JP3197902U - 発光ダイオードを用いた発光ダイオード照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】製造が比較的容易で、冷却能を増やして、大輝度の発光ダイオードが使用可能な発光ダイオード照明器具を提供する。【解決手段】発光ダイオード基板１２と、発光ダイオード基板に当接した放熱部材１１と、発光ダイオード基板又は放熱部材に取付けられた笠状の反射部材１３と、商用電力を電源とし発光ダイオードに電力を供給するコンバータ１６とを有し、放熱部材１１は、発光ダイオード基板が設けられる円板部２０と、円板部に軸心を合わせて固着された筒体部２１と、筒体部の内外にそれぞれ基部が固定されて、放射状に複数設けられた内フィン板部３０及び外フィン板部２２とを備える。【選択図】図２

Description

本考案は、発光ダイオードを用いた照明器具に係り、特に、放熱性を向上し、長期の寿命を有する発光ダイオード照明器具に関する。

従来から発光ダイオードは、１）環境にやさしく、２）高輝度かつ省エネルギーで、３）寿命が長い等の利点を有するので、照明器具に幅広く使用されている。この照明に使われる発光ダイオードは発熱が著しく、発熱によって発光ダイオードの温度上昇があると、発光効率が悪くなると共に、寿命が短くなる。そこで、一般には特許文献１、２に記載のように、発光ダイオードを基板上に搭載し、その周囲に円錐台状の反射板や冷却フィンを設けていた。

意匠登録第１４０２１７７号公報 実用新案登録第３１５８３２７号公報

しかしながら、更に大輝度の発光ダイオードを用いる場合、従来の冷却フィンでは冷却能力が不足するという問題があった。即ち、特許文献１記載の天井埋め込み灯においては、発光ダイオード基板が配置された円形板の上に円筒体が設けられているが、その円筒体の外側にのみフィンが設けられているので、冷却能力が低いという問題がある。
そこで、フィンの数を増やすと冷却能が向上すると考えられるが、フィン板部の隙間が小さくなって風通しが悪くなり、更に、フィンの厚みを増すと重量が大きくなるという問題があった。
また、特許文献２の技術においては、発光ダイオード基板を取付ける底板に放熱片が設けられているが、大輝度の発光ダイオードを使用する場合は、冷却能が不足するという問題があった。

本考案はかかる事情に鑑みてなされたもので、製造が比較的容易で、冷却能を増やして、大輝度の発光ダイオードが使用可能な発光ダイオード照明器具を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の考案に係る発光ダイオード照明器具は、１又は複数の発光ダイオードを有する発光ダイオード基板と、該発光ダイオード基板に当接した放熱部材と、前記発光ダイオード基板又は前記放熱部材に取付けられた笠状の反射部材と、前記発光ダイオード基板又は前記放熱部材に取付けられ、商用電力を電源とし前記発光ダイオードに電力を供給するコンバータとを有する発光ダイオード照明器具において、
前記放熱部材は、前記発光ダイオード基板が裏面に当接して設けられた円板部と、該円板部に軸心を合わせて下端が固着された筒体部と、該筒体部の内側及び外側にそれぞれ基部が固定されて、放射状に複数設けられた内フィン板部及び外フィン板部とを備える。

第２の考案に係る発光ダイオード照明器具は、第１の考案に係る発光ダイオード照明器具において、円周上に隙間を有して並べて配置された前記外フィン板部の外側の外径寸法は、前記筒体部の外径寸法の１．５〜１．８倍の範囲にある。

第３の考案に係る発光ダイオード照明器具は、第１、第２の考案に係る発光ダイオード照明器具において、前記放熱部材は、前記円板部、前記筒体部、前記外フィン板部及び前記内フィン板部が一体となったアルミダイキャスト製品によって構成されている。

第４の考案に係る発光ダイオード照明器具は、第１〜第３の考案に係る発光ダイオード照明器具において、前記放熱部材の下部に、環状板部及び拡径した下側板部を有し、該下側板部の下端にフランジ部が形成され、該フランジ部に前記反射部材の下側に設けられた透明板材を前記反射部材の下端に固定する環状部材がねじ止めされている。

第１〜第４の考案に係る発光ダイオード照明器具においては、発光ダイオードから発生する熱を逃がす放熱部材が、発光ダイオード基板が裏面に当接して設けられた円板部と、円板部に軸心を合わせて下端が固着された筒体部と、筒体部の内側及び外側にそれぞれ隙間を有して放射状に複数設けられた内フィン板部及び外フィン板部とを備えるので、空気との接触面積が拡大し、より大きな冷却能を有し、大輝度の発光ダイオードの装着が可能となる。

第２の考案に係る発光ダイオード照明器具は、外フィン板部の外径寸法が、筒体部の外径寸法の１．５〜１．８倍の範囲にあるので、冷却能の向上が図れる。

第３の考案に係る発光ダイオード照明器具は、放熱部材がアルミダイキャスト製品によって構成されているので、製造が容易であり、安価に製造できる。

そして、第４の考案に係る発光ダイオード照明器具は、放熱部材の下部にフランジ部を有し、フランジ部に反射部材の下側に設けられた透明板材を反射部材の下端に固定する環状部材がねじ止めされているので、外フィン板部の変形を防止できると共に、発光ダイオードが配置されている空間のカバーとなる透明板材の取付けも容易となる。

本考案の一実施の形態に係る発光ダイオード照明器具の分解斜視図である。 同発光ダイオード照明器具の断面図である。 （Ａ）は一部を省略した同発光ダイオード照明器具の平面図、（Ｂ）は同断面図である。 同発光ダイオード照明器具に使用する放熱部材の斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本考案の他の実施の形態に係る発光ダイオード照明器具の斜視図である。

続いて、添付した図面を参照しながら、本考案を具体化した実施の形態について説明する。
図１、図２に示すように、本考案の一実施の形態に係る発光ダイオード照明器具１０は、機器全体のハウジングを構成する放熱部材１１と、放熱部材１１の内側中間部に当接して設けられる発光ダイオード基板１２と、その下に設けられる反射部材１３と、透明板材の一例である円形ガラス板１４と、取付け枠１５と、放熱部材１１の上側に設けられているコンバータ（ＳＭＰＳ）１６とを有している。以下これらについて詳しく説明する。なお、放熱部材１１は金属（アルミ又はアルミ合金）であるので、発光ダイオード基板１２とは電気的な絶縁材（基板そのもの、耐熱性の熱伝導良好のシート材、絶縁ペースト等の塗布材等）を介して当接配置されている。また、発光ダイオード基板１２に、１又は複数（この実施の形態では３つ）の発光ダイオード１２ａを有する。

放熱部材１１は、この放熱部材１１の上下方向中間位置にあって、発光ダイオード基板１２が裏面に当接してねじ止めされた円板部２０と、円板部２０に軸心を合わせて下端が固着された筒体部２１とを有している。筒体部２１の外側には、基部が筒体部２１の外側に固定された複数の外フィン板部２２を放射状に有している。放熱部材１１は、更に円板部２０の周囲に連続して下側に形成された上側板部２４、その下部に連続する環状板部２５、環状板部２５の外側に連続して拡径して形成された下側板部２６、及び下側板部２６の下端に連接するフランジ部２７を有している。円周上に隙間を有して並べて配置された外フィン板部２２の外側の外径寸法は、筒体部２１の外径寸法の１．５〜１．８倍の範囲にある。
筒体部２１に基部が連接する外フィン板部２２の半径方向内側部分及び下端部は上側板部２４及び環状板部２５に一体的に連接している。

また、図３（Ａ）、図４に示すように、筒体部２１の半径方向内側には、複数の内フィン板部２９、３０、３０ａが放射状に設けられ、内フィン板部２９、３０、３０ａの中心には小径筒部３１が設けられ、内フィン板部２９の内側端部が一体的に接合している。また内フィン板部２９の外側端部（基部）は筒体部２１の内側に固定されている。内フィン板部３０、３０ａは半径方向外側の基部のみが筒体部２１に接続されている。そして、内フィン板部３０の内側には第１の補助リング３１ａが、内フィン板部３０ａの内側には更に大径の第２の補助リング３１ｂが設けられている。第２の補助リング３１ｂは全ての内フィン板部２９、３０、３０ａの補強を行っていると共に、放熱面積を増加している。

円周上に隙間を有して並べて配置された内フィン板部３０が接続される第１の補助リング３１ａの内径寸法は、筒体部２１の外径寸法の例えば０．５〜０．６５倍の範囲にあるのが好ましい。内フィン板部２９、３０は円筒方向に適当ピッチで設けられて、更に小径筒部３１と第２の補助リング３１ｂに接続される内フィン板部３２もある。なお、これらの構成を有する放熱部材１１は一体となったアルミダイキャスト製品から造られている。

図２、図３（Ｂ）に示すように、テーパ筒状の上側板部２４、環状板部２５及び下側板部２６で、円板部２０の下方に小径空間部３４と大径空間部３５とを形成し、この中には、発光ダイオード基板１２を中心にして笠状の反射部材１３が設けられている。この反射部材１３の断面は、頂角が約６０度の円錐台形状となって、内側周囲は、白色又はアルミ金属光沢色になっている。
反射部材１３の下部には、乱反射加工がなされた円形ガラス板（耐熱性の透明プラスチック板、例えば、アクリル樹脂板等であってもよい）１４が配置され、円形ガラス板１４を反射部材１３の下端に固定する環状部材の一例である取付け枠１５がフランジ部２７にねじ３８によって固定されている。

図３、図４に示すように、筒体部２１には、外側に４つの部分突出部４０を均等角度で有し、この部分突出部４０に雌ねじ穴４１を有している。そして、対向する部分突出部４０の内側に内側突出部４２を有し、内側突出部４２にも雌ねじ穴４３が設けられている。コンバータ１６は放熱部材１１の頂部に設けられ、雌ねじ穴４３に螺合するビスによって固定される。なお、コンバータ１６と発光ダイオード基板１２とは図示しないリード線によって連結され、コンバータ１６には図示しないプラグ付きのコードが設けられている。これによって、コンバータ１６は商用電力を電源として発光ダイオード１２ａに電力を供給する。

また、雌ねじ穴４１は例えば図示しない取付け具を放熱部材１１の頂部に取付けるためのもので、取付け具は対となる掛止電極を有し、天井等に設けられた接続具に差し込み、少しの角度回転させて、この発光ダイオード照明器具１０を天井等に取付けることができる。

この実施の形態に係る発光ダイオード照明器具１０においては、放熱部材１１の下側板部２６の周囲の９０度位置に４つの取付け具４５を有している。図５（Ａ）に示すように、対向する取付け具４５に取付け金具４６を固定して、発光ダイオード照明器具１０の照明角度を変えるようにすることもできる。この場合、コンバータ１６はカバー４８で覆うようにするのがよい。ここで、取付け具４５を外して別の取付け手段を設けることも可能であり、図５（Ｂ）に示すように、発光ダイオード照明器具に電球式の口金を設ける場合は、取付け具４５を放熱部材１１から外すこともできる。

図５（Ｂ）に、雄ねじ穴４１を利用して、口金形のアタッチメント５０を取付けた発光ダイオード照明器具１０を示すが、通常の白熱電球の代わりに使用することもできる。この場合、コンバータ１６はアタッチメント５０内にある。図５（Ａ）、（Ｂ）では取付け枠１５の代わりに、周囲にフランジ無しの小型の取付け枠を使用している。取付け枠については用途、デザインに応じて変えることもできる。

本考案は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本考案の要旨を変更しない範囲でその構成を変更することもできる。
例えば、前記実施の形態では、発光ダイオード基板１２を円板部２０の底面に直接接合し、反射部材１３の中央に発光ダイオード基板１２の嵌入する孔を設けて、円板部２０に反射部材１３を取付けたが、発光ダイオード基板の半径を大きくし、発光ダイオードの取付け領域以外の発光ダイオード基板に反射部材を取付けることもできる。

前記実施の形態においては、コンバータは放熱部材の上に取付けたが、発光ダイオード基板に一体的に構成することもできる。
この実施の形態に係る発光ダイオード照明器具はダウンライト、投光器、非常用ランプ等に使用できる。

１０：発光ダイオード照明器具、１１：放熱部材、１２：発光ダイオード基板、１２ａ：発光ダイオード、１３：反射部材、１４：円形ガラス板、１５：取付け枠、１６：コンバータ、２０：円板部、２１：筒体部、２２：外フィン板部、２４：上側板部、２５：環状板部、２６：下側板部、２７：フランジ部、２９、３０、３０ａ：内フィン板部、３１：小径筒部、３１ａ：第１の補助リング、３１ｂ：第２の補助リング、３２：内フィン板部、３４：小径空間部、３５：大径空間部、３８：ねじ、４０：部分突出部、４１：雌ねじ穴、４２：内側突出部、４３：雌ねじ穴、４５：取付け具、４６：取付け金具、４８：カバー、５０：アタッチメント

Claims (4)

1. １又は複数の発光ダイオードを有する発光ダイオード基板と、該発光ダイオード基板に当接した放熱部材と、前記発光ダイオード基板又は前記放熱部材に取付けられた笠状の反射部材と、前記発光ダイオード基板又は前記放熱部材に取付けられ、商用電力を電源とし前記発光ダイオードに電力を供給するコンバータとを有する発光ダイオード照明器具において、
   前記放熱部材は、前記発光ダイオード基板が裏面に当接して設けられた円板部と、該円板部に軸心を合わせて下端が固着された筒体部と、該筒体部の内側及び外側にそれぞれ基部が固定されて、放射状に複数設けられた内フィン板部及び外フィン板部とを備えることを特徴とする発光ダイオード照明器具。
2. 請求項１記載の発光ダイオード照明器具において、円周上に隙間を有して並べて配置された前記外フィン板部の外側の外径寸法は、前記筒体部の外径寸法の１．５〜１．８倍の範囲にあることを特徴とする発光ダイオード照明器具。
3. 請求項１又は２記載の発光ダイオード照明器具において、前記放熱部材は、前記円板部、前記筒体部、前記外フィン板部及び前記内フィン板部が一体となったアルミダイキャスト製品によって構成されていることを特徴とする発光ダイオード照明器具。
4. 請求項１〜３のいずれか１記載の発光ダイオード照明器具において、前記放熱部材の下部に、環状板部及び拡径した下側板部を有し、該下側板部の下端にフランジ部が形成され、該フランジ部に前記反射部材の下側に設けられた透明板材を前記反射部材の下端に固定する環状部材がねじ止めされていることを特徴とする発光ダイオード照明器具。

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