JP3175718U - Ｌｅｄランプの放熱構造 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱効果を高め、騒音を低減させたＬＥＤランプの放熱構造を提供する。
【解決手段】台座２、フレーム３、カバー４及びレンズ５を備え、台座２の開口２１にフレーム３を配置し、該フレーム３の上下にそれぞれ放熱器３１及びファン３２を配置し、放熱器３１上にＬＥＤモジュール３３を装着する。カバー４は、内部に上記放熱器３１及びファン３２を配置したフレーム３及びＬＥＤモジュールを収容する収容空間４３を備えてその上下両端は、それぞれ第１の開放端４１及び第２の開放端４２を形成し、フレーム３上を覆って台座２の開口２１に装着され、カバー４の第１の開放端４１側にＬＥＤモジュールを囲む排気口４１１を設ける。第２の開放端４２側には、台座との間に吸気口を形成し、該吸気口からカバー内に収容されたファン、放熱器及びＬＥＤモジュールを経由して排気口４１１に至る空気流路を形成する。
【選択図】図５

Description

本考案は、ＬＥＤランプに関し、放熱効果を高め、騒音を低減させることができるＬＥＤランプの放熱構造に関する。

ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、製造技術が向上し、環境保護及びエネルギーの節約が重視されるにつれ、車両用灯、街灯、デスクライト、ランプなど、各種の照明に応用されている。

高出力のＬＥＤは、光線を放出する際、極めて多くの熱が発生する。この熱を有効に排出できない場合、製品の一部（発光素子の配置位置）に熱が溜まって高温となる。その場合、製品全体又は一部素子の正常な運転及び寿命が影響を受ける。

ＬＥＤランプを例に挙げると、従来のＬＥＤランプは、放熱構造を有さなかったため、長時間使用した場合、ＬＥＤから発生する熱を有効に排出することができず、ＬＥＤランプ内に熱が溜まることにより、ＬＥＤが過熱状態となり、焼損する虞がある。そこで、ＬＥＤランプ内の熱を排除できない問題を解決するために、ＬＥＤランプの放熱構造が案出されている。

図１〜図３を参照する。図１〜図３に示すように、従来のＬＥＤランプの放熱構造は、台座１０、カバー１１及びレンズ１２を含む。台座１０内には、駆動回路１０１が配置される。カバー１１は、開口端１１１を有し、台座１０上に覆設される。カバー１１内は、搭載部１１２を有する。搭載部１１２には、複数の吸気口１１３が設けられる。搭載部１１２の台座１０に対向する面には、複数のフィン１１４が形成され、ファン１１５が配置される。各フィン１１４は、端部が互いに接続されると共に環状に配列される。搭載部１１２の中心部分には、フィン１１４と反対側の方向に、排気口１１６が延伸して形成される。排気口１１６には、ＬＥＤモジュール１３が嵌合される。ＬＥＤモジュール１３の一方の面は、搭載部１１２に貼設される。レンズ１２は、カバー１１上に装着される。レンズ１２は、中心部分に排気口１１６に対応する孔１２１を有し、ＬＥＤモジュール１３に対向接続される。

図４を参照する。図４に示すように、従来のＬＥＤランプの放熱構造においては、ＬＥＤモジュール１３から光線が射出され、熱が発生すると、搭載部１１２及びフィン１１４により熱を吸収する。また、ファン１１５が運転されることにより、ＬＥＤランプ周辺の気流が吸気口１１３からカバー１１内に進入する。また、ファン１１５は、強制的に気流をフィン１１４の方向に送る。気流がフィン１１４に送られることにより、フィン１１４の放熱が行われ、熱風がフィン１１４の中心部分の排気口１１６から外部に排出される。これにより、ＬＥＤモジュール１３の放熱が行われる。

従来のＬＥＤランプの放熱構造により、ＬＥＤモジュール１３から発生する熱を放熱することができる。しかし、フィン１１４にファン１１５が気流を送る際、搭載部１１２によって気流の流れが阻害されるため、放熱効率が優れず、ＬＥＤモジュール１３が過熱状態となってしまう。軽度の過熱状態の場合、ＬＥＤランプの輝度が低下したり、使用寿命が短縮されたりする。重度の過熱状態の場合、ＬＥＤモジュール１３が損壊（焼損）してしまう。また、気流の流れが阻害されると共に、騒音が増大する。また、排気口１１６に異物が進入するのを防止する設計が設けられていないため、排気口１１６から異物が直接進入し、ファン１１５の運転が影響を受けてしまう。

上述したことから分かるように、従来のＬＥＤランプの放熱構造は、以下（１）〜（４）の欠点を有する。
（１）放熱効果に優れない。
（２）騒音が増大する。
（３）ＬＥＤランプの輝度が低下し、使用寿命が短縮される。
（４）排気口から異物が進入し、ファンの運転が影響を受けやすい。

特開２０１０−８６７０９号公報

本考案の第１の目的は、放熱効果を高め、騒音を低減させることができるＬＥＤランプの放熱構造を提供することにある。
本考案の第２の目的は、異物が直接進入するのを防止することができるＬＥＤランプの放熱構造を提供することにある。
本考案の第３の目的は、気流をガイドして排気口の通風抵抗を低減することにより、排気風量を増大させることができるＬＥＤランプの放熱構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本考案の第１の形態によれば、台座、フレーム、カバー及びレンズを備えたＬＥＤランプの放熱構造であって、前記台座は、開口が形成され、前記フレームは、前記台座の開口部分に配置される上、放熱器及びファンが装着され、前記放熱器上には、ＬＥＤモジュールが装着され、前記カバーは、前記フレームに覆設される上、前記台座の開口に装着され、前記カバーの両端は、第１の開放端及び第２の開放端を有し、前記第１の開放端に近接する部分は、少なくとも１つの排気口を有し、前記第２の開放端には、少なくとも１つの吸気口が形成され、前記レンズは、前記第１の開放端に配置されることを特徴とするＬＥＤランプの放熱構造が提供される。

また、前記カバーの第１の開放端からは、外側に第３の開放端が延伸し、前記第３の開放端の相対位置は、前記排気口より高いことが好ましい。

また、前記第３の開放端と前記カバーとの間には、ガイド部が形成されることが好ましい。

また、前記台座内には、少なくとも１つの駆動モジュールが配置されることが好ましい。

また、前記放熱器は、前記フレームと前記カバーとの間に配置され、前記放熱器上に装着されるＬＥＤモジュールには、前記レンズが対向接続されることが好ましい。
また、前記ファンは、前記フレームと前記台座との間に配置されることが好ましい。

また、前記フレームは、少なくとも１つの第１の固定部及び少なくとも１つの第２の固定部を有し、前記第１の固定部は、前記放熱器と前記ＬＥＤモジュールとを固定し、前記第２の固定部は、前記ファンと前記カバーとを固定することが好ましい。

また、前記第２の開放端からは、複数の係合部材が延伸し、前記係合部材が前記台座に係合固定されることにより、前記吸気口が形成されることが好ましい。

また、前記第２の開放端からは、外側に少なくとも１つの延伸部が延伸し、前記延伸部と前記第２の開放端との間には、前記吸気口が形成されることが好ましい。

また、前記第１の開放端及び前記第２の開放端により、中空収容空間が画定され、前記フレームは、前記中空収容空間内に配置されることが好ましい。

本考案のＬＥＤランプの放熱構造は、以下（１）〜（４）の効果を有する。
（１）放熱効果が高い。
（２）騒音が少ない。
（３）ＬＥＤランプの輝度が低下し、使用寿命が短縮されることを防ぐ。
（４）異物が入ることを防ぐ。

従来のＬＥＤランプの放熱構造を示す分解斜視図である。 従来のＬＥＤランプの放熱構造を示す斜視図である。 従来のＬＥＤランプの放熱構造の一部部材を示す斜視図である。 従来のＬＥＤランプの放熱構造の気流の流れを示す断面図である。 本考案の第１実施形態によるＬＥＤランプの放熱構造を示す分解斜視図である。 本考案の第１実施形態によるＬＥＤランプの放熱構造を示す斜視図である。 本考案の第１実施形態によるＬＥＤランプの放熱構造の気流の流れを示す断面図である。 本考案の第２実施形態によるＬＥＤランプの放熱構造を示す斜視図である。 本考案の第２実施形態によるＬＥＤランプの放熱構造の気流の流れを示す断面図である。 本考案の第３実施形態によるＬＥＤランプの放熱構造を示す斜視図である。 本考案の第３実施形態によるＬＥＤランプの放熱構造の気流の流れを示す断面図である。

以下、本考案の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本考案が限定されるものではない。

（第１実施形態）
図５及び図６を参照する。図５及び図６に示すように、本考案の第１実施形態によるＬＥＤランプの放熱構造は、台座２、フレーム３、カバー４及びレンズ５からなる。台座２の一方の側には、開口２１が形成される。
また、台座２内には、駆動モジュール２２が配置される。フレーム３は、台座２の開口２１部分に配置される。フレーム３の一方の側には、放熱器３１が配置され、フレーム３の他方の側には、ファン３２が配置される。放熱器３１のファン３２と反対側には、ＬＥＤモジュール３３が装着される。
カバー４は、フレーム３に覆設されて台座２の開口２１に装着される。カバー４は、一方の側に第１の開口端４１が形成され、他方の側に第２の開放端４２が形成される。第１の開放端４１と第２の開放端４２との間には、中空収容空間４３が画定される。カバー４の第１の開放端４１に近接する部分には、少なくとも１つの排気口４１１が設けられる。排気口４１１は、中空収容空間４３に連通する。第２の開放端４２には、少なくとも１つの吸気口４２１が形成される。レンズ５は、第１の開放端４１に配置されて第１の開放端４１を密閉する。

第２の開放端４２からは、複数の係合部材４２２が延伸して形成され、台座２の複数の係合部２３に係合固定されることにより、第２の開放端４２と台座2との間に吸気口４２１が形成される。
フレーム３は、中空収容空間４３内に配置される。フレーム３は、少なくとも１つの第１の固定部３４及び少なくとも１つの第２の固定部３５を有する。第１の固定部３４は、放熱器３１とＬＥＤモジュール３３とを固定して、放熱器３１及びＬＥＤモジュール３３をフレーム３とカバー４との間に固定配置する。ＬＥＤモジュール３３には、レンズ５が相対して配置される。第２の固定部３５は、ファン３２とカバー４とを固定して、ファン３２をフレーム３と台座２との間に固定配置する。

図７を参照する。図７に示すように、本考案の第１実施形態中、まず、放熱器３１がＬＥＤモジュール３３から発生する熱エネルギを吸収する。次に、ファン３２の運転によって発生する気流により、吸気口４２１から台座２内に空気が強制的に進入する。次に、ファン３２が生成する気流は、放熱器３１の複数のフィン３１１に送られ、熱エネルギを排気口４１１から直接排出する。これにより、放熱効果が有効に高められ、ＬＥＤランプの輝度が低下し、使用寿命が短縮するのを防止することができる。ファン３２のファンブレードによって生成される気流は、放熱器３１によって阻害されることがなく、フィン３１１を直接通過するため、騒音を低減することができる。

（第２実施形態）
図８及び図９を参照する。図８及び図９に示すように、本考案の第２実施形態によるＬＥＤランプの放熱構造は、全体構造及び部材間の接続関係が第１実施形態と同一であるため、同一部分は、ここでは繰り返して述べない。本考案の第２実施形態によるＬＥＤランプの放熱構造においては、カバー４の第１の開放端４１から、外側に第３の開放端４４が延伸される。第３の開放端４４の相対位置は、排気口４１１より高い。このため、第３の開放端４４が設けられることにより、カバー４内に異物が直接進入し、ファン３２の運転が影響を受けるのを有効に防止することができる。さらに、排気口４１１からのスムーズな排気を有効に維持することができる。また、第３の開放端４４とカバー４との間には、ガイド部４４１が形成される。ガイド部４４１は、排気口４１１に対向する部分に形成される。ガイド部４４１により、排気口４１１から排気される際、気流が有効にガイドされ、排気口４１１の通風抵抗を低減し、排気量を増大させることができる。

（第３実施形態）
図１０及び図１１を参照する。図１０及び図１１に示すように、本考案の第３実施形態によるＬＥＤランプの放熱構造は、全体構造及び部材間の接続関係が前述の実施形態と同一であるため、同一部分は、ここでは繰り返して述べない。本考案の第３実施形態によるＬＥＤランプの放熱構造においては、第２の開放端４２から、外側に少なくとも１つの延伸部４２３が延伸し、延伸部４２３と第２の開放端４２との間に、吸気口４２１が形成される。カバー４がフレーム３に覆設されて、台座２の開口２１に装着される際、延伸部４２３が台座２に係合固定される。ファン３２の運転によって生成される気流は、まず、空気を吸気口４２１から台座２内に強制的に進入させる。次に、ファン３２が生成する気流は、放熱器３１の複数のフィン３１１に送られる上、熱エネルギを排気口４１１から直接排出する。これにより、放熱効果が有効に高められる。また、ファン３２のファンブレードによって生成される気流は、放熱器３１によって阻害されることがなく、フィン３１１を直接通過するため、騒音を低減することができる。

上述したことから分かるように、ＬＥＤランプの放熱構造は、以下（１）〜（４）の長所を有する。
（１）放熱効果が高い。
（２）騒音が少ない。
（３）ＬＥＤランプの輝度が低下し、使用寿命が短縮されることを防ぐ。
（４）異物が入ることを防ぐ。

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

２ 台座
３ フレーム
４ カバー
５ レンズ
２１ 開口
２２ 駆動モジュール
２３ 係合部
３１ 放熱器
３２ ファン
３３ ＬＥＤモジュール
３４ 第１の固定部
３５ 第２の固定部
４１ 第１の開放端
４２ 第２の開放端
４３ 中空収容空間
４４ 第３の開放端
３１１ フィン
４１１ 排気口
４２１ 吸気口
４２２ 係合部材
４２３ 延伸部
４４１ ガイド部

Claims (10)

1. 台座、フレーム、カバー及びレンズを備えたＬＥＤランプの放熱構造であって、
   前記台座は、開口を備え、
   前記フレームは、放熱器及びファンが装着されると共に前記放熱器上にＬＥＤモジュールが装着され、
   前記カバーは、内部に収容空間を備えて、上記放熱器、ファン及びＬＥＤモジュールを装着したフレーム及びレンズを収容して、前記フレームに覆設されて前記台座の開口に装着され、
   前記カバーの収容空間の両端は、第１の開放端及び第２の開放端を形成し、
   前記第１の開放端側に前記ＬＥＤモジュールを囲んで少なくとも１つの排気口を設けると共に、前記第２の開放端側には、前記台座との間に少なくとも１つの吸気口が形成され、
   前記レンズは、前記第１の開放端に配置されることを特徴とするＬＥＤランプの放熱構造。
2. 前記カバーの第１の開放端外周縁を延長して前記排気口の外側に第３の開放端を形成し、その前記第３の開放端を前記排気口より高くしたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプの放熱構造。
3. 前記第３の開放端と前記カバーとの間には、前記排気口から第３の開放端に向けて気流を誘導するガイド部を形成したことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤランプの放熱構造。
4. 前記台座内には、前記ＬＥＤモジュールを駆動する少なくとも１つの駆動モジュールが配置されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプの放熱構造。
5. 前記放熱器は、前記フレームと前記カバーとの間に配置され、前記放熱器上に装着されるＬＥＤモジュールには、前記レンズが相対して配置されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプの放熱構造。
6. 前記ファンは、前記フレームと前記台座との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプの放熱構造。
7. 前記フレームは、少なくとも１つの第１の固定部及び少なくとも１つの第２の固定部を有し、前記第１の固定部は、前記放熱器と前記ＬＥＤモジュールとを固定し、前記第２の固定部は、前記ファンと前記カバーとを固定することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプの放熱構造。
8. 前記カバーの第２の開放端からは、複数の係合部材を外方に延長して形成し、該係合部材が前記台座に係合固定されることにより、該カバーの第２の開放端と台座との間に間隙を設けて前記吸気口が形成されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプの放熱構造。
9. 前記第２の開放端外側から延長して台座に至る延伸部を形成し、前記延伸部と前記第２の開放端との間に前記吸気口が形成されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプの放熱構造。
10. 前記第１の開放端及び前記第２の開放端の間に中空収容空間が画定され、前記フレームは、前記中空収容空間内に配置されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプの放熱構造。

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