WO2017135253A1 - 投光器 - Google Patents

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led projector
led
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博俊 石澤
大西　篤
太一 小野寺
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株式会社ライトボーイ
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to an LED projector in which a large number of LED elements are arranged as light emitting means, and more particularly to an LED projector having a heat dissipation structure that efficiently reduces heat generation of the LED elements and a power supply unit.
  • Luminaires using LED elements for light-emitting devices have been put into practical use because of their improved light-emitting performance and low power consumption.
  • Lighting fixtures using LED elements are diverse, including lighting at construction sites, lighting in public facilities and stadiums, and floodlights used indoors, where one or more LED elements are sealed in a mounting container (lamp). The one with the right output, shape and size has been put to practical use.
  • the LED projector or the like is mounted on an LED projector 21 having a powerful battery device 22 and installed and used at an appropriate place in a construction site or a public facility. .
  • the LED light projecting device 21 is normally moved by contracting the telescopic support 23.
  • the support can be extended (see FIGS. 5 to 6). Since there are many (for example, the expansion-contraction support
  • the drive power source for lighting is housed in a common lamp together with the LED element, the unit separate from the lamp element of the LED element (power circuit), etc. as a separate part from the lamp body, etc. There is.
  • an LED that requires a large amount of light is a light emitting device with a large amount of light as a whole by arranging a plurality of LED elements vertically and horizontally.
  • the LED floodlight used in such a floodlight device has a larger number of LED elements mounted on one LED floodlight than an LED lighting fixture used indoors or the like.
  • the calorific value is enormous.
  • the LED element is current driven, and power that does not contribute to light emission becomes heat and stays in the lamp.
  • a heat sink such as a normal heat dissipation fin provided in each LED projector.
  • Patent Document 1 Patent Document 2, and the like can be cited as disclosures of the prior art regarding the above-described LED element and heat generation processing (heat dissipation) structure of the power supply circuit in such an LED projector.
  • the LED lighting device disclosed in Patent Document 1 includes a panel-shaped light projecting unit whose front surface is a light projecting unit composed of LED elements, and a chimney that provides heat transmitted from the LED elements to the rear surface of the panel-shaped light projecting unit.
  • a light projecting part heat radiating part for radiating heat with an effect is provided and a configuration is disclosed.
  • Patent Document 1 The technique disclosed in Patent Document 1 is provided on the back surface of the panel-shaped light projecting portion so that the heat transmitted from the LED element can be efficiently dissipated by the chimney effect.
  • the effect varies depending on the place where the projector is used, and miniaturization is difficult.
  • An object of the present invention is to provide an LED projector capable of efficiently using a cooling means such as a cooling fan and aiming for downsizing.
  • the LED projector according to the present invention is configured as described below.
  • reference numerals in the drawings of the embodiments are added and described.
  • the LED projector 1 includes a panel-shaped light projecting unit 2 having a light projecting surface in which a plurality of LED elements L are arranged on the front surface, and the panel-shaped light projecting unit 2.
  • a heat sink 3 having a plurality of heat radiating plates 7 on the back surface and a cooling fan 4 for blowing air toward the center of the heat sink 3 are arranged in order, and a power circuit is provided on the back side of the panel-shaped light projecting unit 2 or outside.
  • the power supply circuit 5 is installed.
  • the plurality of heat sinks 7 of the heat sink 3 are arranged radially from the center toward the periphery, and the center of the connecting portion 8 between the heat sinks 7 of the heat sink 3 faces the cooling fan that blows air. Projecting and having a curved surface portion 9 from the central portion toward the periphery.
  • the panel-like light projecting section 2 is covered and sealed with a transparent cover 2 a on the front surface side serving as a light projecting surface, and the air adjusting tube 10 penetrating the heat sink 3 from the light projecting surface. Is provided.
  • the air adjusting pipe 10 is provided with a waterproof valve for preventing moisture from entering.
  • a first cover member 12 is provided on the heat sink 3 side, and an air intake hole 15 of the cooling fan 4 is provided in the center of the first cover member 12. The cooling fan 4 is attached.
  • the power supply circuit 5 according to claim 5, wherein the power supply circuit 5 is attached to a plate member and configured as a power supply plate 6.
  • the power supply plate 6 is further provided with an air passage hole 16 of the cooling fan 4 in the center thereof, and the heat sink. 3 and the first cover member 12 are interposed and fixed.
  • the first cover member 12 is provided with a second cover member 13 for covering the central portion of the first cover member 12 with an interval serving as an air intake passage. It is done.
  • the plurality of heat radiating plates 7 of the heat sink 3 are arranged radially from the central portion toward the periphery, and the central portion of the connecting portion 8 between the heat radiating plates 7 faces the cooling fan that blows air. Since it protrudes and has a curved surface portion 9 from the center to the periphery, the heat sink and the cooling fan can be brought into close contact with each other, and the entire LED projector can be made compact and the cooling effect can be improved. Can be easily improved.
  • FIG. 4 is an assembled perspective view showing an LED projector showing an optimum embodiment of the present invention.
  • Side surface explanatory drawing which shows the usage example of the LED projector which attached the LED projector of this invention.
  • the LED projector 1 includes a plurality of LED elements L arranged on a substrate to form a light projecting surface, and is configured as a panel-shaped light projecting unit 2.
  • a heat sink 3 is provided on the back side of the light projecting surface. It is in close contact.
  • the light projecting surface of the LED projector 1 is covered with a transparent cover 2a provided with a fixing groove 17 fitted and fixed to the periphery of a first cover member 12 to be described later as shown in FIG. .
  • an O-ring fixing groove 18 that holds an O-ring 2b made of resin or rubber is provided on the inner peripheral side of the cover fixing groove 17 of the transparent cover 2a.
  • the light projecting surface of the light unit 2 forms a sealed room.
  • the material of the transparent cover 2a may be selected from thermoplastics such as polycarbonate in consideration of safety and weather resistance.
  • the panel-shaped light projecting unit 2 is provided with an air adjustment pipe 10 that penetrates the heat sink 3 from the light projecting surface and a waterproof valve that prevents moisture from entering.
  • the room on the light-projecting surface side of the section 2 has a structure that relieves pressure from the outside air and prevents water from entering.
  • the material of the waterproof valve is preferably a valve such as Gore-Tex (a registered trademark of W. El Gore & Associates, Inc.).
  • the power supply circuit 5 for supplying power to the panel light projecting unit 2 is configured as a power supply plate 6 attached to a plate-like member.
  • the power supply plate 6 is provided with an air passage hole 16 of the cooling fan 4 at the center, and is interposed between the heat sink 3 and the first cover member 12 and fixed with screws.
  • the heat sink 3 is provided with a first cover member 12, and the first cover member 12 is further provided with an air intake hole 15 of the cooling fan 4 in the center thereof, and the cooling fan 4 is attached to the heat sink 3.
  • the air intake hole 15 is a rectangular hole in accordance with the shape of the cooling fan 4.
  • the cooling fan 4 is selected to be waterproof, but the fan filter 19 is screwed and fixed via the spacer 20 respectively. Further, a second cover 13 is fixed to the first cover member 12 by screws with a spacer 14 floating further outside the cooling fan 4 with a spacer 14.
  • the cooling air sucked by the cooling fan is sucked from the periphery of the second cover 13, passes through the first cover member 12 air intake hole 15, and air passage hole 16, and becomes a heat sink. 3 is supplied.
  • the flow of the second cover 13 and the cooling air is as shown by an arrow 25 in FIGS.
  • the cooling air induced from the periphery of the second cover 13 by the second cover 13, the first cover 12 and the power supply plate is collected without leakage in the LED projector, and the central portion of the heat sink 3.
  • the first cover member 12 and the second cover 13 are preferably made of a magnesium alloy that can be reduced in weight.
  • an external power source is inserted into an external socket provided on the first cover member 12 using an appropriate power cable.
  • the first cover member 12 is connected to an internal socket interlocked with the external socket provided in the first cover member 12 and the power supply circuit 5 with an appropriate power cable.
  • an ON / OFF and dimming switch 21 is provided on the outside of the second cover 13 so as to protrude, and is connected to the power supply circuit 5 with an appropriate power cord.
  • the cooling fan 4 is also connected and controlled by an appropriate power cord so as to be driven in conjunction with the ON / OFF and dimming switch 21.
  • the power supply circuit in this embodiment is controlled to switch to the power saving mode so as not to break down and suppress the power if the cooling fan 4 fails or cannot rotate for some reason. Yes.
  • the power source circuit 5 is configured to monitor the heat generation temperature of the projector and the ambient outside air temperature, and cool the heat sink 3 while appropriately adjusting the rotation speed of the fan motor. Note that this function is not necessarily provided in the power supply circuit 5, and an auxiliary circuit board may be provided separately.
  • the power supply circuit 5 is waterproofed and is installed inside the LED projector 1 in this embodiment, but it goes without saying that the power circuit 5 may be installed outside the LED projector 1.
  • the LED projector configured in this way has good cooling efficiency, excellent weather resistance when used externally, and can be configured compactly, so that a large-capacity output LED projector can be provided, which is extremely useful in the industry. .

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Abstract

放熱ファンなどの冷却手段を効率よく用いることができ、小型化を目指すことができるＬＥＤ投光器を提供することを目的とする。そのため、複数のＬＥＤ素子を配置した投光面を形成してなるパネル状投光部と、このパネル状投部の背面に複数の放熱板を有するヒートシンクと、さらにこのヒートシンクの中央部に向けて送風する冷却ファンを順に配置し、適宜な電源回路によって構成されるＬＥＤ投光器において、ヒートシンクの複数の放熱板は、中央部から周囲に向かって放射状に配置されるとともに、このヒートシンク放熱板の間の連結面の中央部は、送風するファンに向かって突出し、中央部から周囲に向かって曲面部を有してなるＬＥＤ投光器とした。

Description

投光器
　本発明は、発光手段として多数のＬＥＤ素子を配置したＬＥＤ投光器に係り、ＬＥＤ素子および電源部の発熱を効率よく低減する放熱構造を備えたＬＥＤ投光器に関する。
　発光性能の向上と低消費電力という特性から、発光デバイスにＬＥＤ素子を用いた照明器具が実用化されている。ＬＥＤ素子を用いた照明器具は、１又は複数のＬＥＤ素子を実装容器（灯器）に封止して構成した工事現場での照明や公共施設や競技場などの照明や屋内で用いる投光器まで多様な出力、形状、サイズのものが実用化されている。
　ＬＥＤ投光器などは、例えば図５乃至図７に示されるように強力なバッテリ装置２２を備えたＬＥＤ投光装置２１に装着されて工事現場や公共施設などで適宜な場所に設置されて使用される。
　ＬＥＤ投光装置２１は、通常図７に示されるように、伸縮支柱２３は、縮小して、移動するが、使用時は、その支柱を伸ばして（図５乃至図６参照）使用することが多いため（例えば伸縮支柱２３は、５ｍほどの高さになる）ＬＥＤ投光器１は重量、体積ともにコンパクト設計が心がけられている。
　また、その点灯のための駆動電源は、ＬＥＤ素子と共に共通の灯器に収容されたもの、ＬＥＤ素子の灯器とは別のユニット（電源回路）として灯器本体とは別部品としたものなどがある。
　ところで大光量が要求されるＬＥＤは、複数のＬＥＤ素子を縦横に配列して全体として大光量の投光装置としている。このような投光装置に用いるＬＥＤ投光器は、屋内等で使用されるＬＥＤ照明器具に比べ、一つのＬＥＤ投光器に搭載されるＬＥＤ素子の数が多く、この多数を投光装置として配列した場合には、その発熱量は膨大なものとなる。
　ＬＥＤ素子は電流駆動であり、発光に寄与しない電力は熱となって灯器に滞留する。複数のＬＥＤ投光器を配列した投光装置の場合には、個々のＬＥＤ投光器に備える通常の放熱フィンなどのヒートシンクでは十分な放熱効果を得ることは困難である。
　このようなＬＥＤ投光器における上記したＬＥＤ素子と電源回路の発熱の処理（放熱）構造に関する従来技術を開示したものとしては、特許文献１、特許文献２、などを挙げることができる。
　特許文献１に開示のＬＥＤ照明装置は、前面をＬＥＤ素子からなる投光部としたパネル状投光部と、そのパネル状投光部の背面に設けて前記ＬＥＤ素子から伝達される熱を煙突効果で放熱するための投光部放熱部とが設けられ構成が開示されている。
　また、特許文献２では、ＬＥＤを搭載した筐体の円筒状部分の軸方向Ｄ側の端部に配置され、この筐体内において、流出側パンチング部と流入側パンチング部との間には、ファンが配置されている。ＬＥＤを駆動するとき、ファンを駆動することで、流入側パンチング部から流入した空気がＬＥＤを冷却し、流出側パンチング部から排出される構成が開示されている。
特開２０１６－１２５１６号公報 特開２０１４－１５４４３４号公報
　特許文献１に開示されている技術は、パネル状投光部の背面に設けて前記ＬＥＤ素子から伝達される熱を煙突効果で効率よく放熱できるようにしたものであるが、温度による下から上に上昇する気流を利用したもので、投光器を利用する場所により効果が異なり、また小型化が困難であった。
　また、特許文献２に示された放熱構造は、冷却ファンを用いて、ＬＥＤを駆動するとき、この冷却ファンを駆動することで、流入側パンチング部から流入した空気がＬＥＤを冷却し、流出側パンチング部から排出されるようにしているが、ＬＥＤが取り付けられたアルミ基板を十分冷却しておらず効率が良くなかった。
　上述の如く、従来のＬＥＤ照明器具の放熱構造を大型（大光量）の投光器にそのまま適用することは、器具の製造コスト、完成した投光器の設置に要する付帯的なコストを考慮すると、現実的でない。本発明の目的は、冷却ファンなどの冷却手段を効率よく用いることができ、小型化を目指すことができるＬＥＤ投光器を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明に係るＬＥＤ投光器は、以下に記述する構成とした。なお、ここでは、本発明の構成を理解し易くするために、実施例の図面における参照符合を付記して記述する。
　本発明のＬＥＤ投光器１は、図１に示したように、前面に複数のＬＥＤ素子Ｌを配置した投光面を形成してなるパネル状投光部２と、このパネル状投光部２の背面に複数の放熱板７を有するヒートシンク３と、さらにこのヒートシンク３の中央部に向けて送風する冷却ファン４を順に配置し、電源回路を前記パネル状投光部２の背面側、又は外部に設置された電源回路５から構成されている。そして前記ヒートシンク３の複数の放熱板７は、中央部から周囲に向かって放射状に配置されるとともに、このヒートシンク３の放熱板７の間の連結部８の中央部は、送風する冷却ファンに向かって突出し、中央部から周囲に向かって曲面部９を有して構成されるものである。
　さらに請求項２において、前記パネル状投光部２には、投光面となる前面側が透明カバー２ａで覆われて密閉されるとともに、前記投光面から前記ヒートシンク３を貫通する空気調整管１０が設けられている。
　理想的な実施例として、前記空気調整管１０には、水分の侵入を防止する防水バルブを設けている。
　また請求項４において、前記ヒートシンク３側には、第一のカバー部材１２が設けられ、さらに当該第一のカバー部材１２には、中央部に前記冷却ファン４の空気取り入れ穴１５が設けられるとともに、前記冷却ファン４が取り付けられるようにしてなる。
　請求項５において、前記電源回路５は、板状部材に取り付けられ電源プレート６として構成され、さらにこの電源プレート６は、中央部に前記冷却ファン４の空気通過穴１６が設けられるとともに、前記ヒートシンク３と前記第一のカバー部材１２の間に介在されて固定されているものである。
　理想的な実施例として、前記第一のカバー部材１２には、当該第一のカバー部材１２の中央部を覆うための第二のカバー部材１３が、空気取り入れ通路となる間隔を有して設けられる。
　本発明は、特にヒートシンク３の複数の放熱板７は、中央部から周囲に向かって放射状に配置されるとともに、放熱板７の間の連結部８の中央部は、送風する冷却ファンに向かって突出し、中央部から周囲に向かって曲面部９を有するように構成したためヒートシンクと冷却ファンを密着させることができ、ＬＥＤ投光器として全体をコンパクトに構成できるとともに冷却効果を向上させることができ、ＬＥＤ投光器の出力も容易に向上させることが可能になった。
本発明の最適な実施例を示すＬＥＤ投光器を示す組み立て斜視説明図。 本発明のＬＥＤ投光器の投光面の背面側から見た斜視説明図。 本発明のＬＥＤ投光器の断面説明図。 本発明のＬＥＤ投光器におけるヒートシンクの斜視説明図。 本発明のＬＥＤ投光器を取付けたＬＥＤ投光装置の使用例を示す正面説明図。 本発明のＬＥＤ投光器を取付けたＬＥＤ投光装置の使用例を示す側面説明図。 本発明の図６のＬＥＤ投光装置の伸縮支柱を縮小した状態を示す説明図。
　ＬＥＤ投光器１は、基板上に複数のＬＥＤ素子Ｌが多数配置されて投光面を形成してなるものでパネル状投光部２として構成されるが、投光面の背面側にヒートシンク３を密着させている。一方、ＬＥＤ投光器１の投光面には、図３にも示されるように後述する第一のカバー部材１２の周囲と嵌合固着する固定溝１７が設けられた透明カバー２ａにより蓋がされる。
　また、透明カバー２ａのカバー固定溝１７の内周側には、樹脂又はゴム製のＯリング２ｂを保持するＯリング固定溝１８が設けられ、透明カバー２ａにより蓋がされると、パネル状投光部２の投光面は密閉された部屋が構成される。尚、前記透明カバー２ａの材質としては、安全性、耐候性を考慮してポリカーボネート等の熱可塑性のものを選択するとよい。
　そして、このパネル状投光部２には、投光面からヒートシンク３を貫通する空気調整管１０が設けられているとともに、水分の侵入を防止する防水バルブを設けているので、パネル状投光部２の投光面側の部屋は、外気との圧力を緩和するとともに水が浸入しない構造となっている。防水バルブの材質は、例えばゴアテックス（ダブリュー．エル．ゴア　アンド　アソシエーツ．インコーポレイテッドの登録商標）等のバルブなどが望ましい。
　パネル状投光部２に電力を供給する電源回路５は、板状部材に取り付けられ電源プレート６として構成されている。そして、この電源プレート６は、中央部に冷却ファン４の空気通過穴１６が設けられるとともに、ヒートシンク３と第一のカバー部材１２の間に介在されてビス留めされて固定されている。
　前記ヒートシンク３には、第一のカバー部材１２が設けられ、さらに当該第一のカバー部材１２には、中央部に前記冷却ファン４の空気取り入れ穴１５が設けられるとともに、前記冷却ファン４が取り付けられるようにしてなっているが、空気取り入れ穴１５は、冷却ファン４の形状に合わせて矩形状の穴となっている。
　冷却ファン４は、防水性のものを選択するが、ファンフィルタ１９がスペーサー２０を介して、それぞれ、ビス留めされ固定されている。また、冷却ファン４のさらに外部には、第二のカバー１３が、スペーサー１４により、当該第二のカバー１３を浮かせて、前記第一のカバー部材１２にビス留め固定されている。
　こうすることで、冷却ファンにより吸引される冷却空気は、第二のカバー１３の周囲から吸引されて、前記第一のカバー部材１２空気取り入れ穴１５、空気通過穴１６、を通過して、ヒートシンク３に供給される。特に第二のカバー１３、冷却空気の流れは、図２、図３の矢印２５のようになっている。具体的には第二のカバー１３と第一のカバー１２さらに電源プレートにより、第二のカバー１３の周囲から誘導された冷却空気は、漏れなくＬＥＤ投光器の内部に集められ、ヒートシンク３の中央部吹き付けられるが、ヒートシンク３の中央部に突出して（冷却ファン４側）、それにより形成された曲面部９により、ヒートシンク３の周囲にスムーズに流れ、パネル状投光部２を効率よく冷却できる。また、前記第一のカバー部材１２及び前記第二のカバー１３の材質は、マグネシウム合金で軽量化を図れるものが望ましい。
　電源については、外部電源を適宜な電源ケーブルを用い前記第一のカバー部材１２に設けられた外部ソケットに差し込む。またこの第一のカバー部材１２の内部に設けられた、前記外部ソケットに連動する内部ソケットと前記電源回路５に適宜な電源ケーブルで接続する。
　また、前記第二のカバー１３の外側には、ＯＮ／ＯＦＦ　及び調光スイッチ２１が突出するように設けられ、適宜な電源コードで電源回路５に接続されている。また、冷却ファン４もこのＯＮ／ＯＦＦ及び調光スイッチ２１と連動して駆動するように適宜な電源コードで接続されてコントロールされるようになっている。尚、本実施例での電源回路は、万が一冷却ファン４が故障もしくは何らかの理由で回転動作を行えない場合は、故障しないように省電力モードに切り替わり、電力を抑えるようコントロールされるようになっている。さらにこの電源回路５内部に、投光器の発熱温度や周囲の外気温度を監視し、ファンモーターの回転数を適宜に調整しながらヒートシンク３の冷却を行ように構成されている。尚、この機能は、必ずしも電源回路５内に設けずとも補助的設けられた回路基板を別途設けても良い。
　上記実施例において電源回路５は、防水処理が施されており、本実施例では、ＬＥＤ投光器１の内部に設置しているが、このＬＥＤ投光器１の外部に設置しても良いことは言うまでもない。
　このように構成されたＬＥＤ投光器は、冷却効率が良く、また外部で使用する際も耐候性に優れ、しかもコンパクトに構成できるので大容量出力のＬＥＤ投光器が提供でき産業上きわめて有益なものとなる。
　１…ＬＥＤ投光器
　２…パネル状投光部
　２ａ…透明カバー
２ｂ…Ｏリング
　３…ヒートシンク
　４…冷却ファン
　５…電源回路
　６…電源プレート
　７…放熱板
　８…連結部
　９…曲面部
１０…空気調整管
１１…防水バルブ
１２…第一のカバー部材
１３…第二のカバー部材
１４…スペーサー
１５…空気取入穴
１６…空気通過穴
１７…カバー固定溝
１８…Ｏリング固定溝
１９…ファンフィルタ
２０…ファンスペーサー
２１…ＯＮ／ＯＦＦ及び調光スイッチ
Ｂ１～Ｂ６…取り付けネジ
Ｌ…ＬＥＤ素子

Claims (6)

  1. 　前面に複数のＬＥＤ素子を配置した投光面を形成してなるパネル状投光部と、このパネル状投光部の背面に複数の放熱板を有するヒートシンクと、さらにこのヒートシンクの中央部に向けて送風する冷却ファンを順に配置し、電源回路を前記パネル状投光部の背面側又は、外部に設置されたＬＥＤ投光器であって、
    　前記ヒートシンクの複数の放熱板は、中央部から周囲に向かって放射状に配置されるとともに、このヒートシンクの放熱板の間の連結部の中央部は、送風する冷却ファンに向かって突出し、中央部から周囲に向かって曲面部を有してなることを特徴とするＬＥＤ投光器。
  2. 　前記パネル状投光部には、投光面となる前面側が透明カバーで覆われて密閉されるとともに、前記投光面から前記ヒートシンクを貫通する空気調整管を設けてなることを特徴とする前記請求項１記載のＬＥＤ投光器。
  3. 　前記空気調整管には、水分の侵入を防止する防水バルブを設けてなることを特徴とする前記請求項２記載のＬＥＤ投光器。
  4. 　前記ヒートシンクには、第一のカバー部材が設けられ、さらに当該第一のカバー部材には、中央部に前記冷却ファンの空気取り入れ穴が設けられるとともに、前記冷却ファンが取り付けられていることを特徴とする前記請求項１乃至３記載のＬＥＤ投光器。
  5. 　前記電源回路は、板状部材に取り付けられ電源プレートとして構成され、さらにこの電源プレートは、中央部に前記冷却ファンの空気通過穴が設けられるとともに、前記ヒートシンクと前記第一のカバー部材の間に介在されて固定されていることを特徴とする前記請求項１乃至４記載のＬＥＤ投光器。
  6. 　前記第一のカバー部材には、さらに当該第一のカバー部材の中央部を覆うための第二のカバー部材が、空気取り入れ通路となる間隔を有して設けられることを特徴とする前記請求項４乃至５記載のＬＥＤ投光器。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101976793B1 (ko) * 2018-10-08 2019-05-09 주식회사 한국웍스 반도체 조명 장치
US20200116313A1 (en) * 2018-10-12 2020-04-16 Briggs & Stratton Corporation Portable lighting system including light tower and inverter having removable battery pack
FR3105361B1 (fr) * 2019-12-20 2022-07-15 Valeo Iluminacion Sa Echangeur thermique pour composants électroniques
CN111810893A (zh) * 2020-08-05 2020-10-23 高邮市神居客电商产业园管理有限公司 一种环保型的led路灯
US12013100B1 (en) * 2023-08-01 2024-06-18 Zhongshan Yong Qi Electronic Co., Ltd Dual-drum projection lamp

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012243525A (ja) * 2011-05-18 2012-12-10 Iris Ohyama Inc Ｌｅｄ照明装置
JP2014154434A (ja) 2013-02-12 2014-08-25 Dream:Kk Ｌｅｄ投光器
US20140307441A1 (en) * 2011-05-18 2014-10-16 Nanker(Guang Zhou) Semiconductor Manufacturing Corp. Dustproof and waterproof multipurpose led-light power source assembly and dustproof and waterproof led light
JP2015220227A (ja) * 2015-03-18 2015-12-07 アイリスオーヤマ株式会社 照明器具
JP2016012516A (ja) 2014-06-30 2016-01-21 株式会社ケイ・シー・エス Ｌｅｄ投光器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5019880A (en) * 1988-01-07 1991-05-28 Prime Computer, Inc. Heat sink apparatus
US5458505A (en) * 1994-02-03 1995-10-17 Prager; Jay H. Lamp cooling system
JPH10154889A (ja) * 1996-11-25 1998-06-09 Yaskawa Electric Corp 冷却装置
US8444299B2 (en) * 2007-09-25 2013-05-21 Enertron, Inc. Dimmable LED bulb with heatsink having perforated ridges
TWM346745U (en) * 2008-07-25 2008-12-11 Forcecon Technology Co Ltd LED Lamp with heat-dissipation toward the terminal direction
US8427059B2 (en) * 2008-07-31 2013-04-23 Toshiba Lighting & Technology Corporation Lighting device
TWI349087B (en) * 2008-09-15 2011-09-21 Sunon Electronics Foshan Co Ltd Lamp
US8480269B2 (en) * 2010-07-07 2013-07-09 Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. Lamp and heat sink thereof
CN104748095A (zh) * 2010-08-06 2015-07-01 普司科Ict股份有限公司 光学半导体照明设备
TWI457518B (zh) * 2010-12-13 2014-10-21 Sunonwealth Electr Mach Ind Co 燈具
CN102563394A (zh) * 2010-12-27 2012-07-11 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管灯泡
JP5773136B2 (ja) * 2011-03-25 2015-09-02 東芝ライテック株式会社 ランプ装置および照明器具
JP6057543B2 (ja) * 2011-05-23 2017-01-11 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 照明装置
US8529099B2 (en) * 2011-08-25 2013-09-10 Tai-Her Yang Heat dissipating lamp device having electric turbine axial fan
US9714762B2 (en) * 2011-10-02 2017-07-25 Nanker(Guang Zhou)Semiconductor Manufacturing Corp. LED photo-electric source assembly and LED road lamp
US9964266B2 (en) * 2013-07-05 2018-05-08 DMF, Inc. Unified driver and light source assembly for recessed lighting
CA3102022C (en) * 2015-05-29 2023-04-25 DMF, Inc. Lighting module for recessed lighting systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012243525A (ja) * 2011-05-18 2012-12-10 Iris Ohyama Inc Ｌｅｄ照明装置
US20140307441A1 (en) * 2011-05-18 2014-10-16 Nanker(Guang Zhou) Semiconductor Manufacturing Corp. Dustproof and waterproof multipurpose led-light power source assembly and dustproof and waterproof led light
JP2014154434A (ja) 2013-02-12 2014-08-25 Dream:Kk Ｌｅｄ投光器
JP2016012516A (ja) 2014-06-30 2016-01-21 株式会社ケイ・シー・エス Ｌｅｄ投光器
JP2015220227A (ja) * 2015-03-18 2015-12-07 アイリスオーヤマ株式会社 照明器具

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