JP4365884B1

JP4365884B1 - Ｌｅｄ基板の取付装置

Info

Publication number: JP4365884B1
Application number: JP2009027444A
Authority: JP
Inventors: 清泰小林; 和寿源馬
Original assignee: KENOS SPATIAL DESIGN, INC.
Current assignee: KENOS SPATIAL DESIGN, INC.
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2029-02-09
Also published as: JP2010182629A; WO2010090314A1

Abstract

【課題】放熱のための構成とLED基板を固定するための構成とを一体化し、ＬＥＤ基板の固定を容易にしつつ、放熱効率を高める。
【解決手段】ＬＥＤ基板の取付装置は、ＬＥＤ基板Ｂの支持面を有しその長手方向両側下方に下部側壁２を有する下部枠体Ａと、この下部枠体Ａに固定される上部枠体Ｃと、下部枠体Ａの上面に配設されるＬＥＤ基板Ｂとで構成する。ＬＥＤ基板Ｂの長手方向両側は下部枠体Ａの上面と、上部枠体Ｃに形成された下部枠体Ａの上面の対向面４とで狭持する。ＬＥＤ基板Ｂは熱伝導性を有するものとし、両枠体Ａ、Ｃは熱の良導体で構成し、ＬＥＤチップが発生させる熱を両枠体Ａ、Ｃを介して放熱させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、LED（発光ダイオード）チップを用いた照明装置における、LED基板の固定装置に関するものである。

LEDチップを光源とする発光装置において、LEDチップが発生する熱の放熱が大きな課題となっている。特に、LEDを照明装置として使用する場合、その光量の増大が必要とされるが、光量を増大させると発生する熱量も増大する。この熱が放熱されずにLED基板に蓄熱されるとLEDチップの寿命が短縮され、照明装置としての信頼性を得ることも難しい。
LEDの光量を増大させるためには、その熱を効率よく放熱することが必須の課題となっている。

このような課題を解決するために、LEDチップを伝熱性のある基板に配設する発明が開示されている（例えば特開２００７−４３１２５号）。
特開２００７−４３１２５号公報

上記発明は、基板の熱を放熱するための手法と共同しなければ効果を上げることが期待できないところ、放熱のための構成が提案されていない。そして、放熱するための構成と基板を固定するための構成とは協同していることが好ましいが、そのようなものは知られていない。

この発明は、放熱のための構成とLED基板を固定するための構成とを一体化し、LED基板の固定を容易にしつつ、放熱効率を高めることを課題とするものである。

この発明のLED基板の取付装置は、LED基板の支持面を有しその長手方向両側下方に下部縦壁を有する下部枠体と、この下部枠体に固定される上部枠体と、前記下部枠体の上面に配設されるＬＥＤ基板とで構成する。
前記LED基板は熱伝導性を有するものとし、前記下部枠体と上部枠体とはLEDチップから発生する熱を放熱するために金属製とし、前記下部枠体の上面と上部枠体の前記対向面とを面接触させると共に、前記LED基板の長手方向両側を前記下部枠体の上面と上部枠体に形成された下部枠体の上面との対向面とで狭持し、前記上部枠体は、下部枠体の上面との対向面の両側下方に下部縦壁を有し、この下部縦壁の内壁と下部枠体の側壁とを面接触させ、もってLEDチップが発生させる熱が前記下部枠体に伝導し下部枠体の側壁から放熱されると共に、下部枠体の側壁から上部枠体の側壁に伝導し上部枠体の側壁から放熱されるようにするものである。
前記熱伝導性を有するＬＥＤ基板とは、ＬＥＤチップの回路と絶縁を図りつつ金属を埋設した基板など、公知の構成を採用するものであり、その構成に限定はない。
前記枠体を構成する金属は、アルミ、鉄などの金属を適宜使用することができる。
請求項２の発明は、前記上部枠体を、下部枠体の上面と対向する面の上方に上部縦壁を有するものとしたものである。
請求項３の発明は、上部枠体を、下部枠体の上面と対向する面の両側下方に縦壁下部縦壁を有し、この下部縦壁には通気部を設けたものとしたものであり、請求項１ないし３の発明は何れも上部枠体と下部枠体の放熱性を有効に利用しようとするものである。
請求項４の発明は、上部枠体と下部枠体とはそれぞれの長手方向に形成された溝と凸条との嵌合により固定したものである。

この発明においては、熱伝導性を有するＬＥＤ基板の両側を熱の良導体で構成した下部枠体と上部枠体とで狭持したので、ＬＥＤチップが発生する熱は下部枠体と上部枠体とに伝導し、それぞれの壁面から放熱される。すなわち、ＬＥＤ基板の固定装置が放熱機能を果たすこととなり、しかも下部枠体と上部枠体双方の壁面から放熱されるので、放熱に寄与する面積を増大することができ、効率的な放熱が得られる。
したがって、ＬＥＤチップの寿命が増大し、照明器具としての信頼性が向上する。

以下この発明の実施形態を説明する。

図１において、天板１の両側に下向きの下部側壁２を連設して構成した下方が開放した長尺の枠体である下部枠体Ａの天板１の上面に、ＬＥＤ基板の厚さに対応する基板装着溝３が設けてあり、この溝３に長尺のＬＥＤ基板Ｂが配設してあり、このＬＥＤ基板Ｂの両側は前記下部枠体Ａの天板１の上面と上部枠体Ｃに形成された天板１との対向面４とで狭持されている。
前記下部枠体Ａと上部枠体Ｃはいずれもアルミ製（押し出し成形品）であり、ＬＥＤ基板Ｂは熱伝導性のあるものとしてある。そして、ＬＥＤの熱を効率よく両枠体に伝導させるために、ＬＥＤ基板の両側、枠体Ａ、Ｃに狭持される部分に、長手方向に放熱シリコーンなどの熱の良導体を組み入れておくことが好ましい。
前記上部枠体Ｃは、前記下部枠体Ａと同等の長さの長尺材であり、長手方向に沿って両側に、前記下部枠体Ａの天板１の上面と共同してＬＥＤ基板Ｂを狭持する対向面４が形成してある。この各対向面４は、その内側縁部４ａがＬＥＤ基板Ｂの上面に密着し、その余の部分は天板１の上面に当接している。
前記各対向面４の上方には上部側壁５が形成してある。この上部側壁５は内側が湾曲した反射面として構成してあり、ＬＥＤチップ６の光均一性を得られるようにしてある。また、前記各対向面４の両側下方には垂直な下部側壁７が形成してある。この下部側壁７の基部には係止溝８が形成してあり、この係止溝８と下部枠体Ａに形成された係止凸条９との嵌合係止によって、下部枠体Ａと上部枠体Ｃとは結合されている。そして、下部枠体Ａの下部側壁２の外面と上部枠体Ｃの下部側壁７の内面とは当接している。
図中符号１０は拡散カバーである。

この実施例に示す構造によってＬＥＤ基板Ｂを固定する場合、下部枠体Ａと上部枠体Ｃとを結合させた後、下部枠体Ａの溝３にＬＥＤ基板Ｂを挿入する。

この実施例において、ＬＥＤチップ６が発生する熱は、熱伝導性のあるＬＥＤ基板Ｂに伝導する。このＬＥＤ基板Ｂは下部枠体Ａと上部枠体Ｃとで狭持されているので、ＬＥＤ基板Ｂの下面は下部枠体Ａの基板装着溝３の上面に密着し、ＬＥＤ基板Ｂの上面両側は上部枠体Ｃの対向面４の縁部に密着している。したがって、ＬＥＤ基板Ｂの熱は下部枠体Ａ及び上部枠体Ｃに伝導する。
ここで、下部枠体Ａの方が上部枠体ＣよりもＬＥＤ基板Ｂとの接触面積が大きいので、下部枠体へ伝導する熱量の方が多い。しかし、下部枠体Ａの上面と上部枠体Ｃの対向面両側は当接しているので、下部枠体Ａから上部枠体Ｃに熱が伝導する。その結果、ＬＥＤチップが発生する熱は、下部枠体Ａの下部側壁２の側面及び上部枠体Ｃの上部側壁５及び下部側壁７の側面から放熱される。なお、下部枠体Ａの下部側壁２と上部枠体Ｃの下部側壁７とは当接しているので、下部枠体Ａの下部側壁２から上部枠体Ｃの下部側壁７に熱が伝導し、下部枠体Ａの熱の一部は上部側壁Ｃの下部側壁７から放熱される。

図２に示す実施例において、下部枠体Ａの構成は実施例１と同様であり、上部枠体Ｃを上部側壁を備えない態様としたものである。
図２において、上部枠体Ｃは各対向面４の両側下方に下部側壁７が形成してある。この下部側壁７は基部に下部枠体Ａとの係止溝８が設けてあり、この係止溝の下方においてはその内面と下部枠体Ａの下部側壁２の外面とは面接触している。

この実施例において、ＬＥＤ基板Ｂの熱が上下の枠体Ａ，Ｃに伝導することは実施例１と同様である。そして、下部枠体Ａの下部側壁２の外面と上部枠体Ｃの下部側壁７の内面とが面接触しているので、下部枠体Ａの下部側壁２の熱の一部は接触面を介して上部枠体の下部側壁７に伝導し、下部枠体の熱は上部枠体を経て効率よく放熱される。

図３に示す実施例において、下部枠体Ａの構成は実施例１と同様であり、実施例２と同様に上部枠体Ｃを上部側壁を備えない態様としたものである。
図３において、下部枠体Ａの下部側壁２の外面と上部枠体Ｃの下部側壁７の内面とは当接している。そして、上部枠体Ｃの下部側壁７には通気部として穴１１が形成してある。この穴１１の形状、大きさ、数は適宜定めるものとする。

この実施例において、ＬＥＤ基板Ｂの熱が上下の枠体Ａ，Ｃに伝導することは実施例１、２と同様である。そして、上部枠体Ｃの下部側壁７に穴１１が形成してあるので、各下部側壁２の熱の一部は穴１１を経て放熱される。

この発明は、ＬＥＤチップが発生する熱を、上下二つの枠体を介して、広い面積から放熱することができる。したがって、ＬＥＤチップが発生する熱を効率よく放熱することができ、もってＬＥＤチップの寿命の増大、ＬＥＤ照明器具の信頼性の向上を図るものとして、産業上利用されるものである。

この発明実施例１の断面図この発明実施例２の断面図この発明実施例３の断面図

Ａ下部枠体
ＢＬＥＤ基板
Ｃ上部枠体
１天板
２下部側壁
３基板装着溝
４対向面
５上部側壁
６ＬＥＤチップ
７下部側壁
８溝
９凸条
１０拡散カバー
１１穴

Claims

LED基板の支持面を有しその長手方向両側下方に下部縦壁を有する下部枠体と、この下部枠体に固定される上部枠体と、前記下部枠体の上面に配設されるＬＥＤ基板とで構成し、
前記LED基板は熱伝導性を有するものとし、
前記下部枠体と上部枠体とはLEDチップから発生する熱を放熱するために金属製とし、
前記下部枠体の上面と上部枠体の前記対向面とを面接触させると共に、前記LED基板の長手方向両側を前記下部枠体の上面と上部枠体に形成された下部枠体の上面との対向面とで狭持し、
前記上部枠体は、下部枠体の上面との対向面の両側下方に下部縦壁を有し、この下部縦壁の内壁と下部枠体の側壁とを面接触させ、
もってLEDチップが発生させる熱が前記下部枠体に伝導し下部枠体の側壁から放熱されると共に、下部枠体の側壁から上部枠体の側壁に伝導し上部枠体の側壁から放熱されるようにした、
LED基板の取付装置。
上部枠体は、下部枠体の上面との対向面の上方に上部縦壁を有するものとした、請求項１記載のLED基板の取付装置。
上部枠体の下部縦壁には通気部を設けた、請求項１又は２に記載のLED基板の取付装置。
上部枠体と下部枠体とはそれぞれの長手方向に形成された溝と凸条との嵌合により固定した、請求項１ないし３の何れかに記載のLED基板の取付装置。