JP5628805B2 - 対流放熱式ｌｅｄ照明ランプ - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤ照明ランプに関し、特に対流式によって放熱を行うＬＥＤ照明ランプに関する。

現在のＬＥＤ照明ランプにおいては、通常、全体を密封し、全体で放熱を行う技術が採用されている。即ち、複数の低出力ＬＥＤが一定の間隔で１枚の回路基板上に直接はんだ固定された後、１枚の放熱板又は照明器具全体の放熱ケーシングに固定されることによって、ＬＥＤの放熱が実現されている。防湿及び防水のため、照明器具の正面にはさらにガラス（又は他の透明な材料）カバーが１枚付け加えられている。特許文献１において公開されている「ＬＥＤ照明ランプ」は、防護カバーと１枚のアルミ基板とを備え、アルミ基板上には予めＬＥＤチップが設けられている。

中国実用新案第200720050776.X号明細書

上記の構造を有するＬＥＤ照明ランプには、以下の欠陥が存在する。

複数の低出力ＬＥＤが１つの放熱器を共用すると、熱が過度に集中し、多量の熱がガラス（又は他の透明な材料）カバー内に閉じ込められてしまうことによって、放熱効果が悪くなり、その結果ＬＥＤの発光効率や寿命に影響を与えてしまう。或いは、放熱器をさらに大きくすることで放熱効果を改善した場合、照明器具が重くなりすぎ、コストも高くなってしまう。また、このような全体構造の場合、ＬＥＤ素子や部品の交換も不便で、照明器具の光源部分の製造及びメンテナンスも複雑になり、低効率で高コストなものになってしまう。

本発明の目的は、防湿及び防水性能が良好で、放熱性能に優れ、モジュール化された構造を有し、組立、製造及び現場でのメンテナンスに便利な対流放熱式ＬＥＤ照明ランプを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の技術的思想を以下の通りとする。

複数のＬＥＤ発光放熱ユニットと、ＬＥＤ発光放熱ユニットを取り付ける基部と、フレームとを備え、基部とフレームとが接続固定されている対流放熱式ＬＥＤ照明ランプであって、前記基部は、互いに一定の間隔で配列された複数の帯状体又は１つの格子状体で透かし彫り状構造を形成し、これによって基部には外気と直接対流可能な複数の通路が形成され、帯状体又は格子状構造には間隔を空けてＬＥＤ発光放熱ユニットが設けられており、前記ＬＥＤ発光放熱ユニットは、ＬＥＤチップと、回路基板と、回路端子と、対応する放熱器とを備えるとともに、独立した防水密封体を構成している。

また、前記ＬＥＤ発光放熱ユニットの回路端子は、その底部から引き出された電極リードであり、この電極リードは基部における発光放熱ユニット取付面とは反対の端面に設けられた凹溝を介して電源端子まで引き回されている。

前記電極リードは、前記凹溝に配置された後、コロイド状物質によって固定密封されている。

また、前記凹溝は帯状の凹溝である。

また、前記ＬＥＤ発光放熱ユニットの放熱器における一方の端面には、ＬＥＤチップ及び回路基板を設置するための載置部が設けられている。

また、本発明の前記ＬＥＤチップの上方には１つのレンズが設けられており、発光放熱ユニットとともに全体が防水密封されている。

前記基部は金属材料からなる。

本発明の有益な効果は以下の通りである。

本発明においては、それぞれの発光ユニット回路基板を独立して分布させたこと及び実装基部を間隔の空いた透かし彫り状配列としたことにより、全体を通気性を有する構造にし、防護カバーを設けず、外部との間に効果的な対流放熱通路を形成している。そして、それぞれのＬＥＤ発光放熱ユニットは全て単独で密封されているので、効果的に防湿及び防水ができる。そして、基部は複数の帯状体であり、モジュール化製造に有利で、組立、製造及び現場でのメンテナンスに便利である。

本発明の各部材は独立して密封されており（各発光放熱ユニットの独立した密封、並びに回路基板及びコードの独立した密封）、それぞれの発光放熱ユニットの表面は、全て外気と直接接触することによって別々に放熱し、これによってＬＥＤ照明器具全体の放熱を複数のＬＥＤ発光ユニットの独立した放熱に分解することができ、同じアルミ材を採用した場合でも放熱表面積が増えることになる。

構造強度が許す限り、ほぼ無数のＬＥＤ発光放熱ユニットを組み込んで、照明１つあたりの出力が極めて大きいＬＥＤ照明ランプを組み立てることができる。放熱技術に限度があり、１つのＬＥＤ出力の上限が大きく制限される場合、さらに高出力の、防水性能を備えたＬＥＤ照明ランプの実現方法を提供する。

図１は、本発明の１つの実施形態の構造模式図である。 図２は、本発明の基部の構造模式図である。 図３は、本発明の発光放熱ユニットの斜視模式図である。 図４は、本発明の発光放熱ユニットの構造断面図である。 図５は、本発明の基部の他の構造形態を表す模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図４に示すように、本発明の対流放熱式ＬＥＤ照明ランプは、複数のＬＥＤ発光放熱ユニット１と、ＬＥＤ発光放熱ユニット１を取り付ける基部２と、フレーム４とを備え、基部２とフレーム４とは接続固定されている。

前記基部２は互いに一定の間隔で配列された複数の帯状体であり、透かし彫り状構造を形成している。これによって、この基部２には外気と直接対流可能な複数の通路が形成されている。前記帯状体には間隔を空けてＬＥＤ発光放熱ユニット１が設けられている。このＬＥＤ発光放熱ユニット１は、それぞれ独立して外気と接触可能であり、それによって別々に放熱している。

前記ＬＥＤ発光放熱ユニット１は、ＬＥＤチップ１１と、回路基板３と、回路端子１４（本実施形態においては正極及び負極のリード）と、対応する放熱器１２とを備えるとともに、独立した防水密封体を構成している。前記回路基板３は独立して防水密封されている。

前記ＬＥＤ発光放熱ユニット１の回路端子１４はその底部から引き出された電極リードであり、この電極リードは基部２におけるＬＥＤ発光放熱ユニット１の取付面とは反対の端面に設けられた凹溝２１を介して電源端子１４まで引き回されている。前記電極リードは、前記凹溝２１に配置された後、コロイド状物質によって固定密封されている。前記凹溝２１は帯状の凹溝である。

また、前記ＬＥＤ発光放熱ユニット１の放熱器１２における一方の端面には、ＬＥＤチップ１１及び回路基板３を設置するための載置部１２１が開口形成されている。前記ＬＥＤチップ１１の上方には１つのレンズ１３が設けられており、ＬＥＤ発光放熱ユニット１とともに全体が防水密封されている。このレンズ１３は密封材料によって回路基板３を密封する目的を果たすことができ、ＬＥＤの発光分布を効果的に調節することもできる。

前記基部２は金属材料からなる。

図５に示すように、本発明に係る基部２は、１つの格子状構造を有していてもよい。この格子状構造には、間隔を空けてＬＥＤ発光放熱ユニット１が設けられる。

Claims (7)

1. 複数のＬＥＤ発光放熱ユニット（１）と、前記複数のＬＥＤ発光放熱ユニット（１）を取り付ける基部（２）と、上面に前記基部（２）を固定可能なフレーム（４）とを備え、基部（２）とフレーム（４）とが接続固定されている対流放熱式ＬＥＤ照明ランプであって、
   前記基部（２）は、前記複数のＬＥＤ発光放熱ユニット（１）を取り付ける発光放熱ユニット取付部と、前記発光放熱ユニット取付部から前記フレーム（４）の上面側へ延びる対向する側壁を有する凹溝（２１）と、前記側壁に形成された複数の切欠とを備え、互いに一定の間隔で配列された複数の帯状体又は１つの格子状体で透かし彫り状構造を形成しており、前記フレーム（４）の上面と前記基部（２）との間の隙間によって前記基部（２）の内部及び周辺には外気と直接対流可能な複数の通路が形成され、
   前記ＬＥＤ発光放熱ユニット（１）は、
   前記基部（２）の発光放熱ユニット取付部に前記フレーム（４）から離れる上方へ発光方向が定められるように間隔を空けて設けられており、
   ＬＥＤチップ（１１）と、
   上面に前記ＬＥＤチップ（１１）が取り付けられ、前記ＬＥＤチップ（１１）を制御する回路基板（３）と、
   前記回路基板（３）に接続され、前記ＬＥＤチップ（１１）に電流を送り込む回路端子（１４）と、
   上側端面に前記ＬＥＤチップ（１１）及び前記回路基板（３）が載置されると共に、前記回路端子（１４）を覆い前記ＬＥＤチップ（１１）、前記回路基板（３）及び回路端子（１４）の熱を放熱する放熱器（１２）とを備えるとともに、
   前記ＬＥＤチップ（１１）の上方をレンズ（１３）で覆うことにより、それぞれのＬＥＤ発光放熱ユニット（１）自身が独立した防水密封体を構成し、
   前記回路端子（１４）は、前記放熱器（１２）の下側から延びる電極リードであり、
   前記電極リードは、前記発光放熱ユニット取付部の貫通孔を通過し、凹溝（２１）の内部を通って電源端子まで引き回され、
   前記フレーム（４）の上方を覆う防護カバーのない全体が通気性を有する構造である
   ことを特徴とする対流放熱式ＬＥＤ照明ランプ。
2. 請求項１において、
   前記ＬＥＤ発光放熱ユニット（１）は、前記基部（２）においてアレイ状に並べられており、方形、円形、楕円形、台形、六角形又は梅の花形を形成している
   ことを特徴とする対流放熱式ＬＥＤ照明ランプ。
3. 請求項１又は２において、
   前記電極リードは、前記凹溝（２１）に配置された後、コロイド状物質によって固定密封されている
   ことを特徴とする対流放熱式ＬＥＤ照明ランプ。
4. 請求項１〜３のいずれか１つにおいて、
   前記凹溝（２１）は帯状の凹溝である
   ことを特徴とする対流放熱式ＬＥＤ照明ランプ。
5. 請求項１において、
   前記ＬＥＤ発光放熱ユニット（１）の放熱器（１２）における上側の端面には、ＬＥＤチップ（１１）及び回路基板（３）を設置するための載置部（１２１）が開口形成されている
   ことを特徴とする対流放熱式ＬＥＤ照明ランプ。
6. 請求項５において、
   前記ＬＥＤチップ（１１）の上方には、前記載置部（１２１）の全体を１つのレンズ（１３）が覆うように設けられており、前記レンズ（１３）と前記放熱器（１２）とで前記ＬＥＤ発光放熱ユニット（１）の全体が防水密封されている
   ことを特徴とする対流放熱式ＬＥＤ照明ランプ。
7. 請求項１において、
   前記基部（２）は、金属材料からなる
   ことを特徴とする対流放熱式ＬＥＤ照明ランプ。

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