＥＤモジュールに封着する。これにより、対流効果を増加し、ヒートシンク効率を向上する。【選択図】図３

Description

本考案は、LED灯具に関し、特に、電球型LED灯具のヒートシンク構造に関する。
ヒートシンクモジュール及び該モジュールを具える灯具に関し、特に垂直気流通路を有するヒートシンクモジュール及び該モジュールを具える灯具装置に関する。

ＬＥＤ性能の絶え間ない向上により、各種ＬＥＤ電球は、既に市場に出願を開始しており、従来の白熱電球及び省電力電球に取って代わっている。図９を参照すると、現在の技術のＬＥＤ電球１’であるが、ＬＥＤ電球１’が採用するハイパワーＬＥＤ１０ａは、高熱を発生する。その外殻は、ヒートシンク面積を増大する為、何れも複数のフィン２０’を設置するが、この種の設計は、ヒートシンク面積を増大することができるが、空気の対流に不利であり、フィン外周を囲う方式で熱交換を行うことのみ可能で、対流を発生することができず、従って、ヒートシンク効果が依然として制限される。

更に、上記ＬＥＤ１０’のフィン２０’の多くは、ダイキャスト方式で成型され、現有のアルミ押し出し又はスタンピング成型を利用したヒートシンク片に比較し、ダイキャスト方式で成型したフィン２０’は、製造コストが高く、且つその材質の熱伝導係数が通常比較的低く、放熱に不利であり、また、該フィン２０’の後処理工程（例えば、バリ取り、表面処理、塗装等）が複雑であるので、製品の製造時間工程を延長する。

これに鑑みて、本考案者は、上記の目的を達成する為、研究に専念し、学理の運用を合わせ、合理的且つ効率的に上記欠陥を改善する本考案を設計している。

特開２０１０−２４４７７０号公報

本考案の目的は、フィン外周にヒートシンク面積を増加するヒートシンク環片を接続し、且つLED灯具のヒートシンク対流空間を増加し、より多くの空気を導入し、ヒートシンク効率を向上するヒートシンク構造を具えた電球型LED灯具を提供することである。

上記の目的を達成する為、本考案のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具は、灯ヘッド、ヒートシンク、LEDモジュール及びグローブを含み、灯ヘッドは、導接部及び導接部底面に設置する絶縁ホルダーを含み、ヒートシンクは、絶縁ホルダー上に結合し、ヒートシンクは、中空環筒を有し、中空環筒は、放射状を呈し且つ間隔を置いて配列される複数のフィンを縦向きに延伸凸設し、フィンの外縁は、ヒートシンク環片を接続し、ヒートシンク環片は、環状に巻き付き且つ該フィンをカスケード接続し、LEDモジュールは、ヒートシンクに固定設置される回路板及び回路板上に敷設される複数のLEDを含み、グローブは、ヒートシンク上に結合し、LEDモジュールに封着する。

本考案のもう１つの目的は、ヒートシンクがアルミ押し出し方式で形成され、製品製造工程を短縮し、全体のコストを低減することができるヒートシンク構造を具える電球型LED灯具を提供することである。

本考案の更にもう1つの目的は、絶縁ホルダーを利用し、電源供給器等の電子部材及び導接部を隔絶し、両者の間に発生する短絡現象を回避するヒートシンク構造を具える電球型LED灯具を提供することである。

本考案の更にもう１つの目的は、絶縁ホルダーは、中空環筒内に設けられ、簡単な定位構造を利用し、両者を結合し、LED灯具の組み立て方式を簡易化するヒートシンク構造を具える電球型LED灯具を提供することである。

従来技術と比較し、本考案のLED灯具は、フィン外周にヒートシンク環片を接続し、ヒートシンク面積を増加することができ、且つヒートシンク環片、フィン及び中空環筒の間にヒートシンク対流空間を残すことにより、より多くの空気を導入させ、ヒートシンク効率を向上することができる。更に、本考案のヒートシンクは、アルミ押し出し方式を利用して形成され、従来の鋳造方式による成型に比較し、更に全体のコストを低減することができる。また、本考案の絶縁ホルダーは、延長され、電源供給器等の電子部材を収容し、該電子部材及び導接部を隔絶し、両者の間に短絡現象が発生することを回避し、更に、絶縁ホルダーが中空環筒内に貫通設置され、簡単な定位構造を利用し、結合し、且つヒートシンク片がフィン上に嵌合することができるので、LED灯具の組み立て方式を簡易化することができ、本考案の実用性を増加する。

本考案の電球型LED灯具の立体外観説明図である。 本考案の電球型LED灯具の他の立体外観説明図である。 本考案の電球型LED灯具のさらに他の立体外観説明図である。 本考案のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具の他側の立体外観説明図である。 本考案のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具の使用説明図である。 本考案の電球型LED灯具の他の実施例の立体分解図である。 本考案の電球型LED灯具の他の実施例の立体分解図である。 本考案の電球型LED灯具の他の実施例の組み合わせ断面図である。 本考案のヒートシンクの他の実施例の立体外観図である。 本考案のヒートシンクの他の実施例の平面説明図である。 本考案のヒートシンクの更に他の実施例の平面説明図である。 現有技術のＬＥＤ電球である。

本考案の詳細説明及び技術内容について、図面に合わせて以下に説明するが、図面は説明の用途とするのみであり、本考案を制限することに用いるのではない。

図１〜図４は、それぞれ本考案の電球型LED灯具の立体外観説明図、２つの立体分解図、及び他側の立体外観説明図である。本考案の電球型LED灯具１は、灯ヘッド１０と、ヒートシンク２０と、ＬＥＤモジュール３０と、グローブ４０と、を含む。

該灯ヘッド１０は、導接部１１及び該導接部１１底面に接続する絶縁ホルダー１２を含む。該導接部１１は、外部電源に導接し、該LED灯具１の運行時に要する電源を提供し、該絶縁ホルダー１２の内部に電源供給器１３等の電子部品を設置し、該絶縁ホルダー１２は、非導電性材質から構成され、該電源供給器等の電子部品及び該導接部１１を隔絶し、両者の間に発生する短絡現象を回避することに用いる。

該ヒートシンク２０は、該絶縁ホルダー１２上に結合され、それは、アルミ押し出し方式で形成される。該ヒートシンク２０は、中空環筒２１を有し、該中空環筒２１は、放射状を呈し、間隔を置いて排列される複数のフィン２２を縦向きに延伸し、凸設し、該フィン２２の外縁にヒートシンク環片２３を接続し、該ヒートシンク環片２３は、環状に巻き付け、且つ該フィン２２をカスケード接続する。

本実施例において、該絶縁ホルダー１２の底部は、該中空環筒２１内側に貫通設置される。該絶縁ホルダー１２は、第１定位部１２１を成型し、該中空環筒２１の内壁は、第２定位部２１１を対応して成型し、該第１定位部１２１は、複数の弧形溝１２１１及び複数の係止ブロック１２１２を含み、該弧形溝１２１１は、絶縁ホルダー１２の底縁から上向きに一定距離延伸する。また、該第２定位部２１１は、複数の凸柱２１１１及び複数の凹溝２１１２を含み、該凸柱２１１１は、それぞれ螺子孔２１１１０を設ける。これにより、該絶縁ホルダー１２が該中空環筒２１に貫通設置される時、該弧形溝１２１１の上縁１２１１０は、該凸柱２１１１の上端に係止し、且つ該係止ブロック１２１２は、該凹溝２１１２内に係止し、該ヒートシンク２０を該灯ヘッド１０上に固定する。

更に、該ヒートシンク環片２３は、該フィンの上面に位置し、且つ該ヒートシンク環片２３は、後工程の処理方式（例えば、ターニング）２３は、を利用し、一部分を除去することができ、該ヒートシンク環片２３に一部の該フィン２２のみ遮蔽させる。本実施例において、該ヒートシンク環片２３及び該フィン２２は、一体に成型され、且つ各該フィン２２は、該ヒートシンク環片２３及び該中空環筒２１の間にＶ型の開口溝２２０を成型し、該開口溝２２０の設置は、該フィン２２及び該中空環筒２１の間を一部分だけ接続させるので、該ヒートシンク２０の一側辺において、該ヒートシンク環片２３及び該中空環筒２１の間に比較的大きな対流空間を形成し、空気を該ヒートシンクフィン２２間により流動させることができる。

該LEDモジュール３０は、該ヒートシンク２０に固定設置される回路板３１及び該回路板３１上に敷設する複数のＬＥＤ３１を含み、そのうち、該回路板３１は、電源供給器１３に電気接続し、該凸柱２１１１に対応し、複数の固定孔３１０を設ける。該LEDモジュール３０を組み込む時には、複数のラッチ部材３３を利用し、該ラッチ部材３３を該固定孔３１０に貫通設置させ、該螺子孔２１１１０上に固定し、該回路板３１を該螺子孔２１１１０上に固定する（即ち、該ヒートシンク２０の底面に位置する）。

該グローブ４０は、透明又は半透明材質で形成され、それは、該ヒートシンク本体２０上に結合し、該LEDモジュール３０に封着する。

図５は、本考案のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具の使用説明図である。該電球型LED灯具1の使用時、回路板３１及びヒートシンク２０の中空環筒２１及びフィン２２が直接接続するので、該LED３２が発生する熱量が直接中空環筒２１、フィン２２及びヒートシンク環片２３上に伝導することができ、ヒートシンクを行い、また一方で、外部空気は、各フィン２２の間に自由に流通することができ、且つ空気は、フィン２１１の間に縦向きに流動できるだけでなく、開口溝２２０により横向きの流動を行うこともできるので、本考案は、伝導及び対流の２種の導電経路により総体のヒートシンク性能を向上することができる。

図６〜図８は、それぞれ本考案の電球型LED灯具の他の実施例の立体分解図、立体外観図及び組み合わせ断面図である。本実施例及び第１実施例は、ほぼ同一であり、電球型LED灯具１ａは、同様に、灯ヘッド１０a、ヒートシンク２０ａ、LEDモジュール３０ａ及びグローブ４０ａを含み、その異なる箇所は、ヒートシンク２０ａのヒートシンク環片２３ａ及びフィン２２ａは、分離設置され、且つ該フィン２２ａは、開口を設けず、該ヒートシンク環片２３ａと接続することにある。本実施例において、該ヒートシンク環片２２ａの内壁は、該フィン２２ａに対応し、複数の溝２３０ａを成型し、各該溝２３０ａは、間隔を置いて設置される２つの凸リブ２３１ａにより形成される。これに基づき、該フィン２２ａの外縁をそれぞれ該溝２２０ａに貫通設置することができ、該ヒートシンク環片２３ａを該フィン２２ａ上に接続する。

本実施例のもう１つの異なる箇所は、その絶縁ホルダー１２ａ及び該中空環筒２１ａの定位構造にある。絶縁ホルダー１２ａの第１定位部１２１ａが環フックであり、また、中空環筒２１ａの第２定位部２１１ａが環溝であり、該環フックは、該環溝上に嵌合し、該ヒートシンク２０ａを該灯ヘッド１０a上に固定する。

図９及び図１０は、それぞれ本考案のヒートシンクの他の実施例の立体外観図及び平面説明図である。本実施例のヒートシンク２０ｂ及び前実施例の異なる箇所は、中空環筒２１ｂが複数の間隔を置いて設置される筒片２１１ｂから構成され、且つ該筒片２１１は、環形配列を呈する。各該筒片２１１ｂの間に隙間を残し、該ヒートシンク２０ｂが一体に成型される方式で成型されることに有利である。

図１１は、本考案のヒートシンクは、更に他の実施例の平面説明図である。本実施例のヒートシンク２０ｃ及び前実施例の異なる箇所は、ヒートシンク環片２３ｃは、複数の間隔を置いて設置されるヒートシンク片２３１ｃから構成され、該ヒートシンク片２３１ｃは、環形配列を呈する。同様に、該ヒートシンク環片２３ｃを間隔をおいて設置する方式により設置され、該ヒートシンク２０ｃが一体に成型される方式で成型されることに有利である。

なお、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。

１ 電球型LED灯具
１０ 灯ヘッド
１１ ガイド接続部
１２ 絶縁ホルダー
１２１ 第1定位部
１２１１ 弧形溝
１２１１０ 上縁
１２１２ 係止ブロック
１３ 電源供給器
２０ ヒートシンク
２１ 中空環筒
２１１ 第２定位部
２１１１ 凸柱
２１１１０ 螺子孔
２１１２ 凹溝
２２ フィン
２２０ 開口溝
２３ ヒートシンク環片
３０ ＬＥＤモジュール
３１ 回路板
３２ 回路板
４０ グローブ
１ａ 電球型LED灯具
１０ａ 灯ヘッド
１２ａ 絶縁ホルダー
１２１ａ 第１定位部
２０ａ ヒートシンク
２１ａ 中空環筒
２１１ａ 第２定位部
２２ａ フィン
２３ａ ヒートシンク環片
２３０ａ 溝
２３１ａ 凸リブ
３０ａ ＬＥＤモジュール
４０ａ グローブ
２０ｂ ヒートシンク
２１ｂ 中空環筒
２１１ｂ 筒片
２０ｃ ヒートシンク
２３ｃ ヒートシンク環片
２３１ｃ ヒートシンク片
１’ ＬＥＤ電球
１０’ ＬＥＤ
２０’ フィン

Claims (12)

1. 導接部及び該導接部底面に設置される絶縁ホルダーを含む灯ヘッドと、
   該絶縁ホルダー上に結合され、中空環筒を有し、該中空環筒は、放射状を呈し、且つ間隔を置いて配列される複数のフィンを縦向きに延伸し、該フィンの外縁は、ヒートシンク環片を接続し、該ヒートシンク環片は、該フィンに巻き付き且つカスケード接続するヒートシンクと、
   該ヒートシンクを固定設置する回路板及び該回路板上に敷設する複数のLEDを含むLEDモジュールと、
   該ヒートシンク上に結合し、該LEDモジュールに封着するグローブと、
   を含む、ヒートシンク構造を具える電球型LED灯具。
2. 前記絶縁ホルダーの底部は、該中空環筒内側に貫通設置され、且つ該絶縁ホルダーは、第１定位部を成型し、該中空環筒の内壁は、対応して第２定位部を成型する請求項１に記載のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具。
3. 前記第１定位部は、複数の弧形溝及び複数の係止ブロックを含み、該第２定位部は、複数の凸柱及び複数の凹溝を含み、該弧形溝は、絶縁ホルダーの底縁から上向きに延伸し一定の距離を有し、該弧形溝の上縁は、該凸柱の上端に係止し、且つ該係止ブロックは、該凹溝内に係止する請求項２に記載のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具。
4. 前記ヒートシンク環片は、該フィンの上面に位置し、且つ該ヒートシンク環片は、一部のフィンだけ遮蔽する請求項１に記載のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具。
5. 各前記フィンは、該ヒートシンク環片及び該中空環筒の間に開口溝を成型し、該フィン及び該中空環筒の間に一部のみ接続する請求項４に記載のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具。
6. 前記開口溝は、Ｖ型溝である請求項５に記載のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具。
7. 前記ヒートシンク環片及び該フィンは、一体に成型される請求項１に記載のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具。
8. 前記ヒートシンク環片及びフィンが分離設置される請求項１に記載のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具。
9. 前記ヒートシンク環片の内壁は、該フィンに対応し複数の溝を成型し、該フィンの外縁は、それぞれ該溝に貫通設置し、該ヒートシンク環片が該フィン上に接続する請求項８に記載のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具。
10. 各前記溝は、間隔を置いて設置される２つの凸リブにより形成される請求項９に記載のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具。
11. 前記中空環筒は、複数の間隔を置いて形成される筒片から形成され、且つ該筒片は、環形配列を呈する請求項１に記載のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具。
12. 前記ヒートシンク環片は、複数の間隔を置いて形成されるヒートシンク片から構成され、該ヒートシンク片は、環形配列を呈する請求項１に記載のヒートシンク構造を具える電球型LED灯具。

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