JP5846503B2 - Led照明装置 - Google Patents
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Description
−前面側および背面側を有する熱拡散器と、
−熱拡散器の前面側に位置するPCB上に装着されるLEDと、
−LEDをカバーする反射器またはレンズと、
−給電装置が受け入れるソケットと、
−任意選択的にベース部分と、
−熱拡散器の背面側、あるいはソケットまたはベース部分の内部に装着される電子ドライバ素子と、
−ソケット、電子ドライバ素子および熱拡散器を接続する電気リードまたは配線システムと、
−電子素子および電気リードまたは配線システムを任意選択的に被包するハウジングであって、熱拡散器と伝熱接触するハウジングと、
を含み、
ハウジングが、伝熱性で導電性のプラスチック材料(TC/EC材料−A)から作製され、そのハウジングの外面において、電気絶縁性の材料(EI材料−B)からなる防護層で被覆される。
a.ハウジングを成形するためのキャビティを備えたモールドを用意するステップと、
b.そのキャビティの中に伝熱性で導電性のプラスチック材料を射出成形して、成形部品を形成するステップと、
c.このように形成された成形部品をキャビティから取り出すステップと、
d.ハウジングの外面に静電噴霧塗装法によって粉体塗料を塗布するステップと、
e.任意選択的に塗布された粉体塗料を加熱処理するステップと、
を含む。
a.ハウジングを成形するためのキャビティを備えたモールドを用意するステップと、
b.(i)そのキャビティの中に伝熱性で導電性のプラスチック材料を射出成形して、成形部品を形成するステップと、
(ii)そのキャビティの中に電気絶縁性のプラスチック材料を射出成形して、それによって、成形部品の外面に電気絶縁層を形成するステップと、
c.このように形成された電気絶縁層を含む成形部品をキャビティから取り出すステップと、
を含む。
[方法]
この説明のために、金属の熱拡散器および金属ハウジングを有する従来型のLED照明装置を用いた。この場合、この金属ハウジングを、グラファイトを充填した伝熱性で導電性のプラスチック材料から作製された同様のハウジングで置き換えた。このプラスチック材料は、約102オームの体積抵抗率と、約15W/mKの面内熱伝導率と、約1.75W/mKの面貫通熱伝導率とを有するものであった。
面貫通熱伝導率の測定はレーザフラッシュおよびプローブ法を用いて行った。ASTM標準E1461によるレーザフラッシュ試験を実施するために、Netzsch社のNanoFlash(商標)計器を使用した。レーザフラッシュ用の試験片の寸法は2mm厚さ×12.5mm直径とした。熱伝導率はElmer Pyris熱伝導率プローブを用いて測定した。結果は、ワット毎メートル−ケルビン(W/mK)で表示される。測定はすべて、射出成形されたプラークについて室温(20℃)で行った。
プラスチックハウジングに、厚さ100μmの被膜層であって、透明な断熱性の材料(λ−被膜=0.2W/mK)からなる被膜層を設けた。照明装置内部の電子素子の温度に対する効果は、約1℃の温度上昇であった。
プラスチックハウジングに、(λ−被膜=1.0W/mK)の熱伝導率を呈する充填被膜層を設けた以外は実施例Iと同じとした。照明装置内部の電子素子の温度に対する効果は、僅かに0.2℃の温度上昇に低下した。
試験サンプルを実施例に用いた材料から調製した。最初に、グラファイト充填した伝熱性で導電性のプラスチック材料を、80×80mmおよび厚さ2mmのプレートに射出成形した。離型および冷却後、透明な断熱性の材料を、約100μmの厚さの被膜層となるように塗布した。この試験プレートは、10kVを超えるブレークスルー電圧を有するように見える。
熱拡散器およびハウジングの間の接触位置の熱拡散器に、透明な断熱性の材料(λ−被膜=0.2W/mK)からなる厚さ100μmの被膜層を設けた。照明装置内部の電子素子の温度に対する効果は、約10℃の温度上昇であった。
実施例IIと同じ伝熱性の被膜層(λ−被膜=1.0W/mK)を設けた熱拡散器を使用し、これ以外は比較実施例Aと同じとした。照明装置内部の電子素子の温度に対する効果は、約2℃の温度上昇に低下した。
Claims (12)
- −前面側および背面側を有する熱拡散器と、
−前記熱拡散器の前記前面側に位置するPCB上に装着されるLEDと、
−前記LEDをカバーする反射器またはレンズと、
−給電装置が受け入れるソケットと、
−ベース部分と、
−前記熱拡散器の前記背面側、あるいは前記ソケットまたはベース部分の内部に装着される電子ドライバ素子と、
−前記ソケット、前記電子ドライバ素子および前記熱拡散器を接続する電気リードまたは配線システムと、
−前記熱拡散器と伝熱接触するハウジングと、
を含むLED照明装置であって、
前記ハウジングが、伝熱性で導電性のプラスチック材料から作製され、前記ハウジングの外面において、電気絶縁性の材料からなる防護層で被覆される、
LED照明装置。 - 前記ハウジングが、前記電子ドライバ素子および前記電気リードまたは配線システムを被包する、請求項1に記載のLED照明装置。
- 前記伝熱性、導電性のプラスチック材料が、20℃におけるASTM標準E1461による方法に従って測定される1〜6W/mKの範囲の面貫通熱伝導率を有する、請求項1または2に記載のLED照明装置。
- 前記伝熱性、導電性のプラスチック材料が、ISO69003による方法に従って面貫通方向において測定される10−2〜106オームの範囲の体積抵抗率を有する、請求項1または2に記載のLED照明装置。
- 前記伝熱性、導電性のプラスチック材料が、少なくとも160℃の、ISO75によって測定される、熱変形温度を有する、請求項1または2に記載のLED照明装置。
- 前記防護層が、被膜層である、請求項1に記載のLED照明装置。
- 前記防護層の厚さが25〜250μmである、請求項1または2に記載のLED照明装置。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のLED照明装置用のハウジングの作製方法であって、次のステップ、
a.ハウジングを成形するためのキャビティを備えたモールドを用意するステップと、
b.前記キャビティの中に伝熱性で導電性のプラスチック材料を射出成形して、成形部品を形成するステップと、
c.このように形成された前記成形部品を前記キャビティから取り出すステップと、
d.前記ハウジングの外面に静電噴霧塗装法によって粉体塗料を塗布するステップと、
e.塗布された前記粉体塗料を加熱処理するステップと、
を含む方法。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載のLED照明装置用のハウジングの作製方法であって、次のステップ、すなわち、
a.ハウジングを成形するためのキャビティを備えたモールドを用意するステップと、
b.(i)前記キャビティの中に伝熱性で導電性のプラスチック材料を射出成形して、成形部品を形成するステップと、
(ii)前記キャビティの中に電気絶縁性のプラスチック材料を射出成形して、それによって、前記成形部品の外面に電気絶縁層を形成するステップと、
c.このように形成された前記電気絶縁層を含む前記成形部品を前記キャビティから取り出すステップと、
を含む方法。 - 伝熱性のプラスチック材料から作製されたLED照明装置の為のハウジングであって、
前記伝熱性のプラスチック材料は導電性でもあり、前記ハウジングは、前記ハウジングの外面において、電気絶縁性の材料からなる防護層で被覆される、ハウジング。 - 前記伝熱性、導電性のプラスチック材料は、
(a)20℃におけるASTM標準E1461による方法に従って測定される1〜6W/mKの範囲の面貫通熱伝導率を有する伝熱性、導電性のプラスチック材料、または、
(b)ISO69003による方法に従って面貫通方向において測定される10 −2 〜10 6 オームの範囲の体積抵抗率を有する伝熱性、導電性のプラスチック材料、または、
(c)少なくとも160℃の、ISO75によって測定される、熱変形温度を有する伝熱性、導電性のプラスチック材料である、請求項10に記載のハウジング。 - 前記防護層は、
(a)被膜層である防護層、または、
(b)厚さが25〜250μmである防護層である、請求項10に記載のハウジング。
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