JP6266884B2 - 放熱装置およびそれを用いる発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、放熱装置およびそれを用いる発光装置に関する。
従来の電気照明装置に応用される電気発光体の放熱装置、例えば発光ダイオードＬＥＤ照明装置の放熱体の場合、ＬＥＤに生じた熱エネルギを放熱体に伝導して放熱体の表面を介して外部に熱を放散する技術手段は一般的であるが、同時に吸気孔から入り込んだ気流が内部の放熱面上の軸方向孔を通って径方向排気孔から流出することによって放熱体の内部の放熱効果を向上させる技術手段は未だ見当たらない。
特開２００８−１９８４７８号公報
本発明は、上述の問題になされたものであり、その目的は、放熱性能が優れた放熱装置およびそれを用いる発光装置を提供することにある。
本発明は、熱伝導性材料により筒状に形成され、軸方向の一端であり電気発光体（１１１）が設けられた発光端（１０３）、軸方向の他端であり他部材に接続される接続端（１０４）、径方向外側に形成されている外側放熱面（１０５）、径方向内側に形成されている内側放熱面（１０６）、前記発光端（１０３）に形成されている吸気孔、前記発光端（１０３）より前記接続端（１０４）側に形成されている排気孔、および、吸気孔と排気孔とを連通する管状流路（１０２）を有する放熱部材（１０１）を備える。
外側放熱面（１０５）および内側放熱面（１０６）は、平滑な面、突起状、格子状、多孔状構造、網状または翼状構造を有する。
吸気孔は、発光端（１０３）の端面の径方向外側に位置する部分を貫通する軸方向周辺吸気孔（１１０）、および、発光端（１０３）の端面の中央に位置する部分を貫通する軸方向中央吸気孔（１０９）のうち少なくとも一つを含む。
排気孔は、外側放熱面（１０５）と内側放熱面（１０６）とを連通する径方向排気孔（１０７）を含む。
管状流路（１０２）は、軸方向において少なくとも径方向排気孔（１０７）に対応する範囲が中空に形成されている。
電気発光体（１１１）が発熱するとき、気流は、発光端（１０３）側の吸気孔から放熱部材（１０１）の内部に入り込み、管状流路（１０２）を経由し、接続端（１０４）側の排気孔から排出される。
本発明は放熱部材１０１の内部に管状流路１０２を配置することによって軸方向孔を構成するため、放熱部材１０１上の発光端１０３に配置された電気発光体に生じた熱エネルギは、放熱体の表面から外部に放散される。同時に放熱部材１０１の内部の気流が熱によって上昇したり、冷却によって降下したりする作用が生じるため、管状流路１０２から構成された軸方向孔の発光端１０３に近い吸気孔から吸入された気流を、放熱部材１０１上の接続端１０４に近い径方向排気孔１０７から排出し、気流を流動させることにより、放熱部材１０１内部の熱気流の熱を外部に放散することができる。
電気発光体として発光ダイオード（ＬＥＤ）などを使用する電気照明装置に必要な放熱対策に対し、放熱部材付き電気発光体を提示する。従って、電気照明装置に生じた熱エネルギは放熱体の表面から外部に放散されるだけでなく、同時に放熱部材１０１内部の気流が熱によって上昇したり、冷却によって降下したりする作用が生じるため、発光端に近い吸気孔から吸入された気流を、軸方向上の管状流路１０２を介して放熱部材１０１上の接続端１０４に近い径方向排気孔１０７から排出し、気流を流動させることにより、放熱部材１０１内部の熱気流の熱を外部に放散することができる。
本発明の第一実施形態による放熱装置を示す模式図である。 図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明の第二実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す模式図である。 本発明の第二実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す平面図である。 本発明の第三実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す模式図である。 本発明の第三実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す平面図である。 本発明の第四実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す模式図である。 本発明の第四実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す平面図である。 本発明の第五実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す模式図である。 本発明の第五実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す平面図である。 本発明の第六実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す模式図である。 本発明の第六実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す平面図である。 本発明の第七実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す模式図である。 本発明の第七実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す平面図である。 本発明の第八実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す模式図である。 本発明の第八実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す平面図である。 本発明の第九実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す模式図である。 本発明の第九実施形態による放熱装置およびそれを用いる発光装置を示す平面図である。 本発明の第十実施形態による放熱装置を示す断面図である。 本発明の第十一実施形態による放熱装置を示す断面図である。 本発明の第十二実施形態による放熱装置を示す断面図である。 本発明の第十三実施形態による放熱装置を示す断面図である。 本発明の第十四実施形態による放熱装置を示す断面図である。 本発明の第十五実施形態による放熱装置を示す断面図である。 本発明の第十六実施形態による放熱装置を示す断面図である。 本発明の第十七実施形態による放熱装置を示す断面図である。 本発明の第十八実施形態による放熱装置のヒートシンクを示す断面図である。 本発明の第十九実施形態による放熱装置を示す側面図である。 本発明の第十九実施形態による放熱装置を示す側面図である。 本発明の第二十実施形態による放熱装置を示す断面図である。 本発明の第二十一実施形態による放熱装置を示す断面図である。 本発明の第二十二実施形態による放熱装置を示す断面図である。
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図１、２に基づいて説明する。
図１は本発明の基本構造および作動を示す模式図である。
図２は図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
図１および図２に示すように、本発明の主な構造は放熱部材１０１を備える。
放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から一体成型されるか、熱伝導性のよい材料の組み合わせによって構成された筒体であり、径方向の表面から構成された外側放熱面１０５と、径方向の内面から構成された内側放熱面１０６と、中間部位に位置する気流の流れる管状流路１０２と、発光端１０３と、接続端１０４とを備える。外側放熱面１０５および内側放熱面１０６は平滑な面、突起状、格子状、多孔状構造、網状または翼状構造を呈する。管状流路１０２は軸方向孔を構成する。発光端１０３は放熱部材１０１の軸方向の一端に位置付けられ、電気発光体の装着に用いられる。接続端１０４は放熱部材１０１の軸方向の他端に位置付けられ、開放状態または半開放状態を呈し、外部への連絡に用いられる。
放熱部材１０１は、さらに接続端１０４に近い一側に形成された一つまたは複数の径方向排気孔１０７と、発光端１０３に形成された一つまたは複数の吸気孔とを有する。本実施形態において、吸気孔は、外周に配置された径方向吸気孔１０８と、発光端１０３の軸方向上の端面の中央に配置された軸方向中央吸気孔１０９と、発光端１０３かつ外周に近い軸方向上の端面に配置された環状吸気孔１１０のうちのいずれか一つ以上である。
上述した構造を応用した電気発光体が発光し、熱損失を起こす際、放熱部材１０１内部の気流が熱によって上昇したり、冷却によって降下したりする作用が生じるため、発光端に近い吸気孔から吸入された気流を、管状流路１０２から構成された軸方向孔を介して放熱部材１０１上の接続端１０４に近い径方向排気孔１０７から排出し、気流を流動させることにより、放熱部材１０１内部の熱気流の熱を外部に放散することができる。
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図３、４に基づいて説明する。
図３は、放熱部材１０１上の発光端の端面上の中間部位に、本発明による電気発光体が配置され、発光端に近い外周に径方向吸気孔１０８が配置された状態を示す模式図である。
図４は、図３の平面図である。
図３および図４に示すように、本発明の主な構造は、放熱部材１０１、一つまたは複数の径方向吸気孔１０８、電気発光体、二次光学装置１１２、透光性ランプカバー１１３および軸方向コネクタ１１４を備える。
放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から一体成型されるか、熱伝導性のよい材料の組み合わせによって構成された筒体であり、径方向の表面から構成された外側放熱面１０５と、径方向の内面から構成された内側放熱面１０６と、中間部位に位置する気流の流れる管状流路１０２と、発光端１０３と、接続端１０４とを備える。外側放熱面１０５および内側放熱面１０６は平滑な面、突起状、格子状、多孔状構造、網状または翼状構造を呈する。管状流路１０２は軸方向孔を構成する。発光端１０３は放熱部材１０１の軸方向の一端に位置付けられ、電気発光体の装着に用いられる。接続端１０４は放熱部材１０１の軸方向の他端に位置付けられ、開放状態または半開放状態を呈し、外部への連絡に用いられる。
放熱部材１０１は、さらに接続端１０４に近い一側に一つまたは複数の径方向排気孔１０７を有する。径方向排気孔１０７の形は孔状構造または網状構造の格子である。
一つまたは複数の径方向吸気孔１０８は、放熱部材１０１上の発光端１０３に近い外周に配置される。径方向吸気孔１０８の形は孔状構造または網状構造の格子である。
上述した構造を応用した電気発光体が発光し、熱損失を起こす際、放熱部材１０１内部の気流が熱によって上昇したり、冷却によって降下したりする作用が生じるため、発光端１０３上の一つまたは複数の径方向吸気孔１０８から吸入された気流を、管状流路１０２から構成された軸方向孔を介して放熱部材１０１上の接続端１０４に近い径方向排気孔１０７から排出し、気流を流動させることにより、管状流路１０２の内部の熱エネルギを排出することができる。
電気発光体は、一つまたは複数の受電によって発光する装置、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１または発光ダイオードモジュールから構成され、放熱部材１０１上の発光端１０３の中間部位に配置され、かつ設定された方向から外部に光線を放出する。
二次光学装置１１２は、需要に応じて配置され、かつ発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１の光エネルギを集結、拡散、屈折および反射させる機能を果たし、外部に光線を放出する。
透光性ランプカバー１１３は、透光性材料から製作され、発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１に被さり、発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１を保護する。発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１の光線は透光性ランプカバー１１３を透過し、外部に拡散する。
軸方向コネクタ１１４は、一端が放熱部材１０１上の接続端１０４に連結され、他端がランプの締め付けタイプ、差し込みタイプまたはロック式ソケットシェルまたはソケットキャップの構造、或いは導電端子から構成された導電インタフェースの構造である。軸方向コネクタ１１４は、電気発光体と軸方向の外部電力との接続インタフェースに用いられ、導体を介して電気発光体に接続され、電気エネルギを伝送する。
（第三実施形態）
本発明の第三実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図５、６に基づいて説明する。
図５は、放熱部材１０１上の発光端の端面上の中間部位に、本発明による電気発光体が配置され、発光端かつ外周に近い軸方向端面に環状吸気孔１１０が配置された状態を示す模式図である。
図６は、図５の平面図である。
図５および図６に示すように、本発明の主な構造は、放熱部材１０１、一つまたは複数の軸方向周辺吸気孔１１０、電気発光体、二次光学装置１１２、透光性ランプカバー１１３および軸方向コネクタ１１４を備える。
放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から一体成型されるか、熱伝導性のよい材料の組み合わせによって構成された筒体であり、径方向の表面から構成された外側放熱面１０５と、径方向の内面から構成された内側放熱面１０６と、中間部位に位置する気流の流れる管状流路１０２と、発光端１０３と、接続端１０４とを備える。外側放熱面１０５および内側放熱面１０６は平滑な面、突起状、格子状、多孔状構造、網状または翼状構造を呈する。管状流路１０２は軸方向孔を構成する。発光端１０３は放熱部材１０１の軸方向の一端に位置付けられ、電気発光体の装着に用いられる。接続端１０４は放熱部材１０１の軸方向の他端に位置付けられ、開放状態または半開放状態を呈し、外部への連絡に用いられる。
放熱部材１０１は、さらに接続端１０４に近い一側に一つまたは複数の径方向排気孔１０７を有する。径方向排気孔１０７の形は孔状構造または網状構造の格子である。
一つまたは複数の軸方向周辺吸気孔１１０は、放熱部材１０１上の発光端１０３かつ外周に近い軸方向端面に環状に配置され、かつ管状流路１０２に繋がる。軸方向周辺吸気孔１１０の形は孔状構造または網状構造の格子である。
上述した構造を応用した電気発光体が発光し、熱損失を起こす際、放熱部材１０１内部の気流が熱によって上昇したり、冷却によって降下したりする作用が生じるため、発光端１０３上の一つまたは複数の軸方向周辺吸気孔１１０から吸入された気流を、管状流路１０２から構成された軸方向孔を介して放熱部材１０１上の接続端１０４に近い径方向排気孔１０７から排出し、気流を流動させることにより、管状流路１０２の内部の熱エネルギを排出することができる。
電気発光体は、一つまたは複数の受電によって発光する装置、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１または発光ダイオードモジュールから構成され、放熱部材１０１上の発光端１０３の中間部位に配置され、かつ設定された方向から外部に光線を放出する。
二次光学装置１１２は、需要に応じて配置され、かつ発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１の光エネルギを集結、拡散、屈折および反射させる機能を果たし、外部に光線を放出する。
透光性ランプカバー１１３は、透光性材料から製作され、発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１に被さり、発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１を保護する。発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１の光線は透光性ランプカバー１１３を透過し、外部に拡散する。
軸方向コネクタ１１４は、一端が放熱部材１０１上の接続端１０４に連結され、他端がランプの締め付けタイプ、差し込みタイプまたはロック式ソケットシェルまたはソケットキャップの構造、或いは導電端子から構成された導電インタフェースの構造である。軸方向コネクタ１１４は、電気発光体と軸方向の外部電力との接続インタフェースに用いられ、導体を介して電気発光体に接続され、電気エネルギを伝送する。
（第四実施形態）
本発明の第四実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図７、８に基づいて説明する。
図７は、放熱部材１０１上の発光端に、本発明による電気発光体が環状に配置されて下に発光し、軸方向中央吸気孔１０９を有する状態を示す模式図である。
図８は、図７の平面図である。
図７および図８に示すように、本発明の主な構造は、放熱部材１０１、軸方向中央吸気孔１０９、電気発光体、二次光学装置１１２、透光性ランプカバー１１３および軸方向コネクタ１１４を備える。
放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から一体成型されるか、熱伝導性のよい材料の組み合わせによって構成された筒体であり、径方向の表面から構成された外側放熱面１０５と、径方向の内面から構成された内側放熱面１０６と、中間部位に位置する気流の流れる管状流路１０２と、発光端１０３と、接続端１０４とを備える。外側放熱面１０５および内側放熱面１０６は平滑な面、突起状、格子状、多孔状構造、網状または翼状構造を呈する。管状流路１０２は軸方向孔を構成する。発光端１０３は放熱部材１０１の軸方向の一端に位置付けられ、電気発光体の装着に用いられる。接続端１０４は放熱部材１０１の軸方向の他端に位置付けられ、開放状態または半開放状態を呈し、外部への連絡に用いられる。
放熱部材１０１は、さらに接続端１０４に近い一側に一つまたは複数の径方向排気孔１０７を有する。径方向排気孔１０７の形は孔状構造または網状構造の格子である。
軸方向中央吸気孔１０９は、放熱部材１０１上の発光端１０３の軸方向端面の中心軸方向に配置され、かつ管状流路１０２に繋がる。軸方向中央吸気孔１０９の形は孔状構造または網状構造の格子である。
上述した構造を応用した電気発光体が発光し、熱損失を起こす際、放熱部材１０１内部の気流が熱によって上昇したり、冷却によって降下したりする作用が生じるため、発光端１０３上の軸方向中央吸気孔１０９から吸入された気流を、管状流路１０２から構成された軸方向孔を介して放熱部材１０１上の接続端１０４に近い径方向排気孔１０７から排出し、気流を流動させることにより、管状流路１０２の内部の熱エネルギを排出することができる。
電気発光体は、一つまたは複数の受電によって発光する装置、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１または発光ダイオードモジュールから構成され、放熱部材１０１上の発光端１０３の内側に下向きに配置され、かつ設定された方向から外部に光線を放出する。
二次光学装置１１２は、需要に応じて配置され、かつ発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１の光エネルギを集結、拡散、屈折および反射させる機能を果たし、外部に光線を放出する。
透光性ランプカバー１１３は、透光性材料から製作され、発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１に被さり、発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１を保護する。発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１の光線は透光性ランプカバー１１３を透過し、外部に拡散する。
軸方向コネクタ１１４は、一端が放熱部材１０１上の接続端１０４に連結され、他端がランプの締め付けタイプ、差し込みタイプまたはロック式ソケットシェルまたはソケットキャップの構造、或いは導電端子から構成された導電インタフェースの構造である。軸方向コネクタ１１４は、電気発光体と軸方向の外部電力との接続インタフェースに用いられ、導体を介して電気発光体に接続され、電気エネルギを伝送する。
（第五実施形態）
本発明の第五実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図９、１０に基づいて説明する。
図９は、放熱部材１０１上の発光端に、本発明による電気発光体が多層の環状に配置されて下に発光し、軸方向周辺吸気孔１１０および軸方向中央吸気孔１０９が発光端の回りまたは下に発光する多層の環状の電気発光体の間に配置された状態を示す模式図である。
図１０は、図９の底面図である。
図９および図１０に示すように、本発明の主な構造は、放熱部材１０１、軸方向中央吸気孔１０９、一つまたは複数の軸方向周辺吸気孔１１０、電気発光体、二次光学装置１１２、透光性ランプカバー１１３および軸方向コネクタ１１４を備える。
放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から一体成型されるか、熱伝導性のよい材料の組み合わせによって構成された筒体であり、径方向の表面から構成された外側放熱面１０５と、径方向の内面から構成された内側放熱面１０６と、中間部位に位置する気流の流れる管状流路１０２と、発光端１０３と、接続端１０４とを備える。外側放熱面１０５および内側放熱面１０６は平滑な面、突起状、格子状、多孔状構造、網状または翼状構造を呈する。管状流路１０２は軸方向孔を構成する。発光端１０３は放熱部材１０１の軸方向の一端に位置付けられ、電気発光体の装着に用いられる。接続端１０４は放熱部材１０１の軸方向の他端に位置付けられ、開放状態または半開放状態を呈し、外部への連絡に用いられる。
放熱部材１０１は、さらに接続端１０４に近い一側に一つまたは複数の径方向排気孔１０７を有する。径方向排気孔１０７の形は孔状構造または網状構造の格子である。
軸方向中央吸気孔１０９は、放熱部材１０１上の発光端１０３の軸方向端面の中心軸方向に配置され、かつ管状流路１０２に繋がる。軸方向中央吸気孔１０９の形は孔状構造または網状構造の格子である。
一つまたは複数の軸方向周辺吸気孔１１０は、放熱部材１０１上の発光端１０３かつ外周に近い軸方向端面に環状に配置されるか、下に発光する多層の環状発光体オード（ＬＥＤ）１１１の間に配置され、かつ管状流路１０２に繋がる。軸方向周辺吸気孔１１０の形は孔状構造または網状構造の格子である。
上述した構造を応用した電気発光体が発光し、熱損失を起こす際、放熱部材１０１内部の気流が熱によって上昇したり、冷却によって降下したりする作用が生じるため、発光端１０３上の軸方向中央吸気孔１０９および軸方向周辺吸気孔１１０から吸入された気流を、管状流路１０２から構成された軸方向孔を介して放熱部材１０１上の接続端１０４に近い径方向排気孔１０７から排出し、気流を流動させることにより、管状流路１０２の内部の熱エネルギを排出することができる。
電気発光体は、一つまたは複数の受電によって発光する装置、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１または発光ダイオードモジュールから構成され、放熱部材１０１上の発光端１０３の内側に下向きに多層の環状に配置され、かつ設定された方向から外部に光線を放出する。
二次光学装置１１２は、需要に応じて配置され、かつ発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１の光エネルギを集結、拡散、屈折および反射させる機能を果たし、外部に光線を放出する。
透光性ランプカバー１１３は、透光性材料から製作され、発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１に被さり、発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１を保護する。発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１の光線は透光性ランプカバー１１３を透過し、外部に拡散する。
軸方向コネクタ１１４は、一端が放熱部材１０１上の接続端１０４に連結され、他端がランプの締め付けタイプ、差し込みタイプまたはロック式ソケットシェルまたはソケットキャップの構造、或いは導電端子から構成された導電インタフェースの構造である。軸方向コネクタ１１４は、電気発光体と軸方向の外部電力との接続インタフェースに用いられ、導体を介して電気発光体に接続され、電気エネルギを伝送する。
（第六実施形態）
本発明の第六実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図１１、１２に基づいて説明する。
図１１は、図３に示した実施形態を応用した放熱部材１０１の頂部に、径方向コネクタ１１５と、キャップ１１６が配置された状態を示す模式図である。
図１２は、図１１の平面図である。
図１１および図１２に示すように、本発明は、軸方向コネクタ１１４の代わりに径方向コネクタ１１５を使用し、頂部にキャップ１１６を増設する。その以外の付属品は図３に示したものと同じである。
径方向コネクタ１１５は、一端が放熱部材１０１上の接続端１０４に連結され、他端がランプの締め付けタイプ、差し込みタイプまたはロック式ソケットシェルまたはソケットキャップの構造、或いは導電端子から構成された導電インタフェースの構造である。径方向コネクタ１１５は、電気発光体と径方向の外部電力との接続インタフェースに用いられ、導体を介して電気発光体に接続され、電気エネルギを伝送する。
キャップ１１６は、熱伝導性材または非熱伝導性材から構成され、放熱部材１０１上の接続端１０４に被さり、放熱部材１０１頂部の内部気流を径方向に誘導し、拡散させることができるだけでなく、反射または屈折によって光線を集結または拡散させる機能を果たすことができる。一方、非熱伝導性材から構成されたキャップ１１６は、放熱部材１０１頂部内の空間と外部との熱伝導を遮断するか低下させるのに対し、熱伝導性材から構成されたキャップ１１６は、さらに放熱部材１０１内の高温気流の熱を外部に放散することができる。
（第七実施形態）
本発明の第七実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図１３、１４に基づいて説明する。
図１３は、図５に示した実施形態を応用した放熱部材１０１の頂部に、径方向コネクタ１１５と、キャップ１１６が配置された状態を示す模式図である。
図１４は、図１３の底面図である。
図１３および図１４に示すように、本発明は、軸方向コネクタ１１４の代わりに径方向コネクタ１１５を使用し、頂部にキャップ１１６を増設する。その以外の付属品は図５に示したものと同じである。
径方向コネクタ１１５は、一端が放熱部材１０１上の接続端１０４に連結され、他端がランプの締め付けタイプ、差し込みタイプまたはロック式ソケットシェルまたはソケットキャップの構造、或いは導電端子から構成された導電インタフェースの構造である。径方向コネクタ１１５は、電気発光体と径方向の外部電力との接続インタフェースに用いられ、導体を介して電気発光体に接続され、電気エネルギを伝送する。
キャップ１１６は、熱伝導性材または非熱伝導性材から構成され、放熱部材１０１上の接続端１０４に被さり、放熱部材１０１頂部の内部気流を径方向に誘導し、拡散させることができるだけでなく、反射または屈折によって光線を集結または拡散させる機能を果たすことができる。一方、非熱伝導性材から構成されたキャップ１１６は、放熱部材１０１頂部内の空間と外部との熱伝導を遮断するか低下させるのに対し、熱伝導性材から構成されたキャップ１１６は、さらに放熱部材１０１内の高温気流の熱を外部に放散することができる。
（第八実施形態）
本発明の第八実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図１５、１６に基づいて説明する。
図１５は、図７に示した実施形態を応用した放熱部材１０１の頂部に、径方向コネクタ１１５と、キャップ１１６が配置された状態を示す模式図である。
図１６は、図１５の底面図である。
図１５および図１６に示すように、本発明は、軸方向コネクタ１１４の代わりに径方向コネクタ１１５を使用し、頂部にキャップ１１６を増設する。その以外の付属品は図７に示したものと同じである。
径方向コネクタ１１５は、一端が放熱部材１０１上の接続端１０４に連結され、他端がランプの締め付けタイプ、差し込みタイプまたはロック式ソケットシェルまたはソケットキャップの構造、或いは導電端子から構成された導電インタフェースの構造である。径方向コネクタ１１５は、電気発光体と径方向の外部電力との接続インタフェースに用いられ、導体を介して電気発光体に接続され、電気エネルギを伝送する。
キャップ１１６は、熱伝導性材または非熱伝導性材から構成され、放熱部材１０１上の接続端１０４に被さり、放熱部材１０１頂部の内部気流を径方向に誘導し、拡散させることができるだけでなく、反射または屈折によって光線を集結または拡散させる機能を果たすことができる。一方、非熱伝導性材から構成されたキャップ１１６は、放熱部材１０１頂部内の空間と外部との熱伝導を遮断するか低下させるのに対し、熱伝導性材から構成されたキャップ１１６は、さらに放熱部材１０１内の高温気流の熱を外部に放散することができる。
（第九実施形態）
本発明の第九実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図１７、１８に基づいて説明する。
図１７は、図９に示した実施形態を応用した放熱部材１０１の頂部に、径方向コネクタ１１５と、キャップ１１６が配置された状態を示す模式図である。
図１８は、図１７の底面図である。
図１７および図１８に示すように、本発明は、軸方向コネクタ１１４の代わりに径方向コネクタ１１５を使用し、頂部にキャップ１１６を増設する。その以外の付属品は図９に示したものと同じである。
径方向コネクタ１１５は、一端が放熱部材１０１上の接続端１０４に連結され、他端がランプの締め付けタイプ、差し込みタイプまたはロック式ソケットシェルまたはソケットキャップの構造、或いは導電端子から構成された導電インタフェースの構造である。径方向コネクタ１１５は、電気発光体と径方向の外部電力との接続インタフェースに用いられ、導体を介して電気発光体に接続され、電気エネルギを伝送する。
キャップ１１６は、熱伝導性材または非熱伝導性材から構成され、放熱部材１０１上の接続端１０４に被さり、放熱部材１０１頂部の内部気流を径方向に誘導し、拡散させることができるだけでなく、反射または屈折によって光線を集結または拡散させる機能を果たすことができる。一方、非熱伝導性材から構成されたキャップ１１６は、放熱部材１０１頂部内の空間と外部との熱伝導を遮断するか低下させるのに対し、熱伝導性材から構成されたキャップ１１６は、さらに放熱部材１０１内の高温気流の熱を外部に放散することができる。
放熱部材付き電気発光体を応用する際、複数の箇所に吸気口を配置することができる。
放熱部材１０１上の接続端１０４に近い一側に一つまたは複数の径方向排気孔１０７を配置し、発光端１０３上の三箇所のうちの一箇所または複数箇所に吸気孔を配置する。本実施形態において、吸気孔は、外周に配置された径方向吸気孔１０８と、発光端１０３の軸方向上の端面の中央に配置された軸方向中央吸気孔１０９と、発光端１０３かつ外周に近い軸方向上の端面に配置された環状吸気孔１１０のうちのいずれか一つ以上である。
一方、放熱部材付き電気発光体において、軸方向の環状流路１０２は形が円形に限らず、楕円形、三角形、四角形、五角形、六角形、六角形以上の多角形、Ｕ字型、両端が開放された単一列の孔、両端が開放された複数列の孔を呈することができる。或いは、断面が多角形または幾何学模様に類似した形を呈することができる。以下、それについて説明を進める。
（第十実施形態）
本発明の第十実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図１９に基づいて説明する。
図１９は、図１に示した軸方向の管状流管１０２の軸方向Ａ−Ａの断面が楕円形を呈する状態を示す模式図である。
図１９に示すように、放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から構成される。接続端１０４に近い一側に配置された径方向排気孔と発光端１０３に近い吸気孔１０３との間は、管状流路１０２によって相互に繋がる管状流路を構成する。その管状流路は断面構造Ａ−Ａが楕円形を呈する。
（第十一実施形態）
本発明の第十一実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図２０に基づいて説明する。
図２０は、図１に示した軸方向の管状流管１０２の軸方向Ａ−Ａの断面が三角形孔を呈する状態を示す模式図である。
図２０に示すように、放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から構成される。接続端１０４に近い一側に配置された径方向排気孔と発光端１０３に近い吸気孔１０３との間は、管状流路１０２によって相互に繋がる管状流路を構成する。その管状流路は断面構造Ａ−Ａが三角形または三角形に類似した形を呈する。
（第十二実施形態）
本発明の第十二実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図２１に基づいて説明する。
図２１は、図１に示した軸方向の管状流管１０２の軸方向Ａ−Ａの断面が四角形孔を呈する状態を示す模式図である。
図２１に示すように、放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から構成される。接続端１０４に近い一側に配置された径方向排気孔と発光端１０３に近い吸気孔１０３との間は、管状流路１０２によって相互に繋がる管状流路を構成する。その管状流路は断面構造Ａ−Ａが四角形または四角形に類似した形を呈する。
（第十三実施形態）
本発明の第十三実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図２２に基づいて説明する。
図２２は、図１に示した軸方向の管状流管１０２の軸方向Ａ−Ａの断面が五角形孔を呈する状態を示す模式図である。
図２２に示すように、放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から構成される。接続端１０４に近い一側に配置された径方向排気孔と発光端１０３に近い吸気孔１０３との間は、管状流路１０２によって相互に繋がる管状流路を構成する。その管状流路は断面構造Ａ−Ａが五角形または五角形に類似した形を呈する。
（第十四実施形態）
本発明の第十四実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図２３に基づいて説明する。
図２３は、図１に示した軸方向の管状流管１０２の軸方向Ａ−Ａの断面が六角形孔を呈する状態を示す模式図である。
図２３に示すように、放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から構成される。接続端１０４に近い一側に配置された径方向排気孔と発光端１０３に近い吸気孔１０３との間は、管状流路１０２によって相互に繋がる管状流路を構成する。その管状流路は断面構造Ａ−Ａが六角形または六角形に類似した形を呈する。
（第十五実施形態）
本発明の第十五実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図２４に基づいて説明する。
図２４は、図１に示した軸方向の管状流管１０２の軸方向Ａ−Ａの断面がＵ字型孔を呈する状態を示す模式図である。
図２４に示すように、放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から構成される。接続端１０４に近い一側に配置された径方向排気孔と発光端１０３に近い吸気孔１０３との間は、管状流路１０２によって相互に繋がる管状流路を構成する。その管状流路の断面構造Ａ−Ａは一側が密封されたＵ字型を呈する。
（第十六実施形態）
本発明の第十六実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図２５に基づいて説明する。
図２５は、図１に示した軸方向の管状流管１０２の軸方向Ａ−Ａの断面が両端が開放された単一列の孔を呈する状態を示す模式図である。
図２５に示すように、放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から構成される。接続端１０４に近い一側に配置された径方向排気孔と発光端１０３に近い吸気孔１０３との間は、管状流路１０２によって相互に繋がる管状流路を構成する。その管状流路の断面構造Ａ−Ａは両端が開放された単一列の孔を呈する
図２６は、図１に示した軸方向の管状流管１０２の軸方向Ａ−Ａの断面が両端が開放された複数列の孔を呈する状態を示す模式図である。
（第十七実施形態）
本発明の第十七実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図２６に基づいて説明する。
図２６に示すように、放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から構成される。接続端１０４に近い一側に配置された径方向排気孔と発光端１０３に近い吸気孔１０３との間は、管状流路１０２によって相互に繋がる管状流路を構成する。その管状流路の断面構造Ａ−Ａは両端が開放された二列またはそれ以上の孔を呈する
一方、放熱部材付き電気発光体において、管状流路１０２の軸方向の断面の内部および外部またはそのうちの一つがヒートシンク２００の構造を呈すれば、放熱効果を向上させることができる。
（第十八実施形態）
本発明の第十八実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図２７に基づいて説明する。
図２７は、図１に示した軸方向の管状流管１０２の軸方向Ｂ−Ｂの断面がヒートシンク２００の構造を呈する状態を示す模式図である。
図２７に示すように、放熱部材１０１は、熱伝導性のよい材料から構成される。接続端１０４に近い一側に配置された径方向排気孔と発光端１０３に近い吸気孔１０３との間は、管状流路１０２によって相互に繋がる管状流路を構成する。その管状流路の断面構造Ｂ−Ｂはヒートシンク２００の構造である。
一方、放熱部材付き電気発光体において、放熱部材１０１は、熱伝導性材から構成された多孔状構造または網状構造を採用し、多孔状構造の孔または網状構造の網目が径方向排気孔１０７および径方向吸気孔１０８の代わりになる。発光端１０３は電気発光体の装着に用いる熱伝導性のある塊を有する。
（第十九実施形態）
本発明の第十九実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図２８、２９に基づいて説明する。
図２８は、本発明においての放熱部材１０１が多孔状構造を呈する状態を示す模式図である。
図２８に示すように、放熱部材付き電気発光体において、放熱部材１０１は、熱伝導性材から構成された多孔状構造を採用し、多孔状構造の孔が径方向排気孔１０７および径方向吸気孔１０８の代わりになる。発光端１０３は電気発光体の装着に用いる熱伝導性のある塊を有する。
図２９は、本発明においての放熱部材１０１が網状構造を呈する状態を示す模式図である。
図２９に示すように、放熱部材付き電気発光体において、放熱部材１０１は、熱伝導性材から構成された網状構造を採用し、網状構造の網目が径方向排気孔１０７および径方向吸気孔１０８の代わりになる。発光端１０３は電気発光体の装着に用いる熱伝導性のある塊を有する。
一方、放熱部材付き電気発光体において、管状流路１０２の内部気流をより円滑に流動させるために、放熱部材１０１の頂部内かつ発光端１０３に向かう軸方向に、錐状ガイド部３０１を配置することができる。或いは、軸方向コネクタ１１４と、放熱部材１０１の一側とを結合させ、かつ放熱部材１０１の発光端１０３に向かう軸方向に錐状ガイド部３０２を配置することができる。上述した錐状ガイド部３０１、３０２は放熱部材１０１の発光端１０３に向かう部位が細長い錐状を呈し、管状流路１０２内部の熱によって上昇した気流を径方向排気孔１０７へ誘導し、拡散させる。
（第二十実施形態）
本発明の第二十実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図３０に基づいて説明する。
図３０は、本発明においての放熱部材１０１の頂部内かつ発光端１０３に向かう軸方向に、錐状ガイド部３０１が配置された状態を示す模式図である。
図３０に示すように、本発明の実施形態において、放熱部材１０１は、頂部内の発光端１０３に向かう軸方向に錐状ガイド部３０１を有する。錐状ガイド部３０１は放熱部材１０１の発光端１０３に向かう部位が細長い錐状を呈し、管状流路１０２内部の熱によって上昇した気流を径方向排気孔１０７へ誘導し、拡散させる。
（第二十一実施形態）
本発明の第二十一実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図３１に基づいて説明する。
図３１は、本発明においての軸方向コネクタ１１４が、放熱部材１０１の一側に連結され、かつ放熱部材１０１の発光端１０３に向かう軸方向に沿って形成された錐状ガイド部３０２が有する状態を示す模式図である。
図３１に示すように、本発明の実施形態において、軸方向コネクタ１１４と、放熱部材１０１の一側とは結合する。放熱部材１０１は発光端１０３に向かう軸方向に錐状ガイド部３０２を有する。錐状ガイド部３０２は放熱部材１０１の発光端１０３に向かう部位が細長い錐状を呈し、管状流路１０２内部の熱によって上昇した気流を径方向排気孔１０７へ誘導し、拡散させる。
一方、放熱部材付き電気発光体において、管状流路１０２の内部にモーター付きファン４００を配置することによって管状流路１０２の内部気流の流動を促進し、放熱効果を向上させることができる。
（第二十二実施形態）
本発明の第二十二実施形態の放熱装置およびそれを用いる発光装置を図３２に基づいて説明する。
図３２は、本発明の内部にモーター付きファン４００が配置された状態を示す模式図である。
図３２に示すように、放熱部材付き電気発光体において、管状流路１０２の内部を流れた気流は、熱によって上昇したり、冷却によって降下したりする作用によって流動する。管状流路１０２の内部に配置されたモーター付きファン４００は、管状流路１０２の内部を流れた気流の流動を促進すると同時に放熱効果を向上させる。
１０１：放熱部材、
１０２：管状流路、
１０３：発光端、
１０４：接続端、
１０５：外側放熱面、
１０６：内側放熱面、
１０７：径方向排気孔（排気孔）、
１０８：径方向吸気孔（吸気孔）、
１０９：軸方向中央吸気孔（吸気孔）、
１１０：軸方向周辺吸気孔（吸気孔）、
１１１：発光ダイオード（ＬＥＤ）（電気発光体）、
１１２：二次光学装置、
１１３：透光性ランプカバー、
１１４：軸方向コネクタ、
１１５：径方向コネクタ、
１１６：キャップ、
２００：ヒートシンク、
３０１：錐状ガイド部、
３０２：錐状ガイド部、
４００：モーター付きファン。

Claims (10)

  1. 熱伝導性材料により筒状に形成され、軸方向の一端であり電気発光体（１１１）が設けられた発光端（１０３）、軸方向の他端であり他部材に接続される接続端（１０４）、径方向外側に形成されている外側放熱面（１０５）、径方向内側に形成されている内側放熱面（１０６）、前記発光端（１０３）に形成されている吸気孔、前記発光端（１０３）より前記接続端（１０４）側に形成されている排気孔、および、前記吸気孔と前記排気孔とを連通する管状流路（１０２）を有する放熱部材（１０１）を備え、
    前記外側放熱面（１０５）および前記内側放熱面（１０６）は、平滑な面、突起状、格子状、多孔状構造、網状または翼状構造を有し、
    前記吸気孔は、前記発光端（１０３）の端面の径方向外側に位置する部分を貫通する軸方向周辺吸気孔（１１０）、および、前記発光端（１０３）の端面の中央に位置する部分を貫通する軸方向中央吸気孔（１０９）のうち少なくとも一つを含み、
    前記排気孔は、前記外側放熱面（１０５）と前記内側放熱面（１０６）とを連通する径方向排気孔（１０７）を含み、
    前記管状流路（１０２）は、軸方向において少なくとも前記径方向排気孔（１０７）に対応する範囲が中空に形成されており、
    電気発光体（１１１）が発熱するとき、気流は、前記発光端（１０３）側の前記吸気孔から前記放熱部材（１０１）の内部に入り込み、前記管状流路（１０２）を経由し、前記接続端（１０４）側の前記排気孔から排出されることを特徴とする放熱装置。
  2. 請求項１に記載の放熱装置と、
    電気エネルギを光エネルギに変換する電気発光体（１１１）と、
    前記電気発光体（１１１）の光を集結、拡散、屈折、および反射する二次光学装置（１１２）と、
    前記電気発光体（１１１）に被さり、前記電気発光体（１１１）を保護する透光性ランプカバー（１１３）と、
    一端が前記接続端（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、軸方向の外部電源に接続される軸方向コネクタ（１１４）と、を備え、
    前記吸気孔は、前記発光端（１０３）の端面の径方向外側に位置する部分を貫通する軸方向周辺吸気孔（１１０）を一つ以上含み、
    前記排気孔は、前記外側放熱面（１０５）と前記内側放熱面（１０６）とを連通する径方向排気孔（１０７）を一つ以上含み、
    前記軸方向周辺吸気孔（１１０）および前記径方向排気孔（１０７）は、単一の孔、または、網状に形成されている複数の孔であることを特徴とする発光装置。
  3. 請求項１に記載の放熱装置と、
    電気エネルギを光エネルギに変換する電気発光体（１１１）と、
    前記電気発光体（１１１）の光を集結、拡散、屈折、および反射する二次光学装置（１１２）と、
    前記電気発光体（１１１）に被さり、前記電気発光体（１１１）を保護する透光性ランプカバー（１１３）と、
    一端が前記接続端（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、軸方向の外部電源に接続される軸方向コネクタ（１１４）と、を備え、
    前記吸気孔は、前記発光端（１０３）の端面の中央に位置する部分を貫通する軸方向中央吸気孔（１０９）を一つ以上含み、
    前記排気孔は、前記外側放熱面（１０５）と前記内側放熱面（１０６）とを連通する径方向排気孔（１０７）を一つ以上含み、
    前記軸方向中央吸気孔（１０９）および前記径方向排気孔（１０７）は、単一の孔、または、網状に形成されている複数の孔であることを特徴とする発光装置。
  4. 請求項１に記載の放熱装置と、
    電気エネルギを光エネルギに変換する電気発光体（１１１）と、
    前記電気発光体（１１１）の光を集結、拡散、屈折、および反射する二次光学装置（１１２）と、
    前記電気発光体（１１１）に被さり、前記電気発光体（１１１）を保護する透光性ランプカバー（１１３）と、
    一端が前記接続端（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、軸方向の外部電源に接続される軸方向コネクタ（１１４）と、を備え、
    前記吸気孔は、前記発光端（１０３）の端面の径方向外側に位置する部分を貫通する軸方向周辺吸気孔（１１０）、および、前記発光端（１０３）の端面の中央に位置する部分を貫通する軸方向中央吸気孔（１０９）を一つ以上含み、
    前記排気孔は、前記外側放熱面（１０５）と前記内側放熱面（１０６）とを連通する径方向排気孔（１０７）を一つ以上含み、
    前記軸方向中央吸気孔（１０９）、前記軸方向周辺吸気孔（１１０）、および前記径方向排気孔（１０７）は、単一の孔、または、網状に形成されている複数の孔であることを特徴とする発光装置。
  5. 前記放熱部材（１０１）の前記接続端（１０４）に被さり、前記放熱部材（１０１）の前記接続端（１０４）側の内部気流を径方向に誘導および拡散可能であり、反射または屈折により光線を集結または拡散可能であり、非熱伝導性材から構成される場合に前記放熱部材（１０１）の内部空間と外部との熱伝導を抑制し、熱伝導性材から構成される場合に前記放熱部材（１０１）の内部空間の気流の熱を外部に拡散するキャップ（１１６）、をさらに備え、
    前記軸方向コネクタ（１１４）の代わりに、一端が前記接続端（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、径方向の外部電源に接続される径方向コネクタ（１１５）を備えることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
  6. 前記放熱部材（１０１）の前記接続端（１０４）に被さり、前記放熱部材（１０１）の前記接続端（１０４）側の内部気流を径方向に誘導および拡散可能であり、反射または屈折により光線を集結または拡散可能であり、非熱伝導性材から構成される場合に前記放熱部材（１０１）の内部空間と外部との熱伝導を抑制し、熱伝導性材から構成される場合に前記放熱部材（１０１）の内部空間の気流の熱を外部に拡散するキャップ（１１６）、をさらに備え、
    前記軸方向コネクタ（１１４）の代わりに、一端が前記接続端（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、径方向の外部電源に接続される径方向コネクタ（１１５）を備えることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
  7. 前記放熱部材（１０１）の前記接続端（１０４）に被さり、前記放熱部材（１０１）の前記接続端（１０４）側の内部気流を径方向に誘導および拡散可能であり、反射または屈折により光線を集結または拡散可能であり、非熱伝導性材から構成される場合に前記放熱部材（１０１）の内部空間と外部との熱伝導を抑制し、熱伝導性材から構成される場合に前記放熱部材（１０１）の内部空間の気流の熱を外部に拡散するキャップ（１１６）、をさらに備え、
    前記軸方向コネクタ（１１４）の代わりに、一端が前記接続端（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、径方向の外部電源に接続される径方向コネクタ（１１５）を備えることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
  8. 前記吸気孔と前記排気孔との間に設けられ、熱伝導性材料により環状に形成され、複数の放熱フィンが径方向外側及び径方向内側に突出するよう設けられているヒートシンク（２００）をさらに備え、
    前記管状流路（１０２）は前記ヒートシンク（２００）の径方向内側および径方向外側のうち少なくとも一方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
  9. 前記放熱部材（１０１）は、外壁が径方向及び軸方向にいずれも複数列の孔を有する網状に形成され、網孔を前記吸気孔および前記排気孔とし、前記発光端（１０３）に電気発光体（１１１）を設けるのに用いる熱伝導ブロック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。
  10. 前記放熱部材（１０１）の前記接続端（１０４）に形成され、頂点が前記放熱部材（１０１）の前記発光端（１０３）に向いている錐状ガイド部（３０１）、または、
    前記軸方向コネクタ（１１４）の前記放熱部材（１０１）側に形成され、頂点が前記放熱部材（１０１）の前記発光端（１０３）に向いており、先端が尖っている錐状ガイド部（３０２）をさらに備え、
    前記錐状ガイド部（３０１）または前記錐状ガイド部（３０２）は、前記管状流路（１０２）内の気流が前記排気孔へ流れるよう案内することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の発光装置。
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