JP6236239B2 - 放熱装置、及び、ｌｅｄ灯具 - Google Patents

放熱装置、及び、ｌｅｄ灯具 Download PDF

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Description

本発明は、放熱装置に関する。
従来の発光ダイオード、中央処理装置、メモリ、パワー半導体、整流器、パワー型ＩＣ等の半導体素子等の熱損失が生じる装置、能動型発熱装置（例えば電気エネルギ或いは熱熱エネルギを利用ヒータ、オーブン或いは調理器具）の熱源は、通常、放熱装置の中間底部に設置されており、径方向外側及び上側へ延伸する伝熱部を経て、熱エネルギを外部へ伝達する。発熱装置は、径方向外側と上側へ延伸する伝熱部との距離が比較的短く、中間部と伝熱部との距離が比較的遠いため、稼動中に発熱装置中間部の温度が径方向外側の温度より高くなる。よって、発熱装置の中間部と径方向外側の温度が均一でない。
国際公開第WO 2011/044274 A1号明細書
本発明は、重量を低減する放熱装置を提供することを目的とする。
本発明の放熱装置は、伝熱インタフェース中間上部又は中間底部に発熱装置（１０１）が設置されており、伝熱インタフェース中間部にシャント伝熱部を設置することにより、発熱装置（１０１）の周りの熱エネルギが放熱端（１０４）を通じてから、外部へ放熱し、中間部の熱エネルギがシャント伝熱部（１０３）を経て、放熱端（１０４）を通じてから、外部へ放熱する。
本発明の第１実施形態による放熱装置を示す断面模式図である。 本発明の第２実施形態による放熱装置を示す断面模式図である。 本発明の第３実施形態による放熱装置を示す断面模式図である。 本発明の第４実施形態による放熱装置を示す断面模式図である。 本発明の第５実施形態による放熱装置を示す模式図である。 本発明の第５実施形態による放熱装置を示す平面図である。 本発明の第５実施形態による放熱装置を示す側面図である。 本発明の第６実施形態による放熱装置を示す模式図である。 本発明の第６実施形態による放熱装置を示す平面図である。 本発明の第６実施形態による放熱装置を示す側面図である。 本発明の第７実施形態による放熱装置を示す模式図である。 本発明の第７実施形態による放熱装置を示す平面図である。 本発明の第７実施形態による放熱装置を示す側面図である。 本発明の第８実施形態による放熱装置を示す模式図である。 本発明の第８実施形態による放熱装置を示す平面図である。 本発明の第８実施形態による放熱装置を示す側面図である。 本発明の第９実施形態による放熱装置を示す模式図である。 本発明の第９実施形態による放熱装置を示す平面図である。 本発明の第１０実施形態による放熱装置を示す模式図である。 本発明の第１０実施形態による放熱装置を示す平面図である。 本発明の第１１実施形態による放熱装置を示す模式図である。 本発明の第１１実施形態による放熱装置を示す平面図である。 本発明の第１２実施形態による放熱装置を示す模式図である。 本発明の第１２実施形態による放熱装置を示す平面図である。 本発明の第１３実施形態による放熱装置を示す模式図である。 図２５のＡ−Ａ線平面図である。 本発明の第１４実施形態による放熱装置を示す模式図である。 図２７のＡ−Ａ線平面図である。 本発明の第１５実施形態による放熱装置を示す模式図である。 図２９のＡ−Ａ線平面図である。 本発明の第１６実施形態による放熱装置を示す模式図である。 図３１のＡ−Ａ線平面図である。 本発明の第１７実施形態による放熱装置を示す模式図である。 図３３のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第１８実施形態による放熱装置を示す模式図である。 図３５のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第１９実施形態による放熱装置を示す模式図である。 図３７のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第２０実施形態による放熱装置を示す模式図である。 図３９のＢ−Ｂ線断面図である。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による放熱装置は、本体（１００）に設置する発熱装置（１０１）の伝熱インタフェース中間上部又は中間底部に発熱装置（１０１）を設置し、また上述した本体（１００）の伝熱インタフェース中間部にシャント伝熱部を設置することにより、設置する発熱装置（１０１）周りの熱エネルギは、外囲部から放熱端（１０４）へ通じてから、外部へ放熱する上に、その中間部の熱エネルギはシャント伝熱部（１０３）を経て、放熱端（１０４）へ通じてから、外部へ放熱する。
図１は本発明本体（１００）の基台（１０２）中間部と周りに向かって水平に広げ、及び上側へ延伸する放熱端（１０４）とシャント伝熱部（１０３）の結合位置（Ｃ）との間に、シャント伝熱部（１０３）を設置する実施形態の断面模式図である。
図１の主な構成は次の通りである。
本体（１００）は熱伝導性材料、例えばアルミ、銅、合金又は陶磁等の熱伝導性材料により構成され、Ｕ形の板状、円形のコップ状、多面形のコップ状、又は外側に上に向かって放熱フォークを備えるフォーク形のコップ状構造を含む。本体（１００）の中間に発熱装置（１０１）を設置し、及び基台（１０２）の発熱装置（１０１）に近い中間位置（Ａ）と放熱端（１０４）とシャント伝熱部（１０３）の結合位置（Ｃ）との間にシャント伝熱部（１０３）を設置することにより、基台（１０２）の発熱装置（１０１）に近い中間位置（Ａ）と放熱端（１０４）の末端位置（Ｄ）との間の温度差を減らす。
発熱装置（１０１）は、１個又はそれ以上の半導体、例えば発光ダイオード、中央処理装置、メモリ、パワー半導体、整流器、パワー型ＩＣ等の半導体素子等の熱損失が生じる装置、又は発熱体或いは外部熱エネルギを受ける熱伝導性材料により構成され、基台（１０２）に結合し、又は基台（１０２）を直接外部により加熱し、又は能動型発熱装置、例えば電気エネルギ或いは燃焼による熱エネルギを使うヒータ、オーブン或いは調理器具、その熱源は通常本体中間底部に設置され、径方向外側及び上側へ延伸する伝熱構造を経て、熱エネルギを末端の外部へ伝送してから、更に外部へ放熱する。
シャント伝熱部（１０３）は、熱伝導性材料により構成され、本体（１００）と一体構造であり、又は本体（１００）と同じ材料又は違う材料により製造される。基台（１０２）の発熱装置（１０１）に近い中間位置（Ａ）及び放熱端（１０４）とシャント伝熱部（１０３）の結合位置（Ｃ）との間に結合又は半田付けする。
（第２実施形態）
図２は図１の本体（１００）に２個又はそれ以上の発熱装置（１０１）を設置する実施形態を示す断面模式図である。
本体（１００）は熱伝導性材料、例えばアルミ、銅、合金又は陶磁等の熱伝導性材料により構成され、Ｕ形の板状、円形のコップ状、多面形のコップ状、又は外側に上に向かって放熱フォークを備えるフォーク形のコップ状構造を含む。本体（１００）の中間に発熱装置（１０１）を設置し、及び基台（１０２）の発熱装置（１０１）に近い中間位置（Ａ）と放熱端（１０４）の末端位置（Ｄ）との間にシャント伝熱部（１０３）を設置することにより、基台（１０２）の発熱装置（１０１）に近い中間位置（Ａ）と放熱端（１０４）の末端位置（Ｄ）との間の温度差を減らす。
発熱装置（１０１）は、２個又はそれ以上の半導体、例えば発光ダイオード、中央処理装置、メモリ、パワー半導体、整流器、パワー型ＩＣ等の半導体素子等の熱損失が生じる装置、又は発熱体或いは外部熱エネルギを受ける熱伝導性材料により構成され、基台（１０２）に結合し、又は基台（１０２）を直接外部により加熱し、又は能動型発熱装置、例えば電気エネルギ或いは燃焼による熱エネルギを使うヒータ、オーブン或いは調理器具、その熱源は通常本体中間底部に設置され、径方向外側及び上側へ延伸する伝熱構造を経て、熱エネルギを末端の外部へ伝送してから、更に外部へ放熱する。
シャント伝熱部（１０３）は、熱伝導性材料により構成され、本体（１００）と一体構造であり、又は本体（１００）と同じ材料又は違う材料により製造される。基台（１０２）の発熱装置（１０１）に近い中間位置（Ａ）及び放熱端（１０４）とシャント伝熱部（１０３）の結合位置（Ｃ）との間に結合又は半田付けする。
（第３実施形態）
図３は図１の本体（１００）は中間開口部（１０２２）を備え、及び２個又はそれ以上の発熱装置（１０１）を設置する実施形態の断面模式図である。
図３の主な構成は次の通りである。
本体（１００）は熱伝導性材料、例えばアルミ、銅、合金又は陶磁等の熱伝導性材料により構成され、Ｕ形の板状、円形のコップ状、多面形のコップ状、又は外側に上に向かって放熱フォークを備えるフォーク形のコップ状構造を含む。本体（１００）は中間開口部（１０２２）を備え、及び中間開口部（１０２２）周りに２個又はそれ以上の発熱装置（１０１）を環列状に設置し、中間開口部（１０２２）は単穴又は複数穴構造であり、複数穴構造は独立複数穴、格子状穴又はメッシュ状穴により構成されることを含む。本体（１００）の中間に発熱装置（１０１）を設置し、及び基台（１０２）の発熱装置（１０１）に近い中間位置（Ａ）と放熱端（１０４）とシャント伝熱部（１０３）の結合位置（Ｃ）との間にシャント伝熱部（１０３）を設置することにより、基台（１０２）の発熱装置（１０１）に近い中間位置（Ａ）と放熱端（１０４）とシャント伝熱部（１０３）の結合位置（Ｃ）との間の温度差を減らす。
発熱装置（１０１）は、２個又はそれ以上の半導体、例えば発光ダイオード、中央処理装置、メモリ、パワー半導体、整流器、パワー型ＩＣ等の半導体素子等の熱損失が生じる装置、又は発熱体或いは外部熱エネルギを受ける熱伝導性材料により構成され、基台（１０２）に結合し、又は基台（１０２）を直接外部により加熱し、又は能動型発熱装置、例えば電気エネルギ或いは燃焼による熱エネルギを使うヒータ、オーブン或いは調理器具、その熱源は通常本体中間底部に設置され、径方向外側及び上側へ延伸する伝熱構造を経て、熱エネルギを末端の外部へ伝送してから、更に外部へ放熱する。
シャント伝熱部（１０３）は、熱伝導性材料により構成され、本体（１００）と一体構造であり、又は本体（１００）と同じ材料又は違う材料により製造される。中間開口部（１０２２）の周りにある基台（１０２）の発熱装置（１０１）に近い中間位置（Ａ）及び放熱端（１０４）とシャント伝熱部（１０３）の結合位置（Ｃ）との間に結合又は半田付けする。
（第４実施形態）
図４は図１の実施形態にある本体（１００）の基台（１０２）中間部に周りに向かって広げる周りに、２個又はそれ以上の開口部（１０２３）を設置する実施形態の断面模式図である。
図４の主な構成は次の通りである。
本体（１００）は熱伝導性材料、例えばアルミ、銅、合金又は陶磁等の熱伝導性材料により構成され、Ｕ形の板状、円形のコップ状、多面形のコップ状、又は外側に上に向かって放熱フォークを備えるフォーク形のコップ状構造を含む。本体（１００）に発熱装置（１０１）の基台（１０２）中間部分が周りに向かって広げる周りを設置し、また２個又はそれ以上の開口部（１０２３）の構造を設置する。開口部（１０２３）は独立複数穴状、格子状穴、又はメッシュ状穴の構造を含む。本体（１００）の中間に発熱装置（１０１）を設置し、及び基台（１０２）の発熱装置（１０１）に近い中間位置（Ａ）と放熱端（１０４）の末端位置（Ｄ）との間にシャント伝熱部（１０３）を設置することにより、基台（１０２）の発熱装置（１０１）に近い中間位置（Ａ）と放熱端（１０４）の末端位置（Ｄ）との間の温度差を減らす。
発熱装置（１０１）は、１個又はそれ以上の半導体、例えば発光ダイオード、中央処理装置、メモリ、パワー半導体、整流器、パワー型ＩＣ等の半導体素子等の熱損失が生じる装置、又は発熱体或いは外部熱エネルギを受ける熱伝導性材料により構成され、基台（１０２）に結合し、又は基台（１０２）を直接外部により加熱し、又は能動型発熱装置、例えば電気エネルギ或いは燃焼による熱エネルギを使うヒータ、オーブン或いは調理器具、その熱源は通常本体中間底部に設置され、径方向外側及び上側へ延伸する伝熱構造を経て、熱エネルギを末端の外部へ伝送してから、更に外部へ放熱する。
シャント伝熱部（１０３）は、熱伝導性材料により構成され、本体（１００）と一体構造であり、又は本体（１００）と同じ材料又は違う材料により製造される。基台（１０２）の発熱装置（１０１）に近い中間位置（Ａ）及び放熱端（１０４）とシャント伝熱部（１０３）の結合位置（Ｃ）との間に結合又は半田付けする。
（第５実施形態）
図５は本発明にＵ型構造の本体（１０００）を取り付け、その中のシャント伝熱部（１０３）と放熱端（１０４）の両方、又はいずれか一方は開口部（１０５２）を備える実施形態を示す模式図である。
図６は図５の上面図である。
図７は図５の側面図である。
図５、６、７の主な構成は図４で述べたＵ型構造の本体（１０００）構造を基礎とし、シャント伝熱部（１０３）と放熱端（１０４）の両方、又はいずれか一方に更に開口部（１０５２）を設置し、また開口部（１０５２）は、独立複数穴状、格子状穴、又はメッシュ状穴の構造であり、放熱端（１０４）のフレーム上方は、多面状、環状、鶏冠状又はフォーク状構造、その表面は面状、格子状又は放熱フィン状構造を含むことを特徴とする。
（第６実施形態）
図８は本発明にＵ型構造の本体（１０００）を取り付け、その中のシャント伝熱部（１０３）と放熱端（１０４）の両方、又はいずれか一方は放射・格子状放熱空間を備える実施形態を示す模式図である。
図９は図８の上面図である。
図１０は図８の側面図である。
図８、９、１０の主な構成は図４で述べたＵ型構造の本体（１０００）構造を基礎とし、シャント伝熱部（１０３）と放熱端（１０４）の両方、又はいずれか一方に更に放射・格子状放熱空間を備える構造を設置し、放熱端（１０４）のフレーム上方は、多面状、環状、鶏冠状又はフォーク状構造、その表面は面状、格子状又は放熱フィン状構造を含むことを特徴とする。
図１１は本発明にバケツ型構造の本体（２０００）を取り付け、その中のシャント伝熱部（１０３）、放熱端（１０４）とバケツ型構造の本体（２０００）の三者、またいずれか一つの周りに開口部（１０５２）を設置する実施形態を示す模式図である。
図１２は図１１の上面図である。
図１３は図１１の側面図である。
（第７実施形態）
図１１、１２、１３の主な構成はバケツ型構造の本体（２０００）構造を基礎とし、その中のバケツ型構造の本体（２０００）は、熱伝導性材料により構成される丸いバケツ型構造である。その上端は開口、閉口、又は半閉口状構造で、その下端は円盤形の構造により構成される。バケツ型構造の本体（２０００）の周りは、環型上側へ延伸する面状、格子状又は放熱フィン状表面の構造により構成される放熱端（１０４）と連結することにより、及び放熱端（１０４）中間部の内面から放熱端（１０４）の末端に向かって、シャント伝熱部（１０３）の放熱端（１０４）に向かって広げる伝熱構造面、及びバケツ型構造の本体（２０００）の周りに向かって広げる伝熱面の三者、またいずれか一つに放射分布する開口部（１０５２）を設置し、バケツ型構造の本体（２０００）の底部中央部に発熱装置（１０１）を設置する。
（第８実施形態）
図１４は本発明にバケツ型構造の本体（２０００）を取り付け、その中のシャント伝熱部（１０３）と放熱端（１０４）の両方、又はいずれか一方は放射・格子状放熱空間を備える実施形態を示す模式図である。
図１５は図１４の上面図である。
図１６は図１４の側面図である。
図１４、１５、１６の主な構成はバケツ型構造の本体（２０００）の構造を基礎とし、その中のバケツ型構造の本体（２０００）は熱伝導性材料により構成され丸いバケツ型構造体である。その上端は開口、閉口、又は半閉口状構造で、その下端は円盤形の本体（１００）により構成される。バケツ型構造の本体（２０００）の周りは、環型上側へ延伸する面状、格子状又は放熱フィン状表面の構造により構成される放熱端（１０４）と連結することにより、及びシャント伝熱部（１０３）の放熱端（１０４）に向かって広げる伝熱構造面、及びバケツ型構造の本体（２０００）の周りに向かって広げる伝熱面の三者、またいずれか一つに放射分布する開口部（１０５２）を設置し、バケツ型構造の本体（２０００）の底部中央部に発熱装置（１０１）を設置する。
（第９実施形態）
図１７は本発明をＬＥＤ灯具へ応用する実施形態の側面模式図である。
図１８は図１７の上面図である。
図１７及び図１８は本発明に発光ダイオード（１１１）を環状に本体（１００）にある投光側の中間開口部（１０２２）の周りに設置する。その中の：本体（１００）は、良好な熱伝導性材料により製造された一体式又は組合せ式中空体である。その径方向外表は平滑面、リブ面、格子面、複数穴状、網状、又はフィン状構造を備え、外側放熱面（１０５）を構成し、その径方向内部は平滑面、リブ面、格子面、複数穴状、網状、又はフィン状構造を備え、内側放熱面（１０６）を構成し、本体（１００）の一端のハウジングの寸法底部に向かって段々大きくなり、また底部外側により投光側を構成し、また投光側の中間気流が流通する中間開口部（１０２２）を備え、本体（１００）ハウジングの他端の寸法は段々小さくなり、放熱端（１０４）にある閉口、半閉口、又は開放式構造を構成することにより、導電インタフェース（１１４）のインタフェース構造を連結する。
本体（１００）のシェルにある放熱端（１０４）の近くに１個又はそれ以上の径方向開口部（１０７）を設け、径方向開口部（１０７）は、穴状又は網状構造により格子穴を構成することを含む。
本体（１００）にある投光側中間の近くに中間開口部（１０２２）を設置し、中間開口部（１０２２）は単穴又は複数穴の構造であり、複数穴構造は独立複数穴、格子状穴、又はメッシュ状穴により構成され、また中間開口部（１０２２）の周りに沿って、発光ダイオード（１１１）を環設する。
本体（１００）にある投光側の内部の近くに中間開口部（１０２２）の周りの内部に沿って、本体（１００）の径方向ハウジングの内側放熱面（１０６）との間にシャント伝熱部（１０３）を設置することにより、発光ダイオード（１１１）の中間開口部（１０２２）の近くから来る熱エネルギを伝送する。
シャント伝熱部（１０３）は、熱伝導性材料により構成される独立伝熱構造であり、本体（１００）の径方向ハウジングの中段内部にある内側放熱面（１０６）と中間開口部（１０２２）周りの内部との間に設置され、その構成方式は、本体（１００）をプレス、鋳造、パンチ、鍛造、加工により一体構造とし、又は個別製造してから、嵌合、圧接、半田付け、鋲接、又はロックにより本体（１００）の径方向ハウジングにある中段内部の内側放熱面（１０６）と中間開口部（１０２２）周りの内部との間に連結し、熱エネルギを伝送することを含む。その構造形態は棒状放射構造、斜錐面状、又は開口部を備える斜錐面状を含む。
前記構造を通して、発光ダイオード（１１１）が通電して発光し、熱損失を発生するとき、もし本体（１００）にある投光側を下に向けて設置される場合、本体（１００）内部の熱気流は凝冷降・拡熱昇作用を通して、投光側の中間開口部（１０２２）から気流を吸入してから、更に近くの放熱端（１０４）の径方向開口部（１０７）から排出し、また流動気流になることにより、本体（１００）内部の熱エネルギを排出し、もし本体（１００）にある投光側上側の設置が使用されている場合、気流の流向は逆になる。
発光ダイオード（１１１）は、発光ダイオード（１１１）又は発光ダイオードのモジュールにより構成され、本体（１００）にある投光側の外囲部の下方に設置し、また設定方向に従って外部へ投光する。
二次光学装置（１１２）は、発光ダイオード（１１１）の光エネルギを聚光、拡散、曲折及び反射機能を持つ構造装置により構成され、外部へ投光する。本実施形態の二次光学装置（１１２）はニーズにより設置或いは設置しないことができる。
透光カバー（１１３）は、透光材料により製造され、発光ダイオード（１１１）に被さり、発光ダイオード（１１１）保護し、また発光ダイオード（１１１）の光エネルギを供給し、外部へ投射する。本実施形態の透光カバー（１１３）はニーズにより設置或いは設置しないことができる。
導電インタフェース（１１４）の一端は本体（１００）の放熱端（１０４）に接続され、他端が、ランプの締め付けタイプ、差し込みタイプ、ロック式ソケットシェルタイプ、ソケットキャップタイプ、または、導電端子から構成された導電インタフェースタイプの構造を有し、外部電気エネルギと接続するインタフェースとし、また導電体から駆動回路装置（１１５）を経て発光ダイオード（１１１）と接続することにより、電気エネルギを伝送する。
駆動回路装置（１１５）は、固相電子装置と電気機械装置の両方、又はいずれか一方により構成され、導電インタフェース（１１４）から来る電気エネルギを駆動発光ダイオード（１１１）の電気エネルギに変換し、また駆動発光ダイオード（１１１）の電気エネルギの電圧と電流の設定を制御する。本実施形態の駆動回路装置（１１５）はニーズにより設置或いは設置しないことができる。
ワイヤ（１１６）は、絶縁表層を有する導体により構成され、駆動回路装置（１１５）の電気エネルギを発光ダイオード（１１１）へ伝送する。
（第１０実施形態）
図１９は本発明をＬＥＤ灯具へ応用する実施形態の側面模式図である。
図２０は図１９の上面図である。
図１９及び図２０は本発明に本体（１００）周りの比較的下層にある投光側の近くに径方向開口部（１０７）を設置し、また発光ダイオード（１１１）を本体（１００）にある投光側ハウジングの中間に設置する。
本体（１００）は、良好な熱伝導性材料により製造された一体式又は組合せ式中空体である。その径方向外表は平滑面、リブ面、格子面、複数穴状、網状、又はフィン状構造を備え、外側放熱面（１０５）を構成し、その径方向内部は平滑面、リブ面、格子面、複数穴状、網状、又はフィン状構造を備え、内側放熱面（１０６）を構成し、本体（１００）の一端のハウジングの寸法底部に向かって段々大きくなり、また底部外側により投光側を構成し、本体（１００）ハウジングの他端の寸法は段々小さくなり、放熱端（１０４）にある閉口、半閉口、又は開放式構造を構成することにより、導電インタフェース（１１４）のインタフェース構造を連結する。
本体（１００）のシェルにある放熱端（１０４）の近くに１個又はそれ以上の比較的上層の径方向開口部（１０７）を設け、及び比較的下層の近くにある投光側に径方向開口部（１０７）を設置し、比較的上層の径方向開口部（１０７）及び投光側の近くに径方向開口部（１０７）を設置し、前記構造は独立複数穴状、格子状穴、又はメッシュ状穴の構成を含む。
本体（１００）にある投光側ハウジングの近くの中間に発光ダイオード（１１１）を設置する。
本体（１００）にある投光側のシェル内部の近くの中間と本体（１００）の径方向ハウジングの中段内側放熱面（１０６）との間にシャント伝熱部（１０３）を設置することにより、発光ダイオード（１１１）中間から来る熱エネルギを伝送する。
シャント伝熱部（１０３）は、熱伝導性材料により構成される独立伝熱構造であり、本体（１００）の径方向ハウジングの中段内部にある内側放熱面（１０６）と本体（１００）にある投光側のシェル内部の近くの中間との間に設置され、その構成方式は、本体（１００）をプレス、鋳造、パンチ、鍛造、加工により一体構造とし、又は個別製造してから、嵌合、圧接、半田付け、鋲接、又はロックにより本体（１００）の径方向ハウジングにある中段内部の内側放熱面（１０６）と本体（１００）にある投光側のシェル内部の近くの中間との間に連結し、熱エネルギを伝送することを含む。その構造形態は棒状放射構造、斜錐面状、又は開口部を備える斜錐面状を含む。
前記構造を通して、発光ダイオード（１１１）が通電して発光し、熱損失を発生するとき、もし本体（１００）にある投光側を下に向けて設置する場合、本体（１００）内部の熱気流は凝冷降・拡熱昇作用を通して、外側放熱面（１０５）の比較的低側にある投光側の近くに設置される径方向開口部（１０７）から気流を吸入してから、更に近くの放熱端（１０４）の比較的高所にある径方向開口部（１０７）から排出し、また流動気流になることにより、本体（１００）内部の熱エネルギを排出し、本体（１００）にある投光側上側の設置が使用されている場合、気流の流向は逆になる。
発光ダイオード（１１１）は、発光ダイオード（１１１）又は発光ダイオードのモジュールにより構成され、本体（１００）にある投光側の外囲部の下方中間に設置し、また設定方向に従って外部へ投光する。
及び二次光学装置（１１２）、透光カバー（１１３）、導電インタフェース（１１４）、駆動回路装置（１１５）、ワイヤ（１１６）を選択的に設置する。
（第１１実施形態）
図２１は本発明をＬＥＤ灯具へ応用する実施形態の側面模式図である。
図２２は図２１の上面図である。
図２１及び図２２は本発明に本体（１００）にある投光側の周りに軸方向開口部（１１０）を設置し、また発光ダイオード（１１１）を本体（１００）にある投光側ハウジングの中間に設置する。
本体（１００）は、良好な熱伝導性材料により製造された一体式又は組合せ式中空体である。その径方向外表は平滑面、リブ面、格子面、複数穴状、網状、又はフィン状構造を備え、外側放熱面（１０５）を構成し、その径方向内部は平滑面、リブ面、格子面、複数穴状、網状、又はフィン状構造を備え、内側放熱面（１０６）を構成し、本体（１００）の一端のハウジングの寸法底部に向かって段々大きくなり、また底部外側により投光側を構成し、また投光側の周りに軸方向開口部（１１０）を設置し、本体（１００）ハウジングの他端の寸法は段々小さくなり、放熱端（１０４）にある閉口、半閉口、又は開放式構造を構成することにより、導電インタフェース（１１４）のインタフェース構造を連結する。
本体（１００）のシェルにある放熱端（１０４）の近くに１個又はそれ以上の径方向開口部（１０７）を設け、径方向開口部（１０７）は独立複数穴状、格子状穴、又はメッシュ状穴の構成を含む。
本体（１００）のシェル底部にある投光側の外囲部の下方の近くに、軸方向開口部（１１０）を環設し、軸方向開口部（１１０）は独立複数穴状、格子状穴、又はメッシュ状穴の構造を含む。
本体（１００）にある投光側ハウジングの近くの中間に発光ダイオード（１１１）を設置する。
本体（１００）にある投光側のシェル内部の近くの中間と本体（１００）の径方向ハウジングの中段内側放熱面（１０６）との間にシャント伝熱部（１０３）を設置することにより、発光ダイオード（１１１）中間から来る熱エネルギを伝送する。
シャント伝熱部（１０３）は、熱伝導性材料により構成される独立伝熱構造であり、本体（１００）の径方向ハウジングの中段内部にある内側放熱面（１０６）と本体（１００）にある投光側のシェル内部の近くの中間との間に設置され、その構成方式は、本体（１００）をプレス、鋳造、パンチ、鍛造、加工により一体構造とし、又は個別製造してから、嵌合、圧接、半田付け、鋲接、又はロックにより本体（１００）の径方向ハウジングにある中段内部の内側放熱面（１０６）と本体（１００）にある投光側のシェル内部の近くの中間との間に連結し、熱エネルギを伝送することを含む。その構造形態は棒状放射構造、斜錐面状、又は開口部を備える斜錐面状を含む。
前記構造を通して、発光ダイオード（１１１）が通電して発光し、熱損失を発生するとき、もし本体（１００）にある投光側を下に向けて設置する場合、本体（１００）内部の熱気流は凝冷降・拡熱昇作用を通して、投光側周りに設置される軸方向開口部（１１０）から気流を吸入してから、更に近くの放熱端（１０４）の径方向開口部（１０７）から排出し、また流動気流になることにより、本体（１００）内部の熱エネルギを排出し、本体（１００）にある投光側上側の設置が使用されている場合、気流の流向は逆になる。
発光ダイオード（１１１）は、発光ダイオード（１１１）又は発光ダイオードのモジュールにより構成され、本体（１００）にある投光側の外囲部の下方の中間またリング状に下に向けて設置し、また設定方向に従って外部へ投光する。
及び二次光学装置（１１２）、透光カバー（１１３）、導電インタフェース（１１４）、駆動回路装置（１１５）、ワイヤ（１１６）を選択的に設置する。
（第１２実施形態）
図２３は本発明をＬＥＤ灯具へ応用する実施形態の側面模式図である。
図２４は図２３の底部視図である。
図２３及び図２４は本発明於本体（１００）にある投光側の周りの軸方向開口部（１１０）と投光側の中間に中間開口部（１０２２）を設置し、また発光ダイオード（１１１）を本体（１００）にある投光側中間開口部（１０２２）と軸方向開口部（１１０）の間。
本体（１００）は、良好な熱伝導性材料により製造された一体式又は組合せ式中空体である。その径方向外表は平滑面、リブ面、格子面、複数穴状、網状、又はフィン状構造を備え、外側放熱面（１０５）を構成し、その径方向内部は平滑面、リブ面、格子面、複数穴状、網状、又はフィン状構造を備え、内側放熱面（１０６）を構成し、本体（１００）の一端のハウジングの寸法底部に向かって段々大きくなり、また底部外側により投光側を構成し、また投光側の中間は気流が流通する中間開口部（１０２２）を備え、軸方向穴及び環状に設置される軸方向開口部（１１０）を構成し、本体（１００）ハウジングの他端の寸法は段々小さくなり、放熱端（１０４）にある閉口、半閉口、又は開放式構造を構成することにより、導電インタフェース（１１４）のインタフェース構造を連結する。
本体（１００）のシェルにある放熱端（１０４）の近くに１個又はそれ以上の径方向開口部（１０７）を設け、径方向開口部（１０７）は独立複数穴状、格子状穴、又はメッシュ状穴の構成を含む。
本体（１００）にある投光側の近く、中間開口部（１０２２）と軸方向開口部（１１０）との間に沿って、発光ダイオード（１１１）を環設する。その中の中間開口部（１０２２）は単穴又は複数穴の構造である。複数穴構造は、独立複数穴、格子状穴、又はメッシュ状穴により構成され、また軸方向開口部（１１０）為呈独立複数穴状又は由格子状穴又はメッシュ状穴の構造を含む。
本体（１００）にある投光側のシェル内部の近くは、中間開口部（１０２２）の周りの内部に沿って、本体（１００）の径方向ハウジングの中段内側放熱面（１０６）との間に、シャント伝熱部（１０３）を設置することにより、発光ダイオード（１１１）の近くから来る中間開口部（１０２２）側の熱エネルギを伝送する。
シャント伝熱部（１０３）は、熱伝導性材料により構成される独立伝熱構造であり、本体（１００）の径方向ハウジングの中段内部にある内側放熱面（１０６）と中間開口部（１０２２）周りの内部との間に設置され、その構成方式は、本体（１００）をプレス、鋳造、パンチ、鍛造、加工により一体構造とし、又は個別製造してから、嵌合、圧接、半田付け、鋲接、又はロックにより本体（１００）の径方向ハウジングにある中段内部の内側放熱面（１０６）と中間開口部（１０２２）周りの内部との間に連結し、熱エネルギを伝送することを含む。その構造形態は棒状放射構造、斜錐面状、又は開口部を備える斜錐面状を含む。
前記構造を通して、発光ダイオード（１１１）が通電して発光し、熱損失を発生するとき、もし本体（１００）にある投光側を下に向けて設置する場合、本体（１００）内部の熱気流は凝冷降・拡熱昇作用を通して、投光側の中間開口部（１０２２）及び軸方向開口部（１１０）から気流を吸入してから、更に近くの放熱端（１０４）の径方向開口部（１０７）から排出し、また流動気流になることにより、本体（１００）内部の熱エネルギを排出し、本体（１００）にある投光側上側の設置が使用されている場合、気流の流向は逆になる。
発光ダイオード（１１１）は、発光ダイオード（１１１）又は発光ダイオードのモジュールにより構成され、本体（１００）投光側の中間開口部（１０２２）の周囲と軸方向開口部（１１０）との間、及び軸方向の開口部（１１０）と本体（１００）の周囲との間に設置され、２リング又はそれ以上を下に向けてリング状に設置し、また設定方向に従って外部へ投光する。
及び二次光学装置（１１２）、透光カバー（１１３）、導電インタフェース（１１４）、駆動回路装置（１１５）、ワイヤ（１１６）を選択的に設置する。
本実施形態の本体の構造及び構造特徴は、応用によって以下を選択することを含む。
本体（１００）、Ｕ型構造の本体（１０００）、又はバケツ型構造の本体（２０００）に中間開口部（１０２２）、軸方向開口部（１１０）、径方向開口部（１０７）、開口部（１０２３）、開口部（１０５２）の一部又は全部、及び設置した各種の開口部の数を設置する。
本実施形態の本体の本体（１００）のシェル外形は下記を含む。
（一）上が小さく、下が大きい中空コップ状（図１７〜２４参照）；又は
（二）上が大きく、下が小さ中空コップ状（図２５〜３２参照）；又は
（三）平行又は平行に近い中空コップ状（図３３〜４０参照）。
本実施形態の本体の本体（１００）のシェルの幾何形状は、応用によって以下の幾何形状により構成され、その本体（１００）の中空シェル断面は下記を含む。
（一）円形又は円形に近い中空管状構造により構成される。又は
（二）三辺はそれ以上の多辺形、又は多辺形に近い中空管状構造により構成される。
１００：本体、
１０１：発熱装置、
１０２：基台、
１０３：シャント伝熱部、
１０４：放熱端、
１０５：外側放熱面、
１０６：内側放熱面、
１０７：径方向開口部、
１１０：軸方向開口部、
１１１：発光ダイオード、
１１２：二次光学装置、
１１３：透光カバー、
１１４：導電インタフェース、
１１５：駆動回路装置、
１１６：ワイヤ、
１０００：本体、
１０２２：中間開口部、
１０２３、１０５２：開口部、
２０００：本体、
Ａ：中間位置、
Ｂ：外側位置、
Ｃ：結合位置、
Ｄ：末端位置、
Ｅ：末端位置。

Claims (27)

  1. 上部及び下部を有し、平面上に広がる基台（１０２）、及び、少なくとも一方の端部が、基台（１０２）と接続する放熱端（１０４）を有する本体（１００）と、
    第一端及び第二端を有し、閉ループ構造であるシャント伝熱部（１０３）と、
    基台（１０２）の上部または下部のどちらかに設置される発熱装置（１０１）と、
    を含み、
    シャント伝熱部（１０３）の第一端は、発熱装置（１０１）と反対側の面において基台（１０２）に接続し、シャント伝熱部（１０３）の第二端は、放熱端（１０４）と接続し、
    発熱装置（１０１）から発生する熱はシャント伝熱部（１０３）及び基台（１０２）を介して伝導し、放熱端（１０４）に至り、放熱装置の外部へと放出され、
    シャント伝熱部（１０３）は、基台（１０２）よりも熱伝導率の高い熱伝導性材料から形成されることを特徴とする放熱装置。
  2. 本体（１００）は、アルミ、銅、合金又は陶磁のうちの少なくとも一つを含む熱伝導性材料により構成されることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
  3. 発熱装置（１０１）は基台（１０２）の中央部に設置され、
    シャント伝熱部（１０３）の第一端は基台（１０２）の中央部に接続されることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
  4. 発熱装置（１０１）は、２個又はそれ以上の半導体、発光ダイオード、中央処理装置、メモリ、パワー半導体、整流器、パワー型ＩＣ等の半導体素子等の熱損失が生じる装置、又は発熱体或いは外部熱エネルギを受ける熱伝導性材料により構成され、基台（１０２）の中央部の下部に設置され、
    基台（１０２）は円盤状であり、
    放熱端（１０４）は、基台（１０２）の端部から上側に延伸し、外部へ熱を放出することを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
  5. シャント伝熱部は、熱伝導性材料を含み、シャント伝熱部の第一端が発熱装置の近傍に設けられる請求項１に記載の放熱装置。
  6. 放熱端（１０４）は、基台（１０２）の上部または下部のどちらかから上下方向に沿って延伸し、
    発熱装置は基台の中央部に設置され、
    シャント伝熱部（１０３）の第一端は基台（１０２）の中央部に接続され、シャント伝熱部（１０３）の第二端は上下方向に沿って延伸する放熱端に接続され、
    基台（１０２）の中央部と、放熱端（１０４）との温度差を減少させることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
  7. 本体（１００）の形状は、Ｕ形の板状、筒形のコップ状、多面形のコップ状、又は、外側および上に向かって放熱フォークを備えるフォーク形のコップ状を呈する請求項１に記載の放熱装置。
  8. 基台（１０２）の中央部を中心として、少なくとも二つの発熱装置（１０１）が環状に設置され、
    放熱端（１０４）は、基台（１０２）の上部または下部のどちらかから上下方向に沿って延伸し、
    シャント伝熱部（１０３）の第一端は基台（１０２）の中央部近傍に接続され、シャント伝熱部（１０３）の第二端は放熱端（１０４）に接続され、
    基台（１０２）の中央部と、放熱端（１０４）との温度差を減少させることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
  9. 基台（１０２）の中央部に通気用の開口部が形成され、
    開口部の周辺に発熱装置（１０１）が環状に設置されることを特徴とする請求項８に記載の放熱装置。
  10. 通気用の開口部は一つまたは複数の開口部からなることを特徴とする請求項９に記載の放熱装置。
  11. 複数の開口部は、独立している複数の穴を有する構造、格子状構造又はメッシュ状構造であることを特徴とする請求項１０に記載の放熱装置。
  12. 基台（１０２）の縁部に少なくとも二つの通気用の開口部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の放熱装置。
  13. 本体（１００）の形状は、Ｕ形の板状であり、
    放熱端の端部は、多面状、環状、鶏冠状、又は、フォーク状構造であることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
  14. 本体（１００）の形状は、Ｕ形の板状であり、
    シャント伝熱部（１０３）または放熱端（１０４）のいずれか一方は放射格子状の放熱空間を構成することを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
  15. 本体（１００）の形状は、筒状を呈し、
    少なくとも一つの通気用の開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
  16. 本体（１００）の上端の形状は、開口、閉口、または半開口を呈し、
    基台（１０２）は円盤状であり、
    放熱端（１０４）は、基台（１０２）の上部から上方向に沿って延伸し、
    複数の通気用の開口部が放熱端の側壁に環状に形成され、
    発熱装置（１０１）は基台（１０２）の中央部の下部に設置されることを特徴とする請求項１５に記載の放熱装置。
  17. 本体（１００）の上端の形状は、上端が、開口、閉口、または半開口を呈し、
    基台（１０２）は円盤状であり、
    放熱端（１０４）は、基台（１０２）の上部から上方向に沿って延伸し、
    シャント伝熱部（１０３）または放熱端（１０４）のいずれか一方は放射格子状の放熱空間を構成し、
    通気用の開口がシャント伝熱部（１０３）と、放熱端（１０４）とに形成され、
    発熱装置（１０１）が基台（１０２）の中央部に設置されることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
  18. 発熱装置（１０１）は、２個又はそれ以上の半導体、発光ダイオード、中央処理装置、メモリ、パワー半導体、整流器、パワー型ＩＣ等の半導体素子等の熱損失が生じる半導体素子、能動型発熱装置、電気エネルギ或いは燃焼による熱エネルギを使うヒータ、オーブン或いは調理器具であることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
  19. 上部及び下部を有し、平面上に沿って広がる基台（１０２）、及び、少なくとも一方の端部が、基台（１０２）と接続する放熱端（１０４）を有する本体（１００）と、
    第一端及び第二端を有し、閉ループ構造であるシャント伝熱部（１０３）と、
    基台（１０２）の上部または下部のどちらかに設置される発熱装置（１０１）と、
    を含み、
    シャント伝熱部（１０３）の第一端は、発熱装置（１０１）と反対側の面において基台（１０２）に接続し、シャント伝熱部（１０３）の第二端は、放熱端（１０４）と接続し、
    発熱装置（１０１）から発生する熱はシャント伝熱部（１０３）及び基台（１０２）を介して伝導し、放熱端（１０４）に至り、放熱装置の外部へと放出され、
    基台（１０２）は、円盤状であり、中央部に通気用の開口（１０２２）が形成され、
    発熱装置は発光ダイオード（１１１）を含み、基台（１０２）の下部、かつ、通気用の開口（１０２２）の縁に環状に設置され、
    放熱端（１０４）は、基台（１０２）のから上方向に延伸し、ＬＥＤ灯具の側壁部を形成し、基台（１０２）と接続する放熱端（１０４）の第一端から、上側の終点である放熱端（１０４）の第二端に向かうにつれて、基台（１０２）の中央部側に曲線状に傾き、放熱端（１０４）の第二端は、開口、閉口、または半開口であり、導電インタフェースが設けられ、
    基台（１０２）と放熱端（１０４）とには通気用の開口が形成され、
    シャント伝熱部（１０３）の第一端は、基台（１０２）の通気用の開口の縁部と接続することを特徴とするＬＥＤ灯具。
  20. 発光ダイオード（１１１）からの発光を、集光、拡散、反射または屈折のうちのいずれか一つの機能を有する二次光学装置をさらに有することを特徴とする請求項１９に記載のＬＥＤ灯具。
  21. 発光ダイオード（１１１）を保護するための透光カバーをさらに有することを特徴とする請求項１９に記載のＬＥＤ灯具。
  22. 導電インタフェース（１１４）は、その一端は放熱端（１０４）と接続し、他端はランプの締め付けタイプ、差し込みタイプ、ロック式ソケットシェルタイプ、ソケットキャップタイプ、または、導電端子から構成され、また、駆動回路装置（１１５）を経て発光ダイオードと接続することにより、電気エネルギを伝送することを特徴とする請求項１９に記載のＬＥＤ灯具。
  23. 駆動回路装置（１１５）は、固相電子装置と電気機械装置の両方、又はいずれか一方により構成され、発光ダイオードを駆動させる電気エネルギの電圧と電流の設定を制御することを特徴とする請求項２２に記載のＬＥＤ灯具。
  24. 絶縁表層を有する導体により構成され、駆動回路装置（１１５）の電気エネルギを発光ダイオードへ伝送するワイヤをさらに有する請求項２３に記載のＬＥＤ灯具。
  25. シャント伝熱部（１０３）は、構造形態は棒状放射構造、斜面、又は通気用の開口部を備える斜面を含むことを特徴とする請求項１９に記載のＬＥＤ灯具。
  26. 基台（１０２）の中央部にある通気用の開口の縁部に、さらに通気用の縁部開口が環状に設けられ、
    発光ダイオード（１１１）は、基台（１０２）の下部、かつ、縁部開口の周囲に環状に設けられることを特徴とする請求項１９に記載のＬＥＤ灯具。
  27. 上部及び下部を有し、平面に沿って広がる基台（１０２）、及び、少なくとも一方の端部が、基台（１０２）と接続する放熱端（１０４）を有する本体（１００）と、
    第一端及び第二端を有し、閉ループ構造であるシャント伝熱部（１０３）と、
    基台（１０２）の上部または下部のどちらかに設置される発熱装置（１０１）と、
    を含み、
    シャント伝熱部（１０３）の第一端は、発熱装置（１０１）と反対側の面において基台（１０２）に接続し、シャント伝熱部（１０３）の第二端は、放熱端（１０４）と接続し、
    発熱装置（１０１）から発生する熱はシャント伝熱部（１０３）及び基台（１０２）を介して伝導し、放熱端（１０４）に至り、放熱装置の外部へと放出され、
    基台、シャント伝熱部、及び、放熱端に通気用の開口が形成されることを特徴とする放熱装置。
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