JP5393431B2 - LED lighting device - Google Patents
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Description
この発明は、LED(発光ダイオード)を光源に用いたLED照明装置に関する。 The present invention relates to an LED lighting device using an LED (light emitting diode) as a light source.
近年、LEDのもつ低消費電力、長寿命等の特徴が評価され、LEDを光源に用いたLED照明装置の開発が進んでおり、近い将来、既存の家庭用白熱電球や蛍光灯の多くが、LED照明装置に置き換えられるという予想もされている。
さて、既存の家庭用白熱電球や蛍光灯並みの明るさを確保するには、複数のLEDを搭載する必要があるため、これらのLEDから生じる熱への対策(放熱対策)が、LED照明装置の開発における重要な課題の一つとなっている。
それと同時に、量産化に向けて、効率的に加工・組立てのできるLED照明装置の開発が望まれている。
In recent years, features such as low power consumption and long life of LEDs have been evaluated, and LED lighting devices using LEDs as light sources have been developed. In the near future, many of the existing incandescent bulbs and fluorescent lamps for home use It is also expected that it will be replaced by an LED lighting device.
Now, in order to ensure the same brightness as existing incandescent bulbs and fluorescent lamps for home use, it is necessary to mount a plurality of LEDs. Has become one of the important issues in the development of.
At the same time, it is desired to develop an LED lighting device that can be efficiently processed and assembled for mass production.
従来のLED照明装置を開示する特許文献としては、下記に示す特許文献1乃至4の他にも多数の特許文献が存在する。
しかし、それらの特許文献に開示された従来のLED照明装置は、いまだ量産化に適する構成といえず、しかも放熱対策の点でも満足できるものではなかった。
In addition to
However, the conventional LED lighting devices disclosed in those patent documents are not yet suitable for mass production and are not satisfactory in terms of heat dissipation measures.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、LEDで発生した熱を放熱ユニットへ効率的に放熱させることが可能で、しかも効率的に加工・組立てすることができるLED照明装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an LED lighting device that can efficiently dissipate heat generated in an LED to a heat radiating unit, and that can be efficiently processed and assembled. With the goal.
上記目的を達成するために、本発明のLED照明装置は、LEDを表面に搭載した熱伝導性のある板状の基板と、
熱伝導性のある板状の放熱フィンを任意の隙間をあけて軸方向に積層配置した構成を含む放熱ユニットと、
表面に基板の裏面が面接触する平坦面を有し、裏面には一方の端部に位置する放熱フィンの表面が面接触する平坦面を有した熱伝導性のある基板受体と、
電源供給用の屋内配線と電気的に接続される端子部が設けられた電源接続部ユニットと、を備え、
基板と基板受体とを第1の締結部材で締結し、
基板受体と放熱ユニットとを第2の締結部材を締結し、
放熱ユニットと電源接続部ユニットとを第3の締結部材で締結する構成としたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an LED lighting device according to the present invention includes a plate substrate having heat conductivity on which LEDs are mounted,
A heat dissipating unit including a configuration in which plate-shaped heat dissipating fins having thermal conductivity are laminated in an axial direction with an arbitrary gap;
A thermally conductive substrate receiver having a flat surface on the surface where the back surface of the substrate is in surface contact, and on the back surface, a flat surface where the surface of the radiation fin located at one end is in surface contact;
A power connection unit provided with a terminal portion electrically connected to the indoor wiring for power supply,
Fastening the substrate and the substrate receiver with the first fastening member,
Fasten the second fastening member between the substrate receiver and the heat dissipation unit,
The heat dissipation unit and the power supply connection unit are fastened with a third fastening member.
このような構成の本発明は、基板と放熱ユニット、基板と基板受体、放熱ユニットと電源接続部ユニットのように、二つの部品やユニットを締結部材により締結して組み立てられるので、締結対象となる部品やユニット相互間の位置決めが容易であり、その組立作業を自動化し易く、組立て作業の効率化を実現することが可能である。
しかも、上述した基板と放熱ユニット、基板と基板受体、放熱ユニットと電源接続部ユニットの各部品やユニットの相互間を締結部材によって隙間なく強固に締結できるため、それら各部品やユニットの相互間が密接して、LEDで発生した熱を効率的に放熱ユニットへ導き放熱させることが可能となる。
Since the present invention having such a configuration is assembled by fastening two parts or units with fastening members, such as a board and a heat dissipation unit, a board and a board receiver, a heat dissipation unit and a power supply connection unit, Therefore, it is possible to easily position the components and units, and to easily automate the assembling work, thereby realizing an efficient assembling work.
In addition, the components and units of the board and the heat dissipation unit, the board and the substrate receiver, and the heat dissipation unit and the power supply connection unit can be firmly fastened with a fastening member without any gaps. , The heat generated in the LED can be efficiently led to the heat radiating unit and radiated.
また、本発明は、基板の表面と対向する位置に配置される光発散部材を備え、
当該光発散部材は、基板の表面に搭載したLEDに対向して当該LEDが発した光を発散するための透過部、および基板の表面の押圧する当接部を含み、
光発散部材は、第1の締結部材により基板に締結されるとともに、当該締結力をもって当接部が基板の表面を押圧する構成とすることもできる。
The present invention also includes a light divergence member disposed at a position facing the surface of the substrate,
The light diffusing member includes a transmission part for diffusing the light emitted by the LED facing the LED mounted on the surface of the substrate, and a contact part for pressing the surface of the substrate,
The light diverging member may be fastened to the substrate by the first fastening member, and the contact portion may press the surface of the substrate with the fastening force.
また、本発明は、光発散部材の表面側に透過部を避けて配置される光拡散体固定基台と、透過部を透過してきた光を拡散させる光拡散体とを備え、
光拡散体固定基台は、第1の締結部材により光発散部材に締結され、
光拡散体は、光拡散体固定基台に係合する係止爪を有し、当該係止爪を介して光拡散体固定基台の表面側に装着される構成とすることもできる。
Further, the present invention comprises a light diffuser fixed base disposed on the surface side of the light diffusing member so as to avoid the transmission part, and a light diffuser that diffuses the light transmitted through the transmission part,
The light diffuser fixing base is fastened to the light diverging member by the first fastening member,
The light diffuser may have a locking claw that engages with the light diffuser fixing base, and may be configured to be attached to the surface side of the light diffuser fixing base via the locking claw.
さらにまた、本発明は次のように構成することもできる。
(1)基板受体の周縁には軸方向に延出するフード装着部が形成してあり、このフード装着部に基板の表面側を覆うフードが装着される。
(2)基板には、LEDを点灯させるための点灯回路部品が搭載されており、
電源接続部ユニットは、第3の締結部材で放熱ユニットに締結される絶縁性を有する口金座と、この口金座に螺合した導電性金属からなる口金とを備え、
口金は、屋内照明用として規格化された電球ソケットに適合する形状寸法に形成されており、且つ導体を介して点灯回路部品と電気的に接続される。
(3)透過部にはレンズが形成してあり、当該レンズを基板の表面に搭載したLEDに対向して設ける。
(4)基板には、LEDを点灯させるための点灯回路部品が搭載されており、
電源接続部ユニットは、第3の締結部材で放熱ユニットに締結される絶縁性を有する端子台と、この端子台に設けられた端子とを備え、
端子が、導体を介して点灯回路部品と電気的に接続される。
(5)放熱ユニットは、放熱フィンが円環状に形成され、
且つ放熱フィンと内径がほぼ同じで外径が当該放熱フィンよりも小さい円環状に形成され、各放熱フィンの間に設けられる熱伝導性を有したスペーサ部材を備えている。
(6)放熱ユニットは、放熱フィンが、平坦な円環状に形成された第1の放熱フィンと、内周縁部を軸方向に押し出して凹部が形成された第2の放熱フィンとを含み、且つ第2の放熱フィンの凹んだ内周縁部に配置される円環状の熱伝導板を更に備える。
(7)放熱フィンの周面は、周方向に沿って複数の空気流動領域に区分けされており、各空気流動領域は、周方向の一端縁を凹ませるとともに他端縁を隆起させ、これら両端縁間の周面を中心軸に対して傾斜させてある。
(8)放熱ユニットは、内周面の一部をレーザー溶接して構成する。
(9)放熱ユニットは、内周面をレーザー溶接した後、基板受体とを組み合わせた状態で、基板受体裏面と放熱ユニットの内周面との接触円周部をレーザー溶接して構成する。
(10)放熱ユニットと基板受体とを組み合わせた状態で、全体を真空蒸着メッキする。
Furthermore, the present invention can be configured as follows.
(1) A hood mounting portion extending in the axial direction is formed on the periphery of the substrate receiver, and a hood that covers the surface side of the substrate is mounted on the hood mounting portion.
(2) A lighting circuit component for lighting the LED is mounted on the board,
The power connection unit includes an insulating base that is fastened to the heat dissipation unit by a third fastening member, and a base made of a conductive metal that is screwed into the base.
The base is formed in a shape and dimension suitable for a light bulb socket standardized for indoor lighting, and is electrically connected to the lighting circuit component via a conductor.
(3) A lens is formed in the transmission part, and the lens is provided to face the LED mounted on the surface of the substrate.
(4) A lighting circuit component for lighting the LED is mounted on the board,
The power connection unit includes an insulating terminal block fastened to the heat dissipation unit by a third fastening member, and a terminal provided on the terminal block,
The terminal is electrically connected to the lighting circuit component through the conductor.
(5) The heat dissipation unit has heat dissipation fins formed in an annular shape,
In addition, a spacer member having a thermal conductivity is provided between the radiating fins. The spacer member is formed in an annular shape having an inner diameter substantially the same as that of the radiating fin and having an outer diameter smaller than that of the radiating fin.
(6) The heat radiating unit includes a first heat radiating fin having a flat annular shape and a second heat radiating fin in which a concave portion is formed by pushing the inner peripheral edge in the axial direction; and An annular heat conduction plate is further provided on the recessed inner peripheral edge of the second radiating fin.
(7) The peripheral surface of the radiating fin is divided into a plurality of air flow regions along the circumferential direction, and each air flow region has one end edge in the circumferential direction recessed and the other end edge raised, The peripheral surface between the edges is inclined with respect to the central axis.
(8) The heat dissipation unit is configured by laser welding a part of the inner peripheral surface.
(9) The heat dissipating unit is constructed by laser welding the contact circumferential portion of the back surface of the substrate receiver and the inner peripheral surface of the heat radiating unit in a state where the inner peripheral surface is laser welded and then combined with the substrate receiver. .
(10) The whole is vacuum-deposited with the heat dissipation unit and the substrate receiver combined.
本発明のLED照明装置によれば、LEDで発生した熱を放熱ユニットへ効率的に導き放熱させることが可能で、しかも効率的に加工・組立てすることができる効果がある。 According to the LED lighting device of the present invention, it is possible to efficiently guide and dissipate heat generated in the LED to the heat radiating unit, and to efficiently process and assemble it.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
〔第1実施形態〕
図1乃至図8は本発明の第1実施形態に係るLED照明装置を説明するための図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態に係るLED照明装置は、基板10、基板受体20、放熱ユニット30、電源接続部ユニット40、光発散部材50、光拡散体60、光拡散体固定基台61、フード70、および第1乃至第3の締結部材の各構成部品を含む構成となっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
1 to 8 are diagrams for explaining an LED lighting device according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 1 and 2, the LED lighting device according to this embodiment includes a
基板10は、円盤状をした樹脂製の絶縁基板の表面に配線回路パターンを形成してなり、図3(b−1)に示すように、当該表面の中央部に点灯回路部品11が搭載されており、さらにその周囲には複数のLED12が放射状に配列して搭載されている。点灯回路部品11は、LED12を点灯させるための回路を構成する各種電子部品である。また、基板10の裏面側には、この点灯回路に外部からの電源を供給するための導線13(本実施形態では2本の導線13)が延出している。
基板10の裏面は平坦面に形成してあり、後述するように基板受体20の表面と面接触する。
The
The back surface of the
周知のとおり、LED12は点灯中に熱が発生する。基板10には、複数のLED12が搭載されているため、これらのLED12から発生する熱により基板10上は高温となる。そこで、基板10には、本発明の必須要件ではないが、アルミベース基板等の絶縁性を有し且つ熱伝導性の高い基板を用いることが好ましい。アルミベース基板は、アルミニウム板上に絶縁層を介して銅箔回路を形成した構成となっており、高熱伝導性フィラーを含有したエポキシ系絶縁層が、実装面の熱を効率よくアルミニウム板側に逃がす機能を有している(参考:理研電線株式会社のホームページ http://www.rikensen.co.jp/Riken/kakou/alumikiban.htm)。
As is well known, the
基板受体20は、アルミダイカスト製で皿状に形成してあり、表面(図3(b−2)の上面)に基板10が配置される。ここで、基板受体の表面は平坦面となっており、基板10の裏面が面接触する。基板10と基板受体20は、図1及び図2(b)に示すように、光発散部材50及び光拡散体固定基台61とともに、第1の締結部材を構成する第1スプリングワッシャ付ネジ111と第1ナット112によって締結される。このように、第1スプリングワッシャ付ネジ111と第1ナット112によって締結された基板10と基板受体20は、互いに面接触して密接しており、LED12から発生した熱を基板10から基板受体20へと効率的に伝えることができる。
なお、基板受体20の裏面(図3(b−2)の下面)も平坦面に形成してある。
The
Note that the back surface of the substrate receiver 20 (the lower surface in FIG. 3B-2) is also formed on a flat surface.
放熱ユニット30は、図1及び図2(b)に示すように、複数の部品を重ね合わせて構成してあり、第2の締結部材を構成する第2ネジ121、第2ナット122、スプリングワッシャ及び座金123及び締結板124により、各部品が積層された状態で基板受体20とともに締結される。ここで、基板受体20の裏面(同図(b)の下面)と放熱ユニットの一端面(図2(b)の上端面)とが面接触して密接する。締結板124は、放熱ユニット30の他端面側に配置される。このように第2締結部材によって締結した結果、相互に面接触して密接する基板受体20から放熱ユニット30へと効率的に熱を伝えることができる。そして、放熱ユニット30に伝わってきた熱は、放熱ユニット30の表面から大気へと放散される。
なお、放熱ユニット30の構成については、図5乃至図8を参照して、更に詳細に後述する。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2B, the
The configuration of the
電源接続部ユニット40は、本実施形態では口金座41及び口金42で構成してある。
口金座41は、絶縁性の樹脂材で形成してあり、一端部が放熱ユニット30の他端部に嵌め合わされる嵌合部41aを形成しており、他端部は口金42を螺合して装着するための口金装着部41bとなっている。この口金座41は、図1及び図2(b)に示すように、第3の締結部材を構成する第3ネジ131とスプリングワッシャ及び座金132により、放熱ユニット30に締結される。具体的には、放熱ユニット30の他端部に装着されている締結板124に締結孔(ネジ孔)124aが形成してあり。口金座41の他端部から挿通した第3ネジ131をこの締結孔124aに螺合することで、口金座41が締結板124に締結される。
In the present embodiment, the
The
口金42は、導電性を有する金属材料で成形してある。口金42の周壁は、円筒状のネジ部42aを形成しており、その内周面が口金座41の口金装着部41bに螺合する(図2(b)参照)。本実施形態では、口金42は、屋内照明用として規格化された電球ソケットに適合する形状に加工してある。屋内照明用の電球ソケットとしては、例えば、ハロゲンランプ等に適用されるE11規格、ナツメ球やクリプトンランプ等に適用されるE17規格、一般の白熱電球等に適用されるE26規格などが、日本工業規格(JIS)や国際規格(IEC)に規定されている。口金42は、これら規格化された屋内照明用の電球ソケットに適合する形状となっており、これにより既存の電球ソケットに装着して屋内交流電源から電力供給を受けて点灯することができる。
基板10から延びる導線13は、この口金42に半田付けされる。
The
The
光発散部材50は、図1及び図2(b)に示すように、基板10の表面と対向する位置に配置される。この光発散部材50は、円盤状の平板部51の周縁から円筒状の周壁52が軸方向へ延出した形状の本体を有し、この本体の平板部51に透過部53が形成してある。透過部53は、基板10の表面に搭載した複数のLED12と対向する複数箇所に形成してあり、これら透過部53がLED12の発した光を発散させながら透過する機能を有している。また、この透過部53の表面にはレンズ部を設けて更に拡散を図ることもできる。
また、平板部51の3箇所から裏面側に向かって段付き円筒部54が形成してある。この段付き円筒部54には、既述した第1スプリングワッシャ付ネジ111が挿通されるとともに、表面側の凹部には後述する光拡散体固定基台61の脚部63が配置される。
これら段付き円筒部54と周壁52の各端面が、第1スプリングワッシャ付ネジ111の締結力をもって基板10の表面を押圧する当接部を構成している。これら当接部から受ける押圧力により基板10が基板受体20に密接する。
The
Further, a stepped
The end surfaces of the stepped
光拡散体固定基台61は、図1に示すように、円盤状のテーブル面62と、このテーブル面の3箇所から裏面側に延出する円筒状の脚部63と、テーブル面62の表面に形成した係止爪64を備えた構成となっている。
この光拡散体固定基台61は、光拡散部材50の平板部51の表面側で、透過部53の内側中心寄りに配置される。ここで、脚部63は、既述したとおり光拡散部材50の段付き円筒部54に形成された表面側の凹部に配置される。
第1スプリングワッシャ付ネジ111は、光拡散体固定基台61のテーブル面62から脚部63の中空部内へ挿通され、光発散部材50の段付き円筒部54、基板10、基板受体20を透して、先端部が第1ナットに螺合されて、これら光拡散体固定基台61、光発散部材50、基板10及び基板受体20を一体に締結する。
As shown in FIG. 1, the light
The light diffusing
The
光拡散体60は、図1及び図2(b)に示すように、内部が空洞をした円錐形状に形成してあり、その表面は、LED12から発せられ光発散部材50の透過部53を透過してきた光を乱反射させるように、細かな凹凸を有した面になっている。光拡散体60の内側には係合片60aが底面(開口)に向かって延出しており、当該係合片60aを光拡散体固定基台61の係止爪64に係止することで、光拡散体60が光拡散体固定基台61の表面に装着される。
この光拡散体60は、円周状に配置されたLED12とその対向位置にある透過部53の内側(中央寄り)に配置され、透過部53を透過して内側へ発散してきたLED12の光を外方へ乱反射させる。このように、光拡散体60を内側に設けることで、光を効率的に放散して明るさの向上を図ることができる。また、この透過部53の表面にはレンズ部を設けることもできる。
As shown in FIGS. 1 and 2B, the
The
フード70は、白色半透明の樹脂材でドーム状に形成してあり、図2(b)に示すように、基板10を覆うようにして基板受体20の周壁に装着される。
The
次に、図3及び図4を主に参照して、本実施形態に係るLED照明装置の組立手順を説明する。
まず、図3(a−1)(a−2)に示すように、放熱ユニット30の各部品を重ね合わせ、その一端面に基板受体20を配置するとともに、他端面に締結板124を配置した状態で、第2ネジ121、第2ナット122とスプリングワッシャ及び座金123をもって、これら放熱ユニット30の各部品と基板受体20とを締結する。
次いで、図3(b−1)(b−2)に示すように、基板受体20の表面(上面)に基板10を配置し、さらに同図(c−1)(c−2)に示すように、基板10を覆うように光発散部材50を配置する。そして、図4(d−1)(d−2)に示すように、光発散部材50の平板部51に光拡散体固定基台61を配置して、第1スプリングワッシャ付ネジ111と第1ナット112をもって、これら光拡散体固定基台61、光発散部材50とともに、基板10及び基板受体20を一体に締結する。
その後、図4(e−1)(e−2)に示すように、第3ネジ131とスプリングワッシャ及び座金132をもって放熱ユニット30の他端部に口金座41を締結する。また、光拡散体固定基台61の表面に光拡散体60を装着する。口金座41には、図2(b)に示したように、口金40を螺合する。またこのとき、口金40に導線13を半田付けする。
最後に、基板受体20に対してフード70を装着して、LED照明装置の組立が完成する(図2(b)参照)。なお、基板10への点灯回路部品11、LED12、導線13等の装着は、上述した組立工程とは別の工程であらかじめ行われる。
Next, an assembly procedure of the LED lighting device according to this embodiment will be described with reference mainly to FIGS. 3 and 4.
First, as shown in FIGS. 3 (a-1) and 3 (a-2), the components of the
Next, as shown in FIGS. 3 (b-1) and 3 (b-2), the
Thereafter, as shown in FIGS. 4 (e-1) and (e-2), the
Finally, the
次に、図5乃至図8を主に参照して、放熱ユニット30の構成について説明する。
本実施形態のLED照明装置に組み込まれる放熱ユニット30は、図5(a)(b)又は図8(a)に示すように、複数の部品を組合せて構成される。
まず、図5(a)に示す放熱ユニット30は、複数枚の放熱フィン31とスペーサ部材32を部品として備えている。放熱フィン31は、図6(b−1)(b−2)に示すように、アルミ合金板を打抜き加工して平坦な円環状に成形されている。スペーサ部材32も、図6(a−1)(a−2)に示すように、アルミ合金板を打抜き加工して平坦な円環状に成形されている。このスペーサ部材32は、放熱フィン31と内径がほぼ同じで、外径が放熱フィン31よりも小さい寸法となっている。
これら複数枚の放熱フィン31とスペーサ部材32とを交互に重ね合わせることで、図7(a)に示すように、各放熱フィン31の間に放熱空間を有する放熱ユニット30が構成される。
かかる構成をした放熱ユニットは、放熱フィン31及びスペーサ部材32の各部品を、アルミ合金板の打抜加工によって容易に製作できるという利点がある。
Next, the configuration of the
The
First, the
As shown in FIG. 7A, the
The heat dissipating unit having such a configuration has an advantage that each component of the
次に、図5(b)に示す放熱ユニット30は、複数枚の第1の放熱フィン33、第2の放熱フィン34、及び熱伝導板35を部品として備えている。第1の放熱フィン33は、図6(d−1)(d−2)に示すように、アルミ合金板を打抜き加工して平坦な円環状に成形されている。第2の放熱フィン34は、図6(e−1)(e−2)に示すように、アルミ合金板を打抜き加工して平坦な円環状に成形されるとともに、内周縁部を軸方向に押し出して凹部34aが形成されている。熱伝導板35も、図6(c−1)(c−2)に示すように、アルミ合金板を打抜き加工して平坦な円環状に成形されている。この熱伝導板35は、内径が第2の放熱フィン34とほぼ同じであり、外径は第2の放熱フィン34の内周縁部に形成された凹部34aに配置される寸法となっている。さらに、熱伝導板35は、第2の放熱フィン34の凹部34aから厚みの1/3程度が露出する厚さ寸法が設定してある。
これらの各部品は、図5(b)に示すように、2枚の第2の放熱フィン34をそれぞれ凹部34aが対向するように配置し、各第2の放熱フィン34の凹部34aにそれぞれ熱伝導板35を配置する。これら第2の放熱フィン33と熱伝導板35からなる部品の組合せの間に、第1の放熱フィン33を挟むようにしてそれら各部品を重ね合わせる。これにより、図7(b)に示すような放熱ユニット30が構成される。
Next, the
As shown in FIG. 5 (b), each of these components has two
ここで、凹部34aを対向配置した第2の放熱フィン33の間は、各凹部34aに配置された2枚の熱伝導板35がそれぞれ1/3の厚さ寸法だけ凹部34aから露出して重なり合うため、当該重なり合った2枚の熱伝導板35は、2/3の厚さ寸法部分が凹部34aから露出する。そして、各熱伝導板35の残り2/3の厚さ寸法部分がそれぞれ各第2の放熱フィン33の凹部34a内に配置される。また、第2の放熱フィン33における凹部34aの深さは、反対面に押し出された凸部の高さと等しく、すなわちこの凸部の高さ寸法は熱伝導板35の2/3の厚さ寸法とほぼ等しくなる。よって、図7(b)に示す放熱ユニット30は、熱伝導板35の2/3の厚さ寸法だけの放熱空間が、各放熱フィン34又は33の間に形成される。
Here, between the
このように組み合わせて構成される図5(b)、図7(b)に示した放熱ユニット30は、長さ寸法が同じ場合、図5(a)、図7(a)に示した放熱ユニット30よりも部品点数が少なくて済む。すなわち、図5(b)、図7(b)に示した放熱ユニット30は、部品点数を削減して材料費を安価にできる利点がある。さらにこの場合、熱伝導板35は2枚で図示したが、熱伝導性を考慮して板厚を倍の厚板1枚の構成とすることも出来き、更に部品点数を削減でき組立工数を削減できる。
When the
次に、図8(a)に示す放熱ユニット30は、複数枚の放熱フィン36と熱伝導板37を部品として備えている。これら複数枚の放熱フィン36と熱伝導板37とを交互に重ね合わせることで、各放熱フィン36の間に放熱空間を有する放熱ユニット30が構成される。
放熱フィン36は、図8(c−1)(c−2)に示すように、アルミ合金板を打抜き加工して円環状に成形されている。熱伝導板37も、図8(b−1)(b−2)に示すように、アルミ合金板を打抜き加工して平坦な円環状に成形されている。この熱伝導板37は、放熱フィン36と内径がほぼ同じで、外径が放熱フィン31よりも小さい寸法となっている。
さらに、放熱フィン36の周面は、周方向に沿って複数の空気流動領域36aに区分けされており、各空気流動領域は、周方向の一端縁を凹ませるとともに他端縁を隆起させ、これら両端縁間の周面を中心軸に対して傾斜させてある。このように放熱フィン36の周面に、傾斜面からなる空気流動領域36aを形成することで、各放熱フィン36の間に存在する放熱空間内で熱を吸収した空気の流動性を促進し、放熱効率を向上させることができる。
Next, the
As shown in FIGS. 8 (c-1) and (c-2), the
Further, the peripheral surface of the
なお、図8(a)に示す放熱ユニット30は、図5(a)に示した放熱ユニット30の放熱フィン31に、空気流動領域36aを形成した構成に相当するが、この空気流動領域36aは、図5(b)に示した放熱ユニット30の各放熱フィン33、34の周面に形成することもできる。
8A corresponds to a configuration in which an
〔第2実施形態〕
図9乃至図12は本発明の第2実施形態に係るLED照明装置を説明するための図である。なお、先に示した第2実施形態に係るLED照明装置と同一部分又は相当する部分には同一符号を付し、その部分の詳細な説明は省略する。
本実施形態のLED照明装置は、ダウンライトとしての使用に適した構成となっている。すなわち、図9及び図10に示すように、アルミダイカスト製の基板受体200が、軸方向に長く延出した周壁201を有している。この周壁の内周面は、光を反射する鏡面に仕上げられている。さらに、この周壁201の外周面には、放熱効果を高める多数の突条202が形成してあり、かつ当該外周面の3箇所に、ばね性を有する保持片210が締結してある。この保持片210のばね力をもって家屋の天井に穿設した取付孔にLED照明装置が施設される。その施設構造は周知のダウンライトと同じであるため、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
9 to 12 are views for explaining an LED lighting device according to a second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same as that of the LED illuminating device which concerns on 2nd Embodiment shown previously, or an equivalent part, and the detailed description of the part is abbreviate | omitted.
The LED lighting device of this embodiment has a configuration suitable for use as a downlight. That is, as shown in FIGS. 9 and 10, an aluminum die-
また、基板受体200の開口面には、フード220が装着される。このフード220は枠体221によって周縁部が保持されている。枠体221は、ネジ222により基板受体200に締結される。
A
本実施形態のLED照明装置では、電源接続部ユニットが端子(図示せず)を内蔵する端子台230で構成されており、取付枠241、固定板242及び第3ネジ243からなる第3の締結部材をもって、放熱ユニット30に締結されている。すなわち、固定板242が、第2の締結部材を構成する第2ネジ121、第2ナット122、とスプリングワッシャ及び座金123により放熱ユニット30の他端部に固定されており、この固定板242に第3ネジ243をもって取付枠241が装着される。そして、この取付枠241に端子台230がカシメ固定される。
端子台230に内蔵された図示しない端子には、導線13が半田付けされる。
In the LED lighting device of the present embodiment, the power connection unit is composed of a
The
次に、図11及び図12を主に参照して、本実施形態に係るLED照明装置の組立手順を説明する。
まず、図11(a−1)(a−2)に示すように、放熱ユニット30の各部品を重ね合わせ、その一端面に基板受体200を配置するとともに、他端面に締結板124と固定板242を配置した状態で、第2ネジ121、第2ナット122とスプリングワッシャ及び座金123をもって、これら放熱ユニット30の各部品と基板受体200とを締結する。
次いで、図11(b−1)(b−2)に示すように、基板受体200の表面(上面)に基板10を配置し、さらに図12(c−1)(c−2)に示すように、基板10を覆うように光発散部材50を配置するとともに、光発散部材50の平板部51に光拡散体固定基台61を配置して、第1スプリングワッシャ付ネジ111と第1ナット112をもって、これら光拡散体固定基台61、光発散部材50、基板10及び基板受体200を一体に締結する。
さらに、図12(d−1)(d−2)に示すように、光拡散体固定基台61の表面に光拡散体60を装着し、かつ基板受体200の開口面にフード220を装着する。
また、放熱ユニット30の他端部に固定した固定板242に、第3ネジ243をもって取付枠241を装着し、この取付枠241に端子台230をカシメ固定する(図10参照)。このような手順をもってLED照明装置が組み立てられる。
Next, with reference mainly to FIG.11 and FIG.12, the assembly procedure of the LED lighting apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated.
First, as shown in FIGS. 11 (a-1) and 11 (a-2), the components of the
Next, as shown in FIGS. 11 (b-1) and (b-2), the
Further, as shown in FIGS. 12D-1 and 12D-2, the
Further, a mounting
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、各実施形態における放熱ユニット30は、複数枚の放熱フィンと熱伝導板組み合わせて治具で仮固定し、予め一部をレーザー溶接して一体化し剛性を高めるとともに、各部品間の熱伝導性をさらに向上させることもできる。さらに、放熱ユニット30の内周面をレーザー溶接した後、基板受体20又は200と組み合わせた状態で、基板受体20又は200の裏面と放熱ユニット30の内周面とが接触する円周部分をレーザー溶接して、基板受体20又は200と放熱ユニット30との間の熱伝導性をさらに向上させることもできる。
また、放熱ユニット30と基板受体20又は200とを組み合わせた状態で、全体を真空蒸着メッキして、これら基板受体20又は200と放熱ユニット30との間の熱伝導性をさらに向上させることもできる。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above.
For example, the
In addition, in a state where the
このように、同形状の放熱フィンと熱伝導板を積層させて放熱ユニットを構成することにより40W、60W、80W等、発熱量の相違する数種類のLED照明装置を積層枚数を調整することにより夫々のワット数に適した放熱ユニットを製造する自動化が容易になる効果がある。 Thus, by stacking the same shape of heat radiation fins and heat conducting plates to form a heat radiation unit, several types of LED lighting devices with different calorific values, such as 40W, 60W, and 80W, are adjusted to adjust the number of layers. This has the effect of facilitating automation of manufacturing a heat dissipation unit suitable for the wattage.
10:基板、11:点灯回路部品、12:LED、13:導線、
20:基板受体、
30:放熱ユニット、31:放熱フィン、32:スペーサ部材、33:第1の放熱フィン、34:第2の放熱フィン、34a:凹部、35:熱伝導板、36:放熱フィン、36a:空気流動領域、37:熱伝導板、
40:電源接続部ユニット、41:口金座、41a:嵌合部、41b:口金装着部、42:口金、
50:光発散部材、51:平板部、52:周壁、53:透過部、54:段付き円筒部、
60:光拡散体、60a:係合片、61:光拡散体固定基台、62:テーブル面、63:脚部、64:係止爪、
70:フード、
111:第1スプリングワッシャ付ネジ、112:第1ナット、121:第2ネジ、122:第2ナット、123:スプリングワッシャ及び座金、124:締結板、124a:締結孔、131:第3ネジ、132:スプリングワッシャ及び座金、
200:基板受体、201:周壁、202:突条、210:保持片、220:フード、221:枠体、222:ネジ、230:端子台、241:取付枠、242:固定板、243:第3ネジ
10: Board, 11: Lighting circuit component, 12: LED, 13: Conductor,
20: substrate receiver,
30: Heat radiation unit, 31: Heat radiation fin, 32: Spacer member, 33: First heat radiation fin, 34: Second heat radiation fin, 34a: Recess, 35: Heat conduction plate, 36: Heat radiation fin, 36a: Air flow Area 37: heat conduction plate,
40: power connection unit, 41: base, 41a: fitting part, 41b: base mounting part, 42: base,
50: light diffusing member, 51: flat plate part, 52: peripheral wall, 53: transmission part, 54: cylindrical part with step,
60: Light diffuser, 60a: Engagement piece, 61: Light diffuser fixing base, 62: Table surface, 63: Leg part, 64: Locking claw,
70: Food,
111: Screw with first spring washer, 112: First nut, 121: Second screw, 122: Second nut, 123: Spring washer and washer, 124: Fastening plate, 124a: Fastening hole, 131: Third screw, 132: Spring washer and washer
200: substrate receiver, 201: peripheral wall, 202: protrusion, 210: holding piece, 220: hood, 221: frame, 222: screw, 230: terminal block, 241: mounting frame, 242: fixing plate, 243: Third screw
Claims (13)
熱伝導性のある板状の放熱フィンを任意の隙間をあけて軸方向に積層配置した構成を含む放熱ユニットと、
表面に前記基板の裏面が面接触する平坦面を有し、裏面には一方の端部に位置する前記放熱フィンの表面が面接触する平坦面を有した熱伝導性のある基板受体と、
電源供給用の屋内配線と電気的に接続される端子部が設けられた電源接続部ユニットと、を備え、
前記基板と前記基板受体とを第1の締結部材で締結し、
前記基板受体と前記放熱ユニットとを第2の締結部材を締結し、
前記放熱ユニットと前記電源接続部ユニットとを第3の締結部材で締結する構成としたことを特徴とするLED照明装置。 A thermally conductive plate-like substrate with LEDs mounted on the surface;
A heat dissipating unit including a configuration in which plate-shaped heat dissipating fins having thermal conductivity are laminated in an axial direction with an arbitrary gap;
A thermally conductive substrate receiver having a flat surface on the front surface where the back surface of the substrate is in surface contact, and on the back surface, a flat surface where the surface of the radiation fin located at one end is in surface contact;
A power connection unit provided with a terminal portion electrically connected to the indoor wiring for power supply,
Fastening the substrate and the substrate receiver with a first fastening member,
A second fastening member for fastening the substrate receiver and the heat dissipation unit;
The LED lighting device, wherein the heat dissipation unit and the power supply connection unit are fastened by a third fastening member.
当該光発散部材は、前記基板の表面に搭載したLEDに対向して当該LEDが発した光を発散するための透過部、および前記基板の表面の押圧する当接部を含み、
前記光発散部材は、前記第1の締結部材により前記基板に締結されるとともに、当該締結力をもって前記当接部が前記基板の表面を押圧する構成であることを特徴とする請求項1のLED照明装置。 A light diverging member disposed at a position facing the surface of the substrate;
The light diffusing member includes a transmission part for diffusing the light emitted by the LED facing the LED mounted on the surface of the substrate, and a contact part for pressing the surface of the substrate,
2. The LED according to claim 1, wherein the light diffusing member is fastened to the substrate by the first fastening member, and the contact portion presses the surface of the substrate with the fastening force. Lighting device.
前記光拡散体固定基台は、前記第1の締結部材により前記光発散部材に締結され、
前記光拡散体は、前記光拡散体固定基台に係合する係止爪を有し、当該係止爪を介して前記光拡散体固定基台の表面側に装着される構成であることを特徴とする請求項2又は3のLED照明装置。 A light diffusing member fixing base disposed on the surface side of the light diffusing member so as to avoid the transmitting part, and a light diffusing member for diffusing the light transmitted through the transmitting part,
The light diffuser fixing base is fastened to the light diverging member by the first fastening member,
The light diffuser has a locking claw that engages with the light diffuser fixing base, and is configured to be mounted on the surface side of the light diffuser fixing base via the locking claw. The LED lighting device according to claim 2 or 3, characterized in that:
前記電源接続部ユニットは、前記第3の締結部材で前記放熱ユニットに締結される絶縁性を有する口金座と、この口金座に螺合した導電性金属からなる口金とを備え、
前記口金は、屋内照明用として規格化された電球ソケットに適合する形状寸法に形成されており、且つ導体を介して前記点灯回路部品と電気的に接続されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のLED照明装置。 A lighting circuit component for lighting the LED is mounted on the substrate,
The power connection unit includes a base having an insulating property that is fastened to the heat dissipation unit by the third fastening member, and a base made of a conductive metal screwed into the base.
The said base is formed in the shape and dimension suitable for the bulb socket standardized for indoor lighting, and is electrically connected with the said lighting circuit component via a conductor. The LED lighting device according to claim 5.
前記電源接続部ユニットは、前記第3の締結部材で前記放熱ユニットに締結される絶縁性を有する端子台と、この端子台に設けられた端子とを備え、
前記端子が、導体を介して前記点灯回路部品と電気的に接続されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のLED照明装置。 A lighting circuit component for lighting the LED is mounted on the substrate,
The power connection unit includes an insulating terminal block fastened to the heat dissipation unit by the third fastening member, and a terminal provided on the terminal block,
The LED lighting device according to claim 1, wherein the terminal is electrically connected to the lighting circuit component through a conductor.
且つ前記放熱フィンと内径がほぼ同じで外径が当該放熱フィンよりも小さい円環状に形成され、前記各放熱フィンの間に設けられる熱伝導性を有したスペーサ部材を備えていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のLED照明装置。 In the heat dissipation unit, the heat dissipation fin is formed in an annular shape,
And it is formed in an annular shape having an inner diameter substantially the same as that of the radiating fin and having an outer diameter smaller than that of the radiating fin, and includes a spacer member having thermal conductivity provided between the radiating fins. The LED illumination device according to any one of claims 1 to 7.
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