JP5303319B2 - 組み立て型のled照明機器 - Google Patents
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Description
最近には半導体技術の発展で高輝度の白色LEDに対する商用化が成り立つによって、これを利用した多様な照明機器などが登場している。
特に、複数のLED素子を直・並列で配する形態の高密度で集積させて単位面積当たり光度、すなわち輝度を数千cd/平方センチメートル 以上で高めることができ、充分に遠い距離を照明することができる照明用LEDモジュールに対する研究・開発が活発になっている。
しかし、LEDの集積密度が増加するほど同一面積で発生する熱も増加するようになるので、LED 素子で発生する大量の熱によってLED 素子に損傷が発生する問題がある。
このような問題を解決するために、印刷回路基板(printed circuit board; PCB)の下方に放熱效果が優れた金属材の放熱板を附着して放熱性能を高めたLED照明機器が提示されている。
例えば、図1に示したように、一つのPCB 基板(100) に複数のLED素子(110)を配置し、下方には放熱板(120)を付けると共に上方にはケース(130)で被着させた形態のLED照明機器が常用化されている。
このような複数のLED素子が一つの基板上に集積されていて、また DCで駆動される方式だから、損傷された一つまたはいくつのLED 素子のため、全ての照明機器を入れ替らなければならない問題がある。
また、既存のLED照明機器の場合、複数のLED素子が一つの基板に集積された回路で構成されるから、その形態で製作するには制約があるなど、多様な形態で製作するのに限界があって、形態変更の時金型を新たに製作しなければならないなどの経済的な側面でも不利な点がある。
したがって、本発明は、このような点を勘案して発明したもので、 脱着方式の固定フレームに、すでに製作されたそれぞれの防水用LED完成品を一つまたはいくつかをいろいろの形態で組立てて街燈、保安燈、投光器などの多くの用途で使うことができるとともに、直流変換アダプダや安定器なしに交流電源で簡便に使うことができる組み立て型LED照明機器を提供することにその目的がある。
第一、一つまたはいくつかの防水用LED完成品を組立てる形態で製作が可能なので、街燈、保安燈、トンネル燈、投光器などの照明機器をいろいろの形態で製作することができる。
第二、要求される明るさによって、LEDランプの数量調整が容易である。
第三、それぞれのLEDランプを個別的に放熱し、かつ特殊な構造の放熱ピンを適用した放熱システムであるので放熱性が優秀であり、LEDランプの寿命、すなわち照明機器の寿命を延長させることができる。
第四、LEDランプの多様な配置による光の拡散範囲の調節が容易である。
第五、交流電源を使うので直流変換アダプダ、安定器がなくでも簡単使うことができ、既存のすべての照明機器に適用が可能である。
第六、それぞれのLED完成品が防水シリコーンなどに処理されていて漏水や湿り気などにもすぐれた耐久性を持つことができる。
図2、図3は本発明の1実施例による組み立て型LED照明機器のLED完成品の結合・分解状態を現わす断面図である。
図2、図3に示したように、前記組み立て型LED照明機器は、一つの固定フレーム(11)に設けるかまたはいくつかのLED完成品(12)を含む。
前記固定フレーム(11)には多角形または円形配列形態の多様な配列形態、例えば横配列や縦配列などの線形配列態、三角形配列態、四角形配列態、五角形配列態、六角形配列態、円形配列態、卵円形配列態、その外各種線路配列態を持つ複数のLED装着部(10)が具備され、このような各LED装着部(10)にLED完成品(12)が一つずつ個別的に装着されることができる。
前記LED完成品(12)はLED素子、基板、電極パターンなどを持つ一種のLEDモジュールとして、LEDランプ(14)と上下の透明カバー(16)及び放熱部材(15)を一体で組合させた形態となっている。
前記放熱部材(15)は、LEDランプ駆動の時発生する熱を外部で放出する部分として、金属材質で成り立った二つの部材を上下に積層組合させた形態になっている。
例えば、LED ランプ(14)の底面部に結合される原版形態のベース放熱板(15a)と、このベース放熱板(15a)の底面部に直ちに結合される放熱ブロック(15b)で構成されている。
ここで、前記放熱ブロック(15b)は、中心部にホール(20)を持つ円筒状ブロックで成り立っていて、特に外まわり面には複数の放熱ピン(17)が所定の形態、例えば平面で見た時、周縁に放射状に配置される形態に形成されていて、空気との接触面積を最大限広く確保することができるし、これによって空気との接触作用が活発に成り立つので冷却效果をもっと高めることができる。
ここで、望ましくは放熱ピン(17)の表面を凹凸面で形成してその表面積をより広く確保した方が良い。
このような放熱部材(15)は 2ヶ所位のねじ締結などを通じてLEDランプ(12)に一体式に組み立てされることができる。
前記透明カバー(16)は、光の拡散のために透明プラスチックなどの材質で成り立った一種の保護カバーとして、LED ランプ(14)を完全に覆う形態に組み立てられる。
この時、透明カバー(16)は締結構造や接着構造または挟んで固定させる構造で組立てることができる。
また、透明カバー(16)の中心部には、半球型で上向き突き出されるランプ収容部(19)が形成されており、このランプ収容部(19)の内部にLEDランプ(14)のランプ素子を収容することができる。
特に、前記透明カバー(16)としては光の拡散用途、または光の集中用途二つの用途の物を適用することができるし、これはランプ収容部(19)の厚さを可変させることで可能である。
したがって、このように構成される組み立て型LED照明機器の製作過程を説明すれば次のようである。
先に、交流用LEDランプの基板に電線を半田付けする。
半田付けされた電線を基板の背面を通じてベース放熱板と放熱ブロックの中心の穴から導出して、交流用LEDランプの基板とベース放熱板の間に放熱体(例えば、放熱シリコーンなど)を塗布した後にねじとワッシャーで結合する。
結合された製品本体の外部に、防水体(例えば、防水シリコーンなど)を塗布した後、使用しようとする用途別で集中照明用や拡散照明用の防水用透明カバーを結合して、これを乾燥して個別防水用LED完成品を完成する。
図6に示したように、個別のLED完成品を組合せた固定フレームを、既設の照明機器に設置すれば、組み立て型LED照明機器が完成される。
以上、説明した本発明は、 上述した実施例及び添付された図面によって限定されるのではなくて、本発明の技術的思想を脱しない範囲内でさまざまな置き換え、変形及び変更が可能だということは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者においては明白だということは言うまでもない。
図2は本発明の一実施例による組み立て型LED照明機器のLED完成品を示す結合状態の 断面図である。
図3は本発明の一実施例による組み立て型LED照明機器のLED完成品を示す分解状態の 断面図である。
図4は本発明の一実施例による組み立て型LED照明機器において、拡散型及び集中型透明カバーを示す断面図である。
図5は本発明の一実施例による組み立て型LED照明機器を示す断面図である。
図6は本発明の一実施例による組み立て型LED照明機器の使用状態 示す概路図である。
11 :固定フレーム
12 :LED完成品
13 :電線
14 : LEDランプ
15 :放熱部材
15a :ベース放熱板
15b :放熱ブロック
16 :透明カバー
17 :放熱ピン
18 :放熱体
19 :ランプ収容部
20 :ホール
Claims (6)
- 複数のLED装着部をもつ固定フレームと、前記固定フレームの各LED装着部に固定され、それぞれ放熱手段を有する複数のLED完成品とを備え、
前記LED完成品は、LEDランプと、固定フレームの一方側にあって熱の放出のために前記LEDランプに伝熱的に結合される放熱部材と、光の拡散のために前記LEDランプに結合される透明カバーとを含んで構成され、
前記放熱部材は、LEDランプの底面部に対して結合されるベース放熱板と、このベース放熱板に結合される放熱ブロックとを有し、前記放熱ブロックの外方部分に複数、放射状に張り出しかつ一方側に延びて放熱ピンが形成されており、
前記放熱ピンは前記固定フレームの一方側に露出しており、
各LED完成品の各LEDランプは、前記放熱部材を貫通する電線によって個別的に電源と接続されている、
ことを特徴にする組み立て型LED照明機器。 - 前記LEDランプの印刷回路基板の底面とベース放熱板の上面との間には、放熱体が満たされるいることを特徴にする請求項 1記載の組み立て型LED照明機器。
- 放熱体はシリコーンであることを特徴とする請求項2記載の組み立て型LED照明機器。
- 前記各LEDランプは、前記ベース放熱板及び放熱ブロック材を貫通する電線によって個別的に電源と接続されていることを特徴とする請求項1記載の組み立て型LED照明機器。
- 透明カバーは、中心部に半球型で突き出て形成されるランプ収容部を含み、ランプ収容部の厚さを可変させて、拡散型カバーまたは集中型カバーとされていることを特徴にする請求項 1記載の組み立て型LED照明機器。
- 前記LED完成品は、交流で駆動されることを特徴にする請求項1〜5のいずれか1項に記載の組み立て型LED照明機器。
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