JP5802887B2

JP5802887B2 - Ｌｅｄ光源

Info

Publication number: JP5802887B2
Application number: JP2014525288A
Authority: JP
Inventors: 黎昌興
Original assignee: 黎昌興
Priority date: 2011-08-12
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2015-11-04
Anticipated expiration: 2032-06-21
Also published as: US20140211468A1; WO2013023487A1; US8936378B2; WO2013023488A1; EP2743566A4; JP2014522092A; EP2743566A1

Description

発明の詳細な説明

［技術分野］
本発明は、LED照明の技術分野に関し、特にLED光源に関するものである。

［背景技術］
電気技術の発展に伴い、熱の問題は、機器パワーの向上および製品寿命を制限する重要な要因となっている。

特に、LED照明の技術分野において、LED光源が新型的な光源として、環境への優しさがますます明らかになってきているが、LED機能の強い光源は、熱の問題があるので、多大な技術課題であり、強い光源として使用されることを妨げている。例えば、自動車のヘッドライト、蒸気船の大型LED照明光源、LED街灯とサーチライトなどのハイパワーLED光源としての普及が、ますます熱の問題で制限されている。

［発明の概要］
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、前記課題を解決するために成されたものであり、その第一の目的は、良好な冷却効果を有し、特にハイパワーLED照明に適用するLED光源を提供することである。その第二の目的は、良好な冷却効果を有し、特にハイパワーLED照明に適用する他のLED光源を提供することである。

第一の目的のLED光源において、冷却台座、前記冷却台座の表面に固定された回路台座、前記回路台座に固定された発光するLED、前記冷却台座の外に密封して接続された配光鏡、前記配光鏡の外に固定されたシェル、前記シェルの先端及び前記配光鏡の先端とそれぞれ固定接続された透明カバーを備え、
前記透明カバーが、前記冷却台座とシールして接続され、前記回路台座及びLEDが、前記配光鏡、冷却台座及び透明カバーから構成された、シールしている第一の空洞内に位置され、
前記冷却台座には、少なくとも一つの経路が設置され、各前記経路が、前記第一の空洞と連通していない、各前記経路が相対している二つの開口が外部と相通し、
前記冷却台座の後端部分が、前記シェルの後端の外へ延伸し、
各前記経路の一つの開口が前記シェルの後端の外に位置する。

前記第一の目的のLED光源において、各前記経路が、前記冷却台座内に形成された配管経路であり、または、
前記冷却台座の表面に、複数のフィンが形成され、
各前記経路が何れの隣接の二つ前記フィンの間の溝状経路であることが好ましいである。

前記第一の目的のLED光源において、前記冷却台座が、すべて前記透明カバーの一側に位置され、
前記透明カバーにおける前記冷却台座と接続された箇所の外縁部分には、少なくとも一つの貫通孔が設置され、
各前記貫通孔が、前記冷却台座における各前記経路の一つの開口と相対していることが好ましいである。

前記第一の目的のLED光源において、前記冷却台座の部分が前記透明カバーの外へ延伸し、
前記透明カバーにおける前記冷却台座と接続された箇所の外縁部分には、少なくとも貫通孔が設置され、
前記冷却台座の部分が前記透明カバーの貫通孔を貫通して、前記透明カバーの外に延伸し、
前記冷却台座における各前記経路の一開口が前記透明カバーの外に位置していることが好ましいである。

前記第一の目的のLED光源において、前記透明カバーにおける前記冷却台座と相互に接続されている箇所には、相対している二つの凸縁が設置され、
前記透明カバーと前記冷却台座とは、接続する箇所が位置制限されて前記透明カバーの二つの前記凸縁の間に気密に固定されるように気密接続されていることが好ましいである。

前記第一の目的のLED光源において前記透明カバーにおける前記シェル及び配光鏡と接続されている箇所には、第一の凸縁が設置され、
前記シェルの先端及び前記配光鏡の先端は、前記シェルが、対面的に前記透明カバーの第一の凸縁の外側に気密に固定され、前記配光鏡が、対面的に前記第一の凸縁の内側に気密固定されるように、それぞれ前記透明カバーと固定接続されていることが好ましいである。

前記第一の目的のLED光源において、前記冷却台座が金属基板、絶縁層、配線銅シートを備え、
前記LEDが前記金属基板の表面に固定されたLEDチップであり、
各前記LEDチップの底面の絶縁層が前記金属基板と面接続され、
各前記LEDチップの一つの電極ピンが前記金属基板に溶接され、もう一つの電極ピンが各導電性配線により絶縁基板内に敷設された前記配線銅シートと電気接続され、
前記絶縁基板が、前記金属基板の頂面における、前記LEDチップの固定位置以外の領域に敷設され、前記配線銅シートが前記絶縁基板の内に敷設され、
前記金属基板、配線銅シートがそれぞれ外置き給電回路の正極、負極と電気接続されていることが好ましいである。

前記第一の目的のLED光源において、前記金属基板の頂面には、一つの凹穴が設置され、
各前記LEDチップが、前記凹穴の表面に固定されているように、前記金属基板の表面に固定され、
前記絶縁基板は、前記絶縁層が前記金属基板の、前記凹穴以外の頂面領域に敷設されるように、前記金属基板の頂面の、前記LEDチップ固定位置以外の領域に敷設され、
各前記LEDチップのもう一つの電極ピンが、それぞれ各導電性配線により前記配線銅シートと電気接続されるように、前記配線銅シートと電気接続され、
前記凹穴の内には、シリコーン充填部があり、前記シリコーン充填部が、前記凹穴の内に充填され、すべての前記LEDチップ及び導電性配線が、共に前記シリコーン充填部にパッケージされることが好ましいである。

本発明の第二の目的のLED光源において、冷却台座、前記冷却台座の頂面及び底面にそれぞれ固定された回路台座，各前記回路台座にそれぞれ固定された発光するLED、前記冷却台座の外にシールして挿着されている配光鏡、前記配光鏡の外に挿着されているシェル、前記シェルの先端及び配光鏡の先端にそれぞれ固定接続されている透明カバーを備え、
前記冷却台座の頂面に位置する前記回路台座及びLEDが、前記配光鏡、冷却台座及び透明カバーから構成された第一の密封空洞内に位置され、
前記冷却台座の底面に位置する前記回路台座及びLEDが、前記配光鏡、冷却台座及び透明カバーから構成され第二の密封空洞内に位置され、
前記冷却台座の内部には、少なくとも一つの配管経路が配置され、各前記経路が相対している両開口が外と連通している。

前記第二の目的のLED光源において、前記冷却台座の後端部分が前記シェルの後端の外に延伸し、
各前記経路の一開口が前記シェルの後端の外に位置されていることが好ましいである。

前記第二の目的のLED光源において、前記冷却台座は全体が前記透明カバーの一側に位置され、
前記透明カバーには、少なくとも一つの貫通孔が設置され、各前記貫通孔が、前記冷却台座における各前記経路の一開口と相対していることが好ましいである。

前記第二の目的のLED光源において、前記冷却台座の部分が前記透明カバーの外に延伸し、
前記透明カバーが前記冷却台座との接続箇所の外縁部分には、貫通孔が設置され、
前記冷却台座の部分が、前記透明カバーの貫通孔を貫通して、前記透明カバーの外に延伸し、
前記冷却台座における各前記経路の一開口が前記透明カバーの外に位置されていることが好ましいである。

前記第二の目的のLED光源において、前記透明カバーにおける前記冷却台座と相互接続している箇所には二つの相対している凸縁が設置され、
前記透明カバーと前記冷却台座とは、接続する箇所が位置制限されて前記透明カバーの二つの前記凸縁の間に気密固定されるように密封接続されていることが好ましいである。

前記第二の目的のLED光源において、前記透明カバーにおける前記シェル及び配光鏡と接続する箇所には、第一の凸縁が設置され、
前記シェルの先端及び前記配光鏡の先端が、前記シェルが、対面的に前記透明カバーの第一の凸縁の外側に密封固定され、前記配光鏡が、対面的に前記第一の凸縁の内側に密封固定されるように、それぞれ前記透明カバーと固定接続されていることが好ましいである。

前記第二の目的のLED光源において、前記冷却台座が金属基板、絶縁層、配線銅シートを備え、
前記LEDが前記金属基板の表面に固定されたLEDチップであり、
各前記LEDチップの底面の絶縁層が前記金属基板と面接続され、
各前記LEDチップの一つの電極ピンが前記金属基板に溶接され、もう一つの電極ピンがそれぞれ前記配線銅シートと電気接続され、
前記絶縁基板が、前記金属基板の頂面における、前記LEDチップの固定位置以外の領域に敷設され、前記配線銅シートが前記絶縁基板の内に敷設され、
前記金属基板、配線銅シートがそれぞれ外置き給電回路の正極、負極と電気接続されていることが好ましいである。

前記第二の目的のLED光源において、前記金属基板の頂面には、一つの凹穴が設置され、
各前記LEDチップが、前記凹穴の表面に固定されているように、前記金属基板の表面に固定され、
前記絶縁基板は、前記絶縁層が前記金属基板の、前記凹穴以外の頂面領域に敷設されるように、前記金属基板の頂面の、前記LEDチップ固定位置以外の領域に敷設され、
各前記LEDチップのもう一つの電極ピンが、それぞれ各導電性配線により前記配線銅シートと電気接続されるように、前記配線銅シートと電気接続され、
前記凹穴の内には、シリコーン充填部があり、前記シリコーン充填部が、前記凹穴の内に充填され、すべての前記LEDチップ及び導電性配線が、前記シリコーン充填部にパッケージされることが好ましいである。

以上に述べたように、本発明の実施例の技術方案において、外置き給電電源をオンにする時、外部電源が回路台座により回路台座における各LEDに給電し、電気駆動により、LEDが点灯され、発光する。LEDの動作する過程に産生する熱が回路台座により、速やかに接続されている冷却台座に伝達する。冷却台座には少なくとも一つの外と連通する経路が設置され、経路の一入口から進入する空気または液体などの流体が冷却台座を流して、冷却台座と充分接触して、速やかに冷却台座の熱を経路のもう一つの出口から伝達して行き、そして、流体の流通放熱が実現でき、LEDの強い光源としての放熱効率が向上できる。また、テストによると、本実施例の技術方案は超大なパワーのLEDの強い光源が実現でき、そのLED光源のパワーが数千ワットに成れる。

また、本実施例における各経路の両開口がそれぞれ相対している。そのため、経路を流す流体が一端から進入してから速やかにもう一端から流出でき、速やかに冷却台座の熱が放熱でき、効率よく放熱できる。

また、冷却台座における各経路が回路台座及びLEDの所在する第一の空洞と連通していないため、経路を流す流体が主な電気素子に進入せずに、その電気性能も影響できない。

［図面の簡単な説明］
ここに、図面の簡単な説明は、本発明を理解するように提供され、本発明の一部分になるが、本発明の不適当限定にならない。

図1が本発明実施例1における冷却装置付きのLED光源の構造概略図である。

図2が本発明実施例1の図面1に示されたA-A断面構造概略図である。

図3が本発明実施例1における冷却台座付きの後端部分がシェル後端へ延伸するLED光源の断面構造概略図である。

図4が本発明実施例1における冷却台座付きの先端部分が透明カバーの外へ延伸するLED光源の断面構造概略図である。

図5が本発明実施例1におけるLEDを固定する用の回路台座とその上のLEDとの接続構造概略図である。

図6が本発明実施例1におけるLEDを固定する用の回路台座とその上のLEDとの他の接続構造概略図である。

図7が本発明実施例2における冷却台座付きのLED光源の断面構造概略図である。

図8が本発明実施例3における冷却台座付きのLED光源の断面構造概略図である。

［発明を実施するための形態］
以下、本発明の実施形態を図面と実施例に基づき説明する。ここに、この実施例とそれに関する説明が本発明を解釈するためであり、本発明を限定しないことである。

［実施例１］
図1、2に示されているように、本実施例に提供されたLED光源が主にシェル106、冷却台座101、配光鏡102、透明カバー103、回路台座104、LED105を備える。

当該冷却台座101が冷却性能に優良的な材料であり、例えば、銅台座、アルミニウム台座または銅アルミ合金台座でもよい、でもそれらに限定されていない。

回路台座104が、冷却台座101の表面に密接に固定され、当該回路台座104には、LED105に給電する用の給電回路構造が固定され、LED105が当該回路台座104に固定され、その中に、当該LED105が挿接LEDでもよい、LEDチップでもよい。当該LED105が個別的なハイパワーLEDでもよい、複数のLEDで構成されたLEDグループでもよい。当該LEDグループの形状が必要により配列でき、例えば、確定的な商標模様に配列することにより、広告などの宣伝作用が実現できる。

冷却台座101の外には、配光鏡102が固定され、配光鏡102の種類及び形状が当該ハイパワーLED光源の応用場所により選用でき、例えば、ハイパワー遠隔高輝度照明を実現するように、集光効果を有する配光鏡102でもよい。配光鏡102の後端が、冷却台座101と密封して緊密に接続し、当該配光鏡102の先端が透明カバー103と緊密に接続する。

回路台座104及び当該回路台座104にあるLEDが、冷却台座101、配光鏡102及び透明カバー103で構成されている密封空洞に位置し、図1に示されている第一の空洞107を参照する。

配光鏡102の外には、保護するためのシェル106が固定され、当該シェル106の前開口端が、透明カバー103と固接し、装着するために、当該シェル106の後端が、固定外接続部に連結する用である。冷却台座101には、第一の空洞107と連通していない経路1011が少なくとも一つ設置され、これら経路1011が冷却台座101に内部に設置されてもいい、冷却台座101における第一の空洞107内ではない箇所の外縁に設置されてもよい。

各経路1011の相対する両端部1012、1013が、それぞれ外と連通している。

本実施例のLED光源が次のように動作する。

外部電源をオンにすると、外部電源が回路台座104を介して回路台座104における各LED105に給電し、電気に駆動されて、LED105が点灯されて発光する。LED105の動作する過程に発生する熱は、回路台座104を介して速くて接続している冷却台座101に伝導し、冷却台座101の中には、外と連通する経路1011が設置されており、空気と液体などの流体が経路1011の一つの入口1012から繰り入れ、冷却台座101を流し、冷却台座101と充分に接触して、冷却台座101での熱を速やかにつれて行き、経路1011のもう一つの出口1013から離れていき、流体の流通放熱を実現し、LED強い光源の放熱効率を向上する。

本発明人の試験に基づき、本実施例の技術方案により、超大パワーのLED強い光源が実現でき、そのLED光源のパワーが数千ワットに達成できる。

本実施例において、各経路1011の両開口1012、1013がそれぞれ相対し、そのため、経路1011を流す流体が一端から繰り入れた後に、速やかに他の端から繰り出し、冷却台座101での熱を速やかに離れることができ、放熱の効率が高い。

また、冷却台座101の内の各経路1011が、回路台座104及びLEDの所在する第一の空洞107と連通していないため、経路1011を流す流体が、主な電気部材に進入することがなく、電気性能を影響できない。

本実施例において、図2に示すように、冷却台座101の全体がシェル106内に位置することができる。透明カバー103において、本透明カバー103と冷却台座101との接続位置の外縁箇所には、少なくとも一つまたは複数の貫通孔201が設置され、これらの貫通孔201が冷却台座101における経路1011の一端と相対する。その流体放熱の原理が以下のどおりである。

水または空気などの流体が透明カバー103における貫通孔201から繰り入れ、冷却台座101における経路1011の一開口から経路1011に進入して、当該経路1011のもう一つの開口1013から流出し、シェル106の後端部1061から流出する。

本実施例において、冷却台座301の後端部分がシェル106の後端1061から延伸してもいい。図3に示すように、当該設計により、水または空気などの流体が透明カバー103における貫通孔201から繰り入れ、冷却台座301における経路3011の一開口3012から経路3011に進入して、当該経路3011のもう一つの開口3013から直接に外部に流出してもいい。当該設計により、冷却台座301の体積を増大することに有益し、冷却台座301の体積がシェルの制限から解放でき、冷却効果を更に向上することもできる。

本実施例において、図4に示すように、さらに冷却台座401の先端部分が透明カバー403から延伸してもいい。透明カバー403において、本透明カバー403と冷却台座401との接続位置の外縁箇所には、冷却台座401の先端部分の延伸できる用な貫通孔4031が設置され、冷却台座401の先端部分4012が透明カバー403の外に延伸することが確保できる。その流体放熱の原理が以下のどおりである。

水または空気などの流体が、透明カバー403から外へ延伸する冷却台座401の開口4012から繰り入れ可能であり、当該経路4011のシェル後端口の外に延伸する他の開口4013から流出できる。本技術方案によると、冷却台座401の放熱体積を向上することに有益で、放熱効率をアップすることにも有益である。また、経路4011の入口4012と出口4013が、シェル及び透明カバー403の外に設置されておるため、すべての経路4011を溝状構造せずに管状構造に設置すれば、直接に冷却台座401を流す流体がシェル内の何れを流れる必要はないことが確保でき、直接に外部から繰り入れてから、直接に外部へ繰り出して、更にシェル内における各電子素子のセキュリティが確保できる。

図2、3、4に示すように、透明カバーと冷却台座との間の接続緊密性をアップするために、透明カバーと冷却台座との接続箇所の内側に、二つの相対している凸縁1031、1032が設置される。装着する時、冷却台座と透明カバーとの接続箇所が、両凸縁1031、1032の内に位置制限され、当該凸縁1031、1032から構成された空間と密封接続される。当該構造によると、更に冷却台座と透明カバーとの配合の緊密性を向上でき、また、この対面する締まりばめ接続を採用することにより、更に第一の空洞の気密性が保証でき、その内の電子素子の確定性も保証できる。

本実施例において、冷却台座101、301、401における各経路1011、3011、4011が、冷却台座の内に設置されている配管経路でもいい、また、冷却台座の裏面に複数のフィンを設置し、何れの両フィンの間に溝を生成して、当該溝も冷却台座における流体の流れる用の溝状経路として使用できる。

また、長期試験によると、前記回路台座が、普及しているPCB回路基板または他の回路基板も使用できることがわかった。以下の技術方案でもよい。

図5に示すように、本実施例の回路台座が、主に金属基板501、絶縁基板502、配線銅シート503を備える。当該金属基板501が銅板に限定せず、アルミ板または他の金属板でもよい。当該絶縁基板502が現在回路製造に使用されているPCB絶縁基板でもよい。回路台座に装着されているLEDがLEDチップである。各部材の接続関係が以下の通りである。金属基板501の底面が、冷却台座と面接続するように冷却台座の表面に装着される。各LEDチップ504が、それぞれ金属基板501の頂面に固定される。各LEDチップ504の底面の絶縁層5041が、本LEDチップ504の底面の金属基板501と面接続する。各LEDチップ504の一つの電極ピンが、それぞれ本LEDチップ504の底面の金属基板501に溶接され、もう一つの電極ピンがそれぞれ各導電性配線により絶縁基板502内に敷き設されている配線銅シート503と電気接続される。前記絶縁基板502が、前記金属基板501の頂面に敷き設され、LEDチップ504の固定位置以外の領域である。金属基板501、配線銅シート503が、それぞれ外置き給電回路の正極、負極と電気接続されている。

それが以下の通り動作する。外置き給電回路が、それぞれ金属基板501、配線銅シート503に直流電源を導入し、金属基板501及び配線銅シート503の間に電気接続されているLEDチップ504が、当該導入した電流の駆動により、動作して発光する。

以上に述べたように、前記技術方案において、LEDチップ504が直接に対面接触するように金属基板501に固定され、LEDチップ504の底面の絶縁層5041が金属基板501と直接に対面するように接触し、各LEDチップ504の一つの電極ピンが直接に金属基板501に溶接され、各LEDチップ504のもう一つの電極ピンがワイヤリード線により、絶縁基板502内に敷設されている配線銅シート503と電気接続されている。

応用する時、金属基板501及び配線銅シート503が、各LEDチップ504に、直流動作電源を導入し、LEDチップ504の動作する過程において生成した熱が、接触熱転導により速やかに放熱性能優良な金属基板501に伝達し、金属基板501が、LEDチップ504における熱を速やかに冷却台座に伝達し、冷却台座から放熱する。慣用技術に使用されている従来PCT基板の正負極配線銅シート503にLEDチップ504を溶接するチップ固定技術方案に対して、本技術方案が、冷却効果をアップすることにより有益である。

また、本実施例の金属基板501が冷却台座と緊密に接続しているため、LEDチップ504の動作する過程において、冷却台座が放熱する他に、金属基板501の極性と同じ電極導体として使用されている。そして、冷却台座の体積が大きいため、本実施例の技術方案がLEDライトの抵抗を低減することに有益で、熱を低減でき、長期使用に産生した熱で導体を損害することも避けられ、使用寿命及び安定性が延長できる。

回路台座におけるLEDチップ607の安定性を向上するために、図6に示す技術方案が採用でき、LEDチップ607が金属基板601に固定される方案である。

本実施例における回路台座が、金属基板601、絶縁基板602、配線銅シート603、シリコーン充填部604、複数の導電性配線605を備える。

金属基板601の頂面に一つの凹穴6011が設置され、絶縁基板602が、金属基板601における、凹穴6011以外の頂面領域に敷設して固定され、絶縁基板602には、複数の配線銅シート603が敷設されておる。

金属基板601の凹穴6011には、複数のLEDチップ607が固定され、これらのLEDチップ607の底面の絶縁層6071が、その下方の金属基板601と対面して接触し、各LEDチップ607の一つの電極ピンが、直接に（図面の608に参考する）当該チップ607の下方の金属基板601に溶接され、各LEDチップ607のもう一つの電極ピンが、溶接した導電性配線605により、凹穴6011外に敷き設した絶縁基板602の配線銅シート603と電気接続している。

各LEDチップ607の頂面には、蛍光粉をコーティングしている。当該蛍光粉がコーティングされた後に、硬化してLEDチップ607の頂面を覆って、蛍光粉層を形成する。具体的な蛍光粉の調製及びコーティングプロセスが、従来のプロセスでもよいが、これに限定されない。蛍光粉層が、LEDチップ607の発出する光線を調光でき、所定する色の光線を発光し、例えば、黄色の光、白い色の光など、普通に白い色の光が多い。

シリコーン充填部604が、凹穴6011の内に充填され、露出する透明の保護層として凹穴6011の頂面に覆われている。当該シリコーン充填部604が締まりばめのように凹穴6011に充填され，凹穴6011内の各LEDチップ607、導電性配線605及び蛍光粉層が、シリコーン充填部604の内に覆われている。

応用する時、外部直流電源の負極が金属基板601と電気接続され、外部直流電源の正極が、配線銅シート603と電気接続されている。通電されている時、配線銅シート603が電源正極となり、底部に位置する面積の大きい金属基板601が電源負極となり、両者が共通に金属基板601の表面に溶接されているLEDチップ607に動作電源を提供し、各LEDチップ607に動作電流を供給し、LEDチップ607が電気駆動されて発光し、光線が、蛍光粉層、シリコーン充填部604を透過した後、外へ発射され、照明する。

以上に述べたように、本実施例において、LEDチップが直接に金属基板に溶接されて固定され、LEDチップの底面の絶縁層が直接に金属基板と対面するように接触している。各LEDチップの一つの電極ピンが直接に金属基板に溶接され、各LEDチップのもう一つの電極ピンが、配線により絶縁基板内に敷き設された配線銅シートと電気接続されている。応用する時に、金属基板及び配線銅シートが各LEDチップに直流動作電源を導入する。本実施例のLEDチップが動作過程において産生していう熱が、接触熱伝達により、速やかに放熱性能良好な金属基板に伝達でき、金属基板がLEDチップの熱を放熱できるため、従来技術のPCT基板の配線銅シートにLEDチップを溶接するチップ固定方案より、本技術方案が冷却効果の向上に更に有益である。

本実施例の選択可能な実施形態として、各LEDチップの正極を金属基板に溶接して、各LEDチップの負極を配線により凹穴外の配線銅シートと電気接続する。応用する時、外部直流電源の負極入力端子が配線銅シートと電気接続され、正極入力端子が金属基板と電気接続される。当該方案の選択が使用場合により選択できる。

本実施例の好ましい実施形態として、各LEDチップの負極を金属基板に溶接して、各LEDチップの正極を配線により凹穴外の配線銅シートと電気接続してもいい（溶接で電気接続でもいいが、これに限定されない）。応用する時に、外部直流電源の正極入力端子を配線銅シートと電気接続し、負極入力端子を金属基板と電気接続する。この時、電気性能において、負極のブロック状金属基板の体積が太いため、従来技術の従来のPCT基板の配線銅シートにLEDチップが溶接されたチップ固定技術方案に対して、本技術方案が電流の安定性をアップするに有益で、LEDチップの照明安定性及び使用寿命も向上できる。

また、従来技術のLED固定方式には、絶縁基板に敷設された正負極配線銅シートにLEDチップを溶接して固定する。これに対して、本発明実施例において直接に固体金属基板の表面にLEDチップを溶接する技術方案が技術者の思考の慣性を突破して、技術の偏見を克服した。

また、本実施例のシェルの横断面が、方形、円形、楕円形、台形、三角形または前記形状の1種類ないし複数種類の結合でもよい。本実施例の当該冷却台座の横断面が、または前記形状の1種類ないし複数種類の結合でもよい。

実施例2：
図7に示すように、本実施例における冷却台座701構造付きのLED光源と実施例1との異なる点が以下の通りである。

本実施例のLED光源における冷却台座701の少なくとも二つの相対面に、回路台座7041、7042が固定されており、各回路台座7041、7042には、LEDが固定されている。

冷却台座701の外には、シールして配光鏡702が挿着され、配光鏡702の外には、シェルが挿着され、配光鏡702及びシェルの先端部には、共通に透明カバー703が固定されており、冷却台座701の各表面に位置する回路台座7041、7042及び各回路台座7041、7042にあるすべてのLEDが、共通に配光鏡702、冷却台座701及び透明カバー703で構成されている密封空洞707の内に位置され、当該密封空洞707が冷却台座701の外周に囲んでいる。

その放熱原理及び有益効果が実施例1と同様である。本実施例のLEDが冷却台座701の若干の面に分布して、照明範囲がもっと広い、輝度がもっと強い。

実施例1における図1-4と同様に、当該冷却台座701には少なくともひとつの配管経路7011が設置されており、当該配管経路7011の両相対出口が共同に外と連通している。実施例1における配管経路7011に関する記載と同様に、当該冷却台座701における配管経路7011が透明カバー703とシェルの内に位置してもいい、先端部分が透明カバー703の外に延伸してもいい、後端部分がシェルの外に延伸してもいい、前端が後端とともにシェルの外及び透明カバー703の外に延伸してもいい。

実施例1と同様に、LEDを固定する回路台座7041、7042が、普通使用されているPCB回路基板または他の部材でもよく、実施例1の図6、7の技術方案を使用してもいい。その有益効果が実施例1と同様である。

実施例3：
図8に示すように、本実施例には、一つの大きい面積の冷却台座801の頂面及び底面に、それぞれ一つの回路台座8041、8042が固定されており、各回路台座8041、8042には、それぞれLED8051、8052が固定されている。具体的な回路基板及びLED8051、8052との連続が、実施例1、2と同様でもよいが、それに限定されない。

冷却台座801の外に、シールして配光鏡8021、8022が挿着されている。配光鏡8021、8022の外には、シェル806が挿着されている。シェル806の先端及び配光鏡8021、8022の先端が、それぞれ透明カバー803と固定接続されている。冷却台座801の頂面に位置する回路台座8041及びLEDが、配光鏡8021、冷却台座801及び透明カバー803で構成されている第一密封空洞8071の内に位置されている。冷却台座801の底面に位置する前記回路台座8042及びLEDが、配光鏡8022、冷却台座801及び透明カバー803で構成されている第二密封空洞8072の内に位置されている。

冷却台座801の内部に少なくとも一つの配管経路8011が設置され、各前記経路8011が相対している両開口8013、8013がともに外と連通している。

実施例1の図1-4と同様に、また実施例1における配管経路8011に関する記載と同様に、当該冷却台座801にある配管経路8011が、透明カバー803とシェル806内に位置してもよいが、先端部分が透明カバー803外に延伸してもよい。また、後端部分がシェル806外に延伸してもいい。前端と後端とがともにシェル806外及び透明カバー803外に延伸してもいい。具体的な動作原理及び效果が実施例1の説明に参照する。

また、前記実施例の技術方案を応用する時に、実施例1、2を応用する以外に、実施例1、2の図1-4、7に示す構造のLED光源をユニットとして、複数のユニットを組み合って大型なLED光源行列が構成でき、このLED光源行列が優良な放熱性能を有するため、放熱優良な強い光のLEDの方向指定照明と節能照明が実現できる。

本発明の効果を説明するために、本実施例のハイパワーLEDライトに対して、以下のテストを行われる。

テスト環境：室温、レンズ103の下方に位置する第一の貫通孔112から、2m/秒の速度で第二の空洞111に送風することによって、自動車の移動する時の気流を模擬する。

テスト対象1：パワーが100WであるLEDライト。

前記テスト環境において、連続に1時間動作する後に、赤外線温度検出器を採用して、LEDチップの外周から0.3mm離れている主な冷却台座の表面に温度を検出する。検出した温度が50.2℃であり、遠光ライトLEDチップ表面の温度が55.6℃である。

LEDライトが連続に２時間動作する後に、赤外線温度検出器を採用して、LEDチップの外周から0.3mm離れている主な冷却台座の表面に温度を検出する。検出した温度が52.2℃であり、遠光ライトLEDチップ表面の温度が58.6℃である。

テスト対象2：パワーが1000WであるLEDライト行列、相応的に、冷却台座の体積を増加して、図4に示すように、透明カバー403の先端から伸出して、後端がシェル106の後端が伸出し、その中の経路が配管経路である。

テスト環境：室温，配管経路3011から、2m/秒の速度で第二の空洞111に水を送入し、汽船の移動する時の気流を模擬する。

前記テスト環境において、連続に1時間動作する後に、赤外線温度検出器を採用して、LEDチップの外周から0.3mm離れている主な冷却台座の表面に温度を検出する。検出した温度が45.2℃であり、遠光ライトLEDチップ表面の温度が50.6℃である。

LEDライトが連続に２時間動作する後に、赤外線温度検出器を採用して、LEDチップの外周から0.3mm離れている主な冷却台座の表面に温度を検出する。検出した温度が52.2℃であり、遠光ライトLEDチップ表面の温度が55.6℃である。

以上に述べたように，本実施例の技術方案によると、ハイパワーLED照明が実現でき、また流体の流れにより、効率的な放熱も実現できる。また、本実施例が各場合のハイパワー照明に利用できる他に、オートバイ、自動車、汽船などのLED前ライトにも使用できる。本実施例が、特に室外置きのハイパワー照明デバイスに利用でき、自然風や雨などを利用して放熱することも実現できる。本実施例が、特に移動可能なデバイスの照明にも利用でき、デバイスの移動する過程に産生する逆方向の気流または水流を利用して、流体流通の効率放熱が実現できる。

以上、本発明の実施例における技術方案に対して詳細に説明したが、上記の実施例は本発明の原理を説明するための具体的な例だけで、本発明は以上述べた実施例に限定されるものではなく、本発明請求の範囲及び明細書の内容を逸脱しない限り任意に変更可能であることはもちろんである。

図1が本発明実施例1における冷却装置付きのLED光源の構造概略図である。図2が本発明実施例1の図面1に示されたA-A断面構造概略図である。図3が本発明実施例1における冷却台座付きの後端部分がシェル後端へ延伸するLED光源の断面構造概略図である。図4が本発明実施例1における冷却台座付きの先端部分が透明カバーの外へ延伸するLED光源の断面構造概略図である。図5が本発明実施例1におけるLEDを固定する用の回路台座とその上のLEDとの接続構造概略図である。図6が本発明実施例1におけるLEDを固定する用の回路台座とその上のLEDとの他の接続構造概略図である。図7が本発明実施例2における冷却台座付きのLED光源の断面構造概略図である。図8が本発明実施例3における冷却台座付きのLED光源の断面構造概略図である。

Claims

冷却台座、前記冷却台座の表面に固定された回路台座、前記回路台座に固定された発光するLED、前記冷却台座の外に密封して接続された配光鏡、前記配光鏡の外に固定されたシェル、前記シェルの先端及び前記配光鏡の先端とそれぞれ固定接続された透明カバーを備え、
前記透明カバーが、前記冷却台座とシールして接続され、前記回路台座及びLEDが、前記配光鏡、冷却台座及び透明カバーから構成された、シールしている第一の空洞内に位置され、
前記冷却台座には、少なくとも一つの経路が設置され、各前記経路が、前記第一の空洞と連通していなくて、各前記経路が相対している二つの開口が外部と相通し、
前記冷却台座の後端部分が、前記シェルの後端の外へ延伸し、
各前記経路の一つの開口が前記シェルの後端の外に位置し、
前記冷却台座が、すべて前記透明カバーの一側に位置され、
前記透明カバーにおける前記冷却台座と接続された箇所の外縁部分には、少なくとも一つの貫通孔が設置され、
各前記貫通孔が、前記冷却台座における各前記経路の一つの開口と相対していることを特徴とするLED光源。
各前記経路が、前記冷却台座内に形成された配管経路であり、または、
前記冷却台座の表面に、複数のフィンが形成され、
各前記経路が何れの隣接の二つ前記フィンの間の溝状経路であることを特徴とする請求項１記載のLED光源。
前記透明カバーにおける前記冷却台座と相互に接続されている箇所には、相対している二つの凸縁が設置され、
前記透明カバーと前記冷却台座とは、接続する箇所が位置制限されて前記透明カバーの二つの前記凸縁の間に気密に固定されるように気密接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のLED光源。
前記透明カバーにおける前記シェル及び配光鏡と接続されている箇所には、第一の凸縁が設置され、
前記シェルの先端及び前記配光鏡の先端は、前記シェルが、対面的に前記透明カバーの第一の凸縁の外側に気密に固定され、前記配光鏡が、対面的に前記第一の凸縁の内側に気密固定されるように、それぞれ前記透明カバーと固定接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のLED光源。
前記回路台座が金属基板、絶縁基板、配線銅シートを備え、
前記LEDが前記金属基板の表面に固定されたLEDチップであり、
各前記LEDチップの底面の絶縁層が前記金属基板と面接続され、
各前記LEDチップの一つの電極ピンが前記金属基板に溶接され、もう一つの電極ピンが各導電性配線により前記絶縁基板内に敷設された前記配線銅シートと電気接続され、
前記絶縁基板が、前記金属基板の頂面における、前記LEDチップの固定位置以外の領域に敷設され、前記配線銅シートが前記絶縁基板の内に敷設され、
前記金属基板、配線銅シートがそれぞれ外置き給電回路の正極、負極と電気接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のLED光源。
前記金属基板の頂面には、一つの凹穴が設置され、
各前記LEDチップが、前記凹穴の表面に固定されているように、前記金属基板の表面に固定され、
前記絶縁基板は、前記絶縁基板が前記金属基板の、前記凹穴以外の頂面領域に敷設されるように、前記金属基板の頂面の、前記LEDチップ固定位置以外の領域に敷設され、
各前記LEDチップのもう一つの電極ピンが、それぞれ各導電性配線により前記配線銅シートと電気接続されるように、前記配線銅シートと電気接続され、
前記凹穴の内には、シリコーン充填部があり、前記シリコーン充填部が、前記凹穴の内に充填され、すべての前記LEDチップ及び導電性配線が、共に前記シリコーン充填部にパッケージされることを特徴とする請求項５記載のLED光源。
冷却台座、前記冷却台座の頂面及び底面にそれぞれ固定された回路台座、各前記回路台座にそれぞれ固定された発光するLED、前記冷却台座の外にシールして挿着されている配光鏡、前記配光鏡の外に挿着されているシェル、前記シェルの先端及び配光鏡の先端にそれぞれ固定接続されている透明カバーを備え、
前記冷却台座の頂面に位置する前記回路台座及びLEDが、前記配光鏡、冷却台座及び透明カバーから構成された第一の密封空洞内に位置され、
前記冷却台座の底面に位置する前記回路台座及びLEDが、前記配光鏡、冷却台座及び透明カバーから構成され第二の密封空洞内に位置され、
前記冷却台座の内部には、少なくとも一つの配管経路が配置され、各前記経路が相対している両開口が外と連通しており、
前記透明カバーには、少なくとも一つの貫通孔が設置され、各前記貫通孔が、前記冷却台座における各前記経路の一開口と相対していることを特徴とするLED光源。
前記冷却台座の後端部分が前記シェルの後端の外に延伸し、
各前記経路の一開口が前記シェルの後端の外に位置されていることを特徴とする請求項７記載のLED光源。
前記透明カバーにおける前記冷却台座と相互接続している箇所には二つの相対している凸縁が設置され、
前記透明カバーと前記冷却台座とは、接続する箇所が位置制限されて前記透明カバーの二つの前記凸縁の間に気密固定されるように密封接続されていることを特徴とする請求項７記載のLED光源。
前記透明カバーにおける前記シェル及び配光鏡と接続する箇所には、第一の凸縁が設置され、
前記シェルの先端及び前記配光鏡の先端が、前記シェルが、対面的に前記透明カバーの第一の凸縁の外側に密封固定され、前記配光鏡が、対面的に前記第一の凸縁の内側に密封固定されるように、それぞれ前記透明カバーと固定接続されていることを特徴とする請求項７記載のLED光源。
前記回路台座が金属基板、絶縁基板、配線銅シートを備え、
前記LEDが前記金属基板の表面に固定されたLEDチップであり、
各前記LEDチップの底面の絶縁層が前記金属基板と面接続され、
各前記LEDチップの一つの電極ピンが前記金属基板に溶接され、もう一つの電極ピンがそれぞれ前記配線銅シートと電気接続され、
前記絶縁基板が、前記金属基板の頂面における、前記LEDチップの固定位置以外の領域に敷設され、前記配線銅シートが前記絶縁基板の内に敷設され、
前記金属基板、配線銅シートがそれぞれ外置き給電回路の正極、負極と電気接続されていることを特徴とする請求項７記載のLED光源。
前記金属基板の頂面には、一つの凹穴が設置され、
各前記LEDチップが、前記凹穴の表面に固定されているように、前記金属基板の表面に固定され、
前記絶縁基板は、前記絶縁基板が前記金属基板の、前記凹穴以外の頂面領域に敷設されるように、前記金属基板の頂面の、前記LEDチップ固定位置以外の領域に敷設され、
各前記LEDチップのもう一つの電極ピンが、それぞれ各導電性配線により前記配線銅シートと電気接続されるように、前記配線銅シートと電気接続され、
前記凹穴の内には、シリコーン充填部があり、前記シリコーン充填部が、前記凹穴の内に充填され、すべての前記LEDチップ及び導電性配線が、前記シリコーン充填部にパッケージされることを特徴とする請求項１１記載のLED光源。