JP2004128433A - ヒートシンク内蔵ネジ式ｌｅｄ電球 - Google Patents

ヒートシンク内蔵ネジ式ｌｅｄ電球 Download PDF

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    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
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Abstract

【課題】大電流ＬＥＤをネジ以外の器具を使わずできるだけコンパクトに建築資材に埋め込み且つそのシステム全体として適切な熱抵抗値を保てるようにする事。
【解決手段】大電流ＬＥＤが有する放熱用スラッグ部分に接続固定された専用ヒートシンク部分がちょうどネジあるいはボルトの芯部分を刳り貫いたスペースに位置するようにデザインする事、および、ネジトップ部分に空気穴を設けることにより自然対流を促す構造にデザインする事。この二つの特別な構造を持たせることより問題点を解決している。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
大電流ＬＥＤを建築資材などにネジ以外の器具を使わず直接取り付けることができ、且つそのようなコンパクトなサイズにも係らずシステム全体が、大電流ＬＥＤが最大ジャンクション温度を超えない熱抵抗値となる為の特別な放熱設計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ネジに直接ＬＥＤを取り付けるものはこれまでもあったが、使用しているＬＥＤは特別な放熱設計を必要としない定格電流が２０ｍＡ程度のものであった。また、ネジ全体が結果的に放熱効果の一部機能を果たすことはあったが、使用する大電流ＬＥＤの最大ジャンクション温度と想定される使用環境を基に必要となる材質と形状をもった専用のヒートシンクをつくりそれをネジ芯部分のスペースに入れ込む構造はみられなかった。また大電流ＬＥＤの付属器具と取り付け対象物である建築資材の両方を貫通した形で熱抵抗値下げる効果をもった自然対流が発生する仕組みもなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
大電流ＬＥＤをネジ以外の器具を使わずできるだけコンパクトに建築資材に埋め込み且つそのシステム全体として適切な熱抵抗値を保てるようにすること。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
大電流ＬＥＤが有する放熱用スラッグ部分に接続固定された専用ヒートシンク部分がちょうどネジあるいはボルトの芯部分を刳り貫いたスペースに位置するようにデザインする事、および、ネジトップ部分に空気穴を設けることにより自然対流を促す構造にデザインする事。この二つの特別な構造を持たせることより問題点を解決している。
【０００５】
【発明の実施の形態】
ネジあるいはボルトの芯部分に専用ヒートシンクが位置しそのネジのトップ部分に大電流江Ｄ発光部分が固定されている状態のネジ付きＬＥＤ電球を資材にナットなどにて取り付ける。またこのネジ式ＬＥＤ電球はネジトップ部分に対流を起こすための空気穴を有している。
このようなネジ式ＬＥＤ電球を天井パネルなどの建築資材に取り付けた状態では資材の表面上に小さな大電流ＬＥＤ発光部分だけが見える状態となる。このような非常にコンパクトなシステムとなっているにもかかわらず大電流ＬＥＤに必要な放熱がネジ芯部分に取り付けられたヒートシンクとネジトップ部分に設けられた空気穴によって起きる自然対流の二つによって可能となっている。
【０００６】
【実施例】
以下、添付図面に従って一実施例を説明する。１は大電流ＬＥＤ発光部分であり、２は大電流ＬＥＤ発光部分とアノード、カソードのリード線部分を強度を持たせた状態で一体化させるための樹脂等適宜絶縁物素材である。３はネジ締め付けのため工夫されたネジトップ部分の形状であり４はネジもしくはボルト本体となる。５は大電流ＬＥＤが有する放熱用スラッグ部分でそれに続き６のヒートシンクが伸びている。ヒートシンクの形状およびサイズは使用する大電流ＬＥＤとその使用環境に応じて必要な材質と形状およびサイズにする。１０はネジトップ部分に対流を促すために設けた空気穴である。大電流ＬＥＤの点灯に必要な電流は７のネジ芯部分より伸びて出てきたアノード、カソードコネクタ部分より供給され、点灯の結果大電流ＬＥＤより光とともに発せられる熱は大電流ＬＥＤスラッグ部分５からヒートシンク６を伝わりネジ底部分の空間８あるいはネジトップ部分空気穴１０より外部へと放出される。ネジトップ部分に設けた空気穴によって起こされる対流によって放熱がさらに促進される。とくに天井裏と室内といった場合のように取り付ける資材両サイドで温度差がある場合は特に対流が起きやすく放熱が促進される。
【０００７】
本発明の一実例は上述のごときヒートシンク６がネジ４の芯部分に位置するようにデザインされことにより大電流ＬＥＤスラッグ部分５からヒートシンク６を伝わりネジ排熱スペース部分８もしくは空気穴１０から熱が排出されることがポイントである。従い本発明であるヒートシンク内蔵ネジ式ＬＥＤ電球を大電流ＬＥＤ部分とネジ部分に分割した場合ヒートシンク６が大電流ＬＥＤ素子発光部分１あるいはネジ４のどちらかにあるいはその両方に位置することが可能である。
【０００８】
【発明の効果】
ネジ以外の器具を必要としない為新たな空間を創出する。天井パネルに取り付ける場合では床天井間距離が高く取れる。また器具を使用しない分の重量が軽くできる。バスなどの車内照明にも適している。
放電させるため小型化できない蛍光灯にくらべ非常に小さいが高照度の点光源である大電流ＬＥＤを資材にネジ穴を開けるだけで自由にデザインできる。さらにこれまで後付けであった照明という機能を最初から内蔵した建築、住宅資材というあらたな付加価値を付けた新製品を生み出すことも可能にしている。
さらにはこのヒートシンク内蔵ネジ式ＬＥＤ電球が資材に取り付けられた状態で人目に見える部分は光を発している大電流ＬＥＤの一部だけであり非常に小さく、照明デザイン的にもどこから光がでているのかわからないといったこれまでにない超小型で且つ高照度の照明設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】大電流ＬＥＤ部分にヒートシンクを取り付けた場合の本考案の全体図である。
【図２】ネジ部分にヒートシンクを取り付けた場合の本考案の全体図である。
【符号の説明】
１、　　　　大電流ＬＥＤ素子発光部分
２、　　　　ＬＥＤ、アノード、カソード強化絶縁素材部分
３、　　　　ネジ締め付け用の特殊形状部分
４、　　　　ネジ本体、もしくはボルト本体
５、　　　　ＬＥＤ素子が有する放熱用スラッグ部分
６、　　　　専用ヒートシンク
７、　　　　延長アノード、カソード
８、　　　　排熱スペース部分
９、　　　　アノード、カソード着脱式接続部分
１０、　　　対流促進用の空気穴

Claims (4)

  1. ３５０ｍＡ程度以上の大電流を定格電流とする大電流ＬＥＤに必要なヒートシンクをその大電流ＬＥＤを建築資材などに取り付ける場合に使用するネジあるいはボルトと一体化することにより製品全体のサイズをコンパクトにするとともに取り付け工程も容易にしたヒートシンク付ＬＥＤを有するヒートシンク内蔵ネジ式ＬＥＤ電球。
  2. ３５０ｍＡ程度以上の大電流を定格電流とする大電流ＬＥＤに必要なヒートシンクをその大電流ＬＥＤを建築資材などに取り付ける場合に使用するネジあるいはボルトと一体化することにより製品全体のサイズをコンパクトにするとともに取り付け工程も容易にしたヒートシンク付ネジを有するヒートシンク内蔵ネジ式ＬＥＤ電球。
  3. さらにより効果的な放熱効果を得るためにネジトップ部分に空気穴を設けることによりヒートシンクが位置しているネジ芯刳り貫きスペース部分に自然対流を促しシステム全体の熱抵抗値を下げる機能を有した請求項１記載のヒートシンク内蔵ネジ式ＬＥＤ電球。
  4. さらにより効果的な放熱効果を得るためにネジトップ部分に空気穴を設けることによりヒートシンクが位置しているネジ芯刳り貫きスペース部分に自然対流を促しシステム全体の熱抵抗値を下げる機能を有した請求項２記載のヒートシンク内蔵ネジ式ＬＥＤ電球
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