JP3169307U

JP3169307U - 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

Info

Publication number: JP3169307U
Application number: JP2011001801U
Authority: JP
Inventors: ▲き▼郎頼
Original assignee: 群光電能科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2021-04-01

Abstract

【課題】製造工程時間を短縮し、コストを低減するヒートシンクモジュール及びヒートシンクモジュールを有する灯具を提供する。【解決手段】ヒートシンクモジュール１３０は、底板１３１及び複数のフィン１３２を含み、底板は、シート金属材料から形成され、フィンは、底板の周縁から上向きに湾折形成され、各フィンは、少なくとも２つの湾折段１３２２、１３２３を有し、湾折段及び底板の間の部位は、穿孔を有し、複数の気流通路を形成し、これにより、底板下方の空気は、気流通路を通過し、フィンと熱交換を行うことができ、そのヒートシンク効果を増加する。灯具１００は、灯殻１１０と、灯殻の中空収容室内に設置される発光部材１２０と、ヒートシンクモジュールを有する。【選択図】図１

Description

本考案は、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。

科学技術の進歩に伴い、発光ダイオード(Light emitting diode，LED)は、消費電量が低く、寿命が長い等の利点を有するので、ＬＥＤは、各種灯具に広く応用され、従来の電球に取って代わっている。但し、ＬＥＤの発光時に熱量を発生し、これらの熱量が適時外部に散逸されなければ、これらの熱量が徐々にＬＥＤ中に累積され、ＬＥＤの温度を上昇させ、最終的にＬＥＤ中の電子部材を損傷更には、焼損させる。

ＬＥＤのヒートシンクの問題を解決する為、現有技術の解決思案に基づき、アルミ材を利用し、ヒートシンクモジュールに押し出し成型しこのアルミ押し出し成型ヒートシンクモジュールは、主に基台及び該基台と一体に成型される複数のヒートシンクフィンから構成される。使用者は、ヒートシンクモジュールの基台をＬＥＤと熱接触させた後、ＬＥＤが発生する熱量が該基台に伝達され、フィンにより外部に散逸される。

しかしながら、この従来のヒートシンクモジュールは、以下の欠点を有する：
1.ヒートシンクモジュールは、アルミ材により押し出し成型され、比較的多くのアルミ材を使用する必要があり、ヒートシンクモジュール全体の重量が比較的大きくなる。
2.従来のアルミ押し出し成型したヒートシンクモジュールは、引き伸ばし及び切断のプロセスを経る必要があるので、該ヒートシンクモジュールにおいて、熱源の表面に貼付する平滑度が十分でなくなり、従って、該表面上に別途導熱ペーストを塗布し、貼付程度及びヒートシンク効率を向上させる必要があり、製造工程時間及びコストが増加する。
3.従来のヒートシンクモジュールでは、フィンが基台と一体に成型されるので、基台底下からの空気が基台自身の阻止を受け、フィンと直接熱交換を発生することができず、また、ＬＥＤ等の発光部材は、通常、基台底下に取り付けられ、基台を利用し、発光部材が発生する熱量を金属熱伝導方式で基台上方のフィンに伝達し、その後、基台上方の空気を再利用し、フィンに流し、ヒートシンクを行うことのみ可能であるので、その全体のヒートシンク効果が大きく制限を受ける。
4.従来のアルミ押し出し成型ヒートシンクモジュールでは、フィンは、基台の周縁に押し出し成型されるので、基台の中心部位がその周縁部位と比較し、ヒートシンク速度がかなり低く、更に、基台上方の気流は、周辺のフィンを円滑に通過し、中心部位に進入することができず、従って、空気の対流を運用し、中心部位のヒートシンクを補助することができず、従来のヒートシンクモジュールの中心部位の熱量累積が多くなり、比較的高い温度を発生し、このように、設計者が基台の中心部位のヒートシンク効果が良好でないことを考慮し、発熱部材を基台の周縁に配置する傾向にあり、発熱部材の基台上の配置の自由度が制限される。

従って、上記問題点を如何に解決するかが、本考案者の改良の目標となっている。

特開２０１０−１８６９１４号公報

本考案の目的は、製造工程時間を短縮し、コストを低減し、且つ増進したヒートシンク効果を有するヒートシンクモジュールを提供することにある。

上記の目的を達成する為、本考案が提供するヒートシンクモジュールは、
シート金属材料で形成される底板と、
該底板の周縁から上向きに湾折成型される複数のフィンと、を含み、各該フィンは、少なくとも２つの湾折段を有し、該湾折段及び該底板の間の部位は、穿孔を有し、複数の気流通路を形成する。

本考案のもう１つの目的は、製造工程時間を短縮し、コストを低減し、且つ増進したヒートシンク効果を有するヒートシンクモジュールを有する灯具を提供することにある。

上記の目的を達成する為、本考案が提供する灯具は、
中空収容室を有する灯殻と、
該中空収容室内に設置する発光部材と、
該発光部材に対しヒートシンクを行うことに用いるヒートシンクモジュールと、を含み、該ヒートシンクモジュールが、
シート金属材料で形成される底板と、
該底板の周縁から上向きに湾折成型される複数のフィンと、を含み、各該フィンは、少なくとも２つの湾折段を有し、該湾折段及び該底板の間の部位は、穿孔を有し、複数の気流通路を形成する。

従来技術と比較し、本考案は、以下の効果を有する：
本考案のヒートシンクモジュールの底板は、シート金属材料から形成され（例えば、スタンピング）、従来技術のアルミ押し出し成型でないので、平面状のシート金属材料からスタンピング方式を利用し、底板上に直接湾折した複数のフィンをスタンピングでき、これにより、立体状のヒートシンクモジュールを製造し、従って、その製造工程時間を短縮し、且つコストを低減する。

本考案のヒートシンクモジュールは、シート金属材料から形成されるので、その使用する金属材料が少なく、厚さが小さく、重量が軽い。また、底板は、シート金属材料によりスタンピング成型し、その表面上の平滑度を大幅に向上することができ、発熱源上に平らに貼付でき、導熱ペーストを使用する必要がない。

本考案のヒートシンクモジュールでは、フィンの湾折段及び底板の間の部位が穿孔を有し、複数の気流通路を形成するので、底板下方の空気がこれらの気流通路を介し、底板上方のフィンと熱交換を行うことができる。従って、底板下方からの空気以外に、底板上方の空気もフィンに流れ、熱交換を行うことができるので、本考案は、底板上方及び下方の双方向の気流を十分に運用し、ヒートシンクを行うことができ、ヒートシンク効率を大幅に向上する。

また、本考案に基づき、底板上方の気流は、円滑にフィンを有貸、底板中心部位上方に流れることができるので、底板中心部位の堆積熱を効率的に低減することができ、設計者の発熱部材の底板に配置する自由度を増加する。

本考案の灯具の分解立体図である。本考案のヒートシンクモジュールの俯瞰図である。本考案の灯具の組み合わせ立体図である。本考案の灯具の図３の直線４−４に沿って作成した組み合わせ断面図である。本考案の灯具の図３の直線５−５に沿って作成した組み合わせ断面図である。本考案の灯具の第２実施例の分解立体図である。本考案のヒートシンクモジュールの第２実施例の俯瞰図である。本考案の灯具の第２実施例の組み合わせ断面図である。

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５を参考とし、本考案は、ヒートシンクモジュール１３０及び該モジュール１３０を具える灯具１００を提供する。

図１に示すように、本考案の灯具１００は、灯殻１１０と、発光部材１２０と、該ヒートシンクモジュール１３０と、を含む。

灯殻１１０は、金属材料で形成され、且つ中空収容室Ｓを有し、灯殻１１０の上表面に出線孔１１１及び複数の固定孔１１２を設ける。発光部材１２０は、中空収容室Ｓ内に設置され、発光部材１２０は、回路板１２１及び該回路板１２１上に敷設される複数ＬＥＤ１２２を含み、回路板１２１は、更に、導線１２３に電気接続し、この導線１２３の回路板１２１から離れた一端は、灯殻１１０の出線孔１１１を貫通し、外部電源（図示せず）に接続し、該灯具１００が必要な電力を獲得する。

ヒートシンクモジュール１３０は、発光部材に対してヒートシンクを行うことに用い、該ヒートシンクモジュール１３０は、底板１３１及び複数フィン１３２を含む。

底板１３１は、シート金属材料から形成され、且つ灯殻１１０の上端に組み付けられる。更に明確には、底板１３１の中央に貫通孔１３１１を設け、出線孔１１１を通過した導線１２３の一端を通過させることに用いる。底板１３１は、更に、複数の通孔１３１２を設け、複数の螺子１４０を介し、底板１３１の通孔１３１２を通過させ、灯殻１１０の固定孔１１２内に固定し、これにより、底板１３１を灯殻１１０上に固定する。

図２及び図３に示すように、複数のフィン１３２は、底板１３１の周縁から上向きに湾折成型され、フィン１３２の上向きに湾折する原因は、底板１３１の下方が灯殻１１０の上端に取り付けられる必要があるからであり、従って、底板１３１の上方は、フィン１３２を上向きに湾折するのに十分な空間を有する。更に、明確に述べれば、各フィン１３２は、底板１３１周縁に接続する根部１３２１、及び該根部から延伸する第１湾折段１３２２及び第２湾折段１３２３を含み、且つ該第１湾折段１３２２及び第２湾折段１３２３の間の部位は、穿孔を有し、複数の気流通路Ｐを形成する。

図３から分かるように、根部１３２１は、底板１３１及び第１湾折段１３１２の間を接続する部位を指し、言い換えれば、根部１３２１は、底板１３１の周縁に位置する。図２の実施例において、底板１３１は、１２辺形に形成され、且つ８つのフィン１３２に接続するので、この８つのフィン１３２の根部１３２１は、それぞれ底板１３１の選定した側辺上に位置する。注意すべきことは、第１湾折段１３２２は、根部１３２１から延伸し、且つ底板１３１と９０度の湾折角を形成し、第２湾折段１３２３は、第１湾折段１３２２から延伸し、第１湾折段１３２２と９０度の湾折角を形成することであり、更に重要であるのは、第２湾折段１３２３は、第１湾折段１３２２に相対して湾折し、底板１３１の周縁外側から離れるという点であり、このように、第２湾折段１３２３は、底板１３１下方から気流通路Ｐを通過した上昇気流と熱交換を行い（図４に示すように）、底板１３１により阻止されることなく、底板１３１周縁外部のヒートシンク面積を拡大する。また一方で、第１湾折段１３２２及び第２湾折段１３２３の湾折方向は、異なり、異なる方向からの空気に接触することを補助し、異なる方向の気流を運用し、ヒートシンクを行うことができる。第１湾折段１３２２及び第２湾折段１３２３の寸法及び湾折角は、ヒートシンクモジュールの実際の必要に応じて、適当に調整することができ、且つ上記図３の様式のみに限定するものではない。

図４及び図５から明確に分かるように、底板１３１は、シート金属材料から形成されるので、良好な表面平滑度を有し、従って、発光部材１２０の回路板１２１に十分に平らに貼付でき、良好な貼付及び導熱効果を達成する。また、底板１３１上方の気流がフィン１３２を円滑に通過し、底板１３１の中心部位上方に流れることができるので、底板１３１の中心部位は、空気対流を介し、良好なヒートシンク効果を発生することができる。

図６〜図８を参考にし、それは、本考案の第２実施例を示し、第２実施例及び第１実施例の間の差異は、以下にある：灯殻１１０の構造が異なり、ヒートシンクモジュール１３０の底板１３１及びフィン１３２の形状が異なる。

図６から分かるように、灯殻１１０の内部は、中空収容室Ｓを有し、発光部材１２０を収容させることができる。第２実施例中の灯殻１１０は、中空収容室Ｓ内に別途複数の集光マスク１１３を形成し、個別のＬＥＤ１２２を設置させることに用い、各ＬＥＤ１２２の集光度を増加する。回路板１２１が灯殻１１０の中空収容室Ｓ内に設置され、集光マスク１１３の方向に位置し、これにより、図８に示すように、ヒートシンクモジュール１３０の底板１２１下方に直接接触する。灯殻１１０の周縁は、固定孔１１２を設け、螺子で灯殻１１０及びヒートシンクモジュール１３０を１つに固定させる。

図７から明確に分かるように、底板１３１の周縁は、輻射状の鋸歯車に設計し、１５個のフィン１３２を環設し、底板１３１の周縁は、平滑な曲線でなく、底板１３１周縁内に深く入り込む穿孔部位を有し、根部１３２１に相対して底板１３１周縁に更に突出させる。図６から分かるように、第１湾折段１３２２は、根部１３２１から延伸し、底板１３１と９０度の湾折角を形成し、図７から分かるように、第２湾折段１３２３は、第１湾折段１３２２から延伸し、且つ第１湾折段１３２２と鋭角の湾折角を形成し(即ち、第１湾折段１３２２及び第２湾折段１３２３の間の挟み角が鈍角である)、これら第２湾折段１３２３が共同で円形輪郭を囲い設け、言い換えれば、各第２湾折段１３２３が底板１３１を折り返した中心に湾折される。また、第２湾折段１３２３は、第１湾折段１３２２に相対して湾折し、底板１３１の周縁外から離れ、このように、第２湾折段１３２３は、底板１３１下方から気流通路Ｐを通過した上昇空気と熱交換を行うことができ、底板１３１により阻止されることがなく、底板１３１周縁外部のヒートシンク面積を拡大する。また、一方で、第１湾折段１３２２及び第２湾折段１３２３の湾折方向が異なり、異なる方向からの空気への接触を補助し、異なる方向の気流を十分に運用し、ヒートシンクを行うことができる。

図７の俯瞰図から分かるように、ヒートシンクモジュール１３０の底板１３１の外側からの空気は、周縁のフィン１３２の間の隙間を通過でき、底板１３１の中心部位に進入し、空気対流方式で底板１３１の中心部位のヒートシンクを達成する。

本考案のヒートシンクモジュール１３０の底板１３１は、シート金属材料から形成され（例えば、スタンピング）、従来技術のようにアルミ押し出し成型ではないので、平面状のシート金属材料からスタンピング方式で底板１３１上に湾折する直接複数のフィン１３２をスタンピングし、立体状のヒートシンクモジュール１３０に形成するので、その製造工程時間を短縮し、コストを低減する。

図４及び図５から分かるように、本考案のヒートシンクモジュール１３０中、フィン１３２の第１湾折段１３２１及び第２湾折段１３２２と、底板１３１との間の部位は、穿孔であり、複数の気流通路Ｐを形成するので、底板１３１下方の空気は、灯殻１１０の外部に沿ってこれら気流通路Ｐを通過し(図４中の上向きの矢印で示す)、底板１３１上方のフィン１３２と熱交換を行うことができる。従って、底板１３１下方からの空気以外、底板１３１上方の空気も直接、フィン１３２に流れ、熱交換を行うことができるので（図４参照）、本考案は、底板１３１上方及び下方の気流を十分に利用し、熱交換を行い、従って、そのヒートシンク効果が大幅に向上する。

１００灯具
１１０灯殻
１１１出線孔
１１２固定孔
１１３集光マスク
１２０発光部材
１２１回路板
１２２ＬＥＤ
１２３導線
１３０ヒートシンクモジュール
１３１底板
１３１１貫通孔
１３１２通孔
１３２フィン
１３２１根部
１３２２湾折段
１３２３湾折段
Ｓ中空収容室
Ｐ気流通路

Claims

シート金属材料で形成される底板と、
該底板の周縁から上向きに湾折成型される複数のフィンと、を含み、各該フィンは、少なくとも２つの湾折段を有し、該湾折段及び該底板の間の部位は、穿孔を有し、複数の気流通路を形成するヒートシンクモジュール。
各前記フィンは、該底板周縁に接続する根部を含み、該少なくとも２つの湾折段は、第１湾折段及び該第１湾折段と接続する第２湾折段を含み、該第１湾折段は、該根部から延伸し、且つ該底板と湾折角を形成し、該第２湾折段は、該第１湾折段から延伸し、該第１湾折段ともう１つの湾折角を形成し、且つ該第２湾折段は、該第１湾折段に相対して湾折し、該底板の周縁外側から離れる請求項１に記載のヒートシンクモジュール。
前記第１湾折段及び該第２湾折段の湾折方向は、異なり、異なる方向からの空気に接触し、ヒートシンクを行う請求項２に記載のヒートシンクモジュール。
前記底板下方の空気が該気流通路を通過し、該フィンと熱交換を行い、該底板上方の空気が該フィンを有貸、該底板の中心部位上方に流れ、熱交換を行う請求項２に記載のヒートシンクモジュール。
前記根部は、放射状方式により該底板周縁に凸伸する請求項２に記載のヒートシンクモジュール。
前記ヒートシンクモジュールは、平面状のシート金属材料からスタンピング方式により該底板上で該複数のフィンに湾折するようスタンピングし、立体状構造を製造する請求項２に記載のヒートシンクモジュール。
中空収容室を有する灯殻と、
該中空収容室内に設置する発光部材と、
該発光部材に対しヒートシンクを行うことに用いるヒートシンクモジュールと、を含み、該ヒートシンクモジュールが、
シート金属材料で形成される底板と、
該底板の周縁から上向きに湾折成型される複数のフィンと、を含み、各該フィンは、少なくとも２つの湾折段を有し、該湾折段及び該底板の間の部位は、穿孔を有し、複数の気流通路を形成する灯具。
前記灯殻の上表面に出線孔及び複数の固定孔を設け、該発光部材は、回路板及び該回路板上に敷設する複数のＬＥＤを含み、該回路板は、更に導線に電気接続し、該導線の該回路板から離れる一端は、該出線孔を通過し、外部電源まで接続し、該灯具が必要な電力を獲得する請求項７に記載の灯具。
前記底板に貫通孔を設け、該出線孔を通過した該導線の一端を貫通させ、該底板は、更に複数の通孔を設け、複数の螺子が該通孔を貫通し、該固定孔内に固定され、該底板を該灯殻上に固定される請求項８に記載の灯具。
各前記フィンは、該底板周縁に接続する根部を含み、該少なくとも２つの湾折段は、第１湾折段及び該第１湾折段に接続する第２湾折段を含み、該第１湾折段は、該根部から延伸し、該底板と湾折角を形成し、該第２湾折段は、該第１湾折段から延伸し、該第１湾折段と他の湾折角を形成し、且つ該第２湾折段は、該第１湾折段に相応して湾折し、該底板の周縁外側から離れる。