(57)【要約】【課題】散熱機能を高めると共に、光源の均一性及び照明効果を向上することができる高性能発光体を提供する。【解決手段】本発明は、連接部１０と、散熱体２０と、発光部３０と、中央通風部４０と、透光外殻５０と、を含む。連接部１０は、導風部１３と、導風室１５と、通風孔１６とを具備し、発光部３０は、散熱体２０のワーク・サーフェス２１上に配列される複数の発光ダイオード３１を含み、ワーク・サーフェス２１は散熱体２０と内、外通路２２、２３との間に介在される。中央通風部４０は、第一端４１と、第二端４２と、中央通路４３とを具備し、中央通路４３が内通路２２と連通し、第二端４２が透光外殻５０内に位置される。内気流通路Ｗ１は透気孔５３と、中央通路４３と、内通路２２と、導風部１３と、通風孔１６とからなり、外気流通路Ｗ２は透気孔５３と、収容空間５２と、外通路２３と、導風室１５と、通風孔１６とからなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連接部と、散熱体と、発光部と、中央通風部と、透光外殻と、を含む高性能発光体であって、
前記連接部は、電気連接部と、前記電気連接部と接続する電気エネルギー処理部と、前記電気エネルギー処理部の一側に設けられる導風部と、前記電気エネルギー処理部の外縁に設けられる連接殻体と、前記連接殻体内側の中空部に形成される導風室と、前記連接殻体上に設けられる少なくとも一つの通風孔とを具備し、
前記散熱体は、前記連接部の一端に設けられると共に、一端面に設けられるワーク・サーフェスと、中央に設けられる内通路と、前記内通路の外側に設けられる少なくとも一つの外通路とを具備し、
前記発光部は、前記ワーク・サーフェス上に環状に配列される複数の発光ダイオードを含み、前記発光ダイオードの電源が前記電気エネルギー処理部により供給され、
前記中央通風部は、前記散熱体の開放端に設けられると共に、第一端と、第二端と、少なくとも一つの中央通路とを具備し、前記第一端が前記散熱体内に固定され、且つ前記中央通路が前記内通路と連通し、一つの連通孔を形成し、
前記透光外殻は、前記散熱体の一端に連結される固定縁と、内部中空の収容空間と、内外に連通する透気孔とを具備し、前記収容空間中に前記中央通風部を容置することができ、
前記通風孔と前記透気孔の間には一つの内気流通路と数個の外気流通路とを形成し、なお、前記内気流通路は前記透気孔と、前記中央通路と、前記内通路と、前記導風部と、前記通風孔とからなり、前記外気流通路は前記透気孔と、前記収容空間と、外通路と、導風室と、前記通風孔とからなることを特徴とする高性能発光体。
【請求項２】
前記導風部は、円錐状構造、又は平面構造により構成され、平面構造である場合、前記導風部に非電気扇風機を設けることを特徴とする請求項１に記載の高性能発光体。
【請求項３】
前記内通路は、円形通路、又は多辺形通路により構成され、多辺形通路である場合、複数の前記中央通風部を配設することを特徴とする請求項１に記載の高性能発光体。
【請求項４】
前記発光部はさらに、導光部を含み、前記導光部が一つの内面と一つの外面とを具備し、前記外面が所定の円錐角度を有すると共に、その上に複数の光学微小構造を設けてなることを特徴とする請求項１に記載の高性能発光体。
【請求項５】
前記発光部はさらに、拡散片を含み、前記拡散片が光線を均一に拡散してなることを特徴とする請求項１に記載の高性能発光体。
【請求項６】
前記中央通風部は、外面に反射光部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の高性能発光体。
【請求項７】
前記透光外殻は、複数の微小構造を具備し、前記微小構造は一つが微小孔からなることを特徴とする請求項１に記載の高性能発光体。
【請求項８】
前記導光部は、前記発光ダイオードの表面と接触すると共に、前記発光ダイオードを完全に被覆することを特徴とする請求項４に記載の高性能発光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高性能発光体に係り、特に気流通路と分流拡散構造を介して散熱機能を高めると共に、補助発光構造を介して光源の均一性及び照明効果を向上することができる高性能発光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
第一種の公知の照明装置８０は図１１に示すように、複数の発光ダイオード８１（Light  Emitting  Diode，LED）が放射状に発光して構成される。また、第二種の公知の照明装置は図１２に示すように、複数の発光ダイオード９１が一つのランプ座９２上に配設されて構成される。
【０００３】
一方、発光ダイオード（LED）は一般的に一定の動作温度を有し、過熱すると、照度が段々低くなるので、最後に消滅（焼壊）する場合がある。このため、発光ダイオードを照明装置に使用するには、温度制御に特に注意する必要がある。
【０００４】
上記公知の照明装置には、次のような欠点がある。
１．散熱機能が低い。第一種の照明装置８０では、発光ダイオードが放射状に配列されているので、その発光熱が中央部に集中し易く、熱量が累積し温度上昇が速い。このため、散熱がされず、照度が段々低くなり、消滅（焼壊）に至る場合がある。第二種の照明装置９０では、発光ダイオードがランプ座上に均一に分布されているが、気流通路が形成されず、気流によって散熱を加速することができない。このため、散熱機能が悪く、長時間の発光使用に耐えることはできない。
【０００５】
２．照明効果に限界がある。上記公知の照明装置は、発光ダイオードの発光を単に利用するだけで、補助光線の照射構造を有しないので、照明効果に限界がある。また、発光ダイオードの個数を増設しても、散熱や電気消費量という重大問題が新たに発生する。
そこで、発光ダイオードの数量、照明需要及び照度需要の三者間において、いかに最適なバランスをとりながら、高熱による照度の低減及び消滅（焼壊）という問題を解決するかは研究開発上の基本課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、気流通路と分流拡散構造を介して散熱機能を高めると共に、補助発光構造を介して光源の均一性及び照明効果を向上することができる高性能発光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述目的を達成するため、本発明は、連接部と、散熱体と、発光部と、中央通風部と、透光外殻と、を含む高性能発光体であって、前記連接部は、電気連接部と、前記電気連接部と接続する電気エネルギー処理部と、前記電気エネルギー処理部の一側に設けられる導風部と、前記電気エネルギー処理部の外縁に設けられる連接殻体と、前記連接殻体内側の中空部に形成される導風室と、前記連接殻体上に設けられる少なくとも一つの通風孔とを具備し、前記散熱体は、前記連接部の一端に設けられると共に、一端面に設けられるワーク・サーフェスと、中央に設けられる内通路と、前記内通路の外側に設けられる少なくとも一つの外通路とを具備し、前記発光部は、前記ワーク・サーフェス上に環状に配列される複数の発光ダイオードを含み、前記発光ダイオードの電源が前記電気エネルギー処理部により供給され、前記中央通風部は、前記散熱体の開放端に設けられると共に、第一端と、第二端と、少なくとも一つの中央通路とを具備し、前記第一端が前記散熱体内に固定され、且つ前記中央通路が前記内通路と連通し、一つの連通孔を形成し、前記透光外殻は、前記散熱体の一端に連結される固定縁と、内部中空の収容空間と、内外に連通する透気孔とを具備し、前記収容空間中に前記中央通風部を容置することができ、前記通風孔と前記透気孔の間には一つの内気流通路と数個の外気流通路とを形成し、なお、前記内気流通路は前記透気孔と、前記中央通路と、前記内通路と、前記導風部と、前記通風孔とからなり、前記外気流通路は前記透気孔と、前記収容空間と、外通路と、導風室と、前記通風孔とからなることを特徴とする高性能発光体である。
【０００８】
前記導風部は、円錐状構造、又は平面構造により構成され、平面構造である場合、前記導風部に非電気扇風機を設ける。
前記内通路は、円形通路、又は多辺形通路により構成され、多辺形通路である場合、複数の前記中央通風部を配設する。
前記発光部はさらに、導光部を含み、前記導光部が一つの内面と一つの外面とを具備し、前記外面が所定の円錐角度を有すると共に、その上に複数の光学微小構造を設けてなる。
前記発光部はさらに、拡散片を含み、前記拡散片が光線を均一に拡散してなる。
前記中央通風部は、外面に反射光部が設けられる。
前記透光外殻は、複数の微小構造を具備し、前記微小構造は一つが微小孔からなる。
前記導光部は、前記発光ダイオードの表面と接触すると共に、前記発光ダイオードを完全に被覆する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の高性能発光体によれば、次のような効果がある。
１．気流通路による散熱効果が抜群。本発明では、散熱体による散熱作用のみならず、加えて、散熱体と中央通風部とにより構成された気流通路が実質的に、散熱体の両端において熱対流を顕著に引き起こす効果をもたらしている。このため、発光ダイオードによる発光熱が散熱体へ伝導するときでも、散熱体に溜まることなく、気流によって発散されるようになる。したがって、散熱効果に優れる。
【００１０】
２．分流拡散構造による散熱効果の向上。本発明では、内、外気流通路を同時に有し、正面装着、又は背面装着でも、外部の冷空気が発光体内に進入した後に、自然対流の状態で内・外気流通路へそれぞれ流れるので、散熱体の中央及び外周にある熱帯を効果的に発散することができる。即ち、分流拡散構造は散熱体の熱量の拡散を加速すると共に、散熱効果を向上する。
【００１１】
３．補助発光構造による照明効果の向上。本発明では、発光ダイオードに拡散片と導光部を設けることにより、発光ダイオードが発する光線を拡散すると共に、照明効果を倍増することができる。
【００１２】
４．補助発光構造による光源均一性の向上。本発明では、透光外殻に光学微小構造、又は微小孔構造を配設することにより、発光部の光源をより均一に発光させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による高性能発光体の分解斜視図である。
【図２】本発明による高性能発光体の縦断面図である。
【図３】本発明の散熱体の拡大模式図である。
【図４】本発明の透光外殻の分解斜視図である。
【図５Ａ】本発明の第一装設方式による導光部の設置模式図である。
【図５Ｂ】図５Ａにおける導光部の一つの実施例の拡大模式図である。
【図５Ｃ】図５Ｂの一部拡大模式図である。
【図５Ｄ】図５Ａにおける導光部のもう一つの実施例の拡大模式図である。
【図６Ａ】本発明の第一装設方式による拡散片の設置模式図である。
【図６Ｂ】図６Ａにおける拡散片の一つの実施例の拡大模式図である。
【図６Ｃ】図６Ａにおける拡散片のもう一つの実施例の拡大模式図である。
【図７】本発明の第二装設方式の設置模式図である。
【図８Ａ】本発明の第二装設方式による導光部の設置模式図である。
【図８Ｂ】図８Ａにおける導光部の一つの実施例の拡大模式図である。
【図８Ｃ】図８Ｂの一部拡大模式図である。
【図８Ｄ】図５Ａにおける導光部のもう一つの実施例の拡大模式図である。
【図９Ａ】本発明の第二装設方式による拡散片の設置模式図である。
【図９Ｂ】図９Ａにおける拡散片の一つの実施例の拡大模式図である。
【図９Ｃ】図９Ａにおける拡散片のもう一つの実施例の拡大模式図である。
【図１０】本発明の散熱体の内通路の第二形状の模式図である。
【図１１】第一種の公知の発光ダイオード照明装置の模式図である。
【図１２】第二種の公知の発光ダイオード照明装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１と図２に示すように、本発明の高性能発光体は、連接部１０と、散熱体２０と、発光部３０と、中央通風部４０と、透光外殻５０と、を含む。
【００１６】
前記連接部１０は、電気連接部１１と、前記電気連接部１１と接続する電気エネルギー処理部１２と、前記電気エネルギー処理部１２の一側に設けられる導風部１３と、前記電気エネルギー処理部１２の外縁に設けられる連接殻体１４と、前記連接殻体１４内側の中空部に形成される導風室１５と、前記連接殻体１４上に設けられる少なくとも一つの通風孔１６とを具備する。
【００１７】
前記散熱体２０は、図３に示すように、前記連接部１０の一端に設けられると共に、散熱体２０の一端面に設けられる一つのワーク・サーフェス２１と、散熱体２０の中央に設けられる内通路２２と、前記内通路２２の外側に設けられる少なくとも一つの外通路２３とを具備する。
【００１８】
前記発光部３０は、図３に示すように、前記ワーク・サーフェス２１上に環状に配列される複数の発光ダイオードを３１含み、前記発光ダイオード３１の電源が前記電気エネルギー処理部１２により供給される。
【００１９】
前記中央通風部４０は、前記散熱体２０の開放端に設けられると共に、一つの第一端４１と、一つの第二端４２と、少なくとも一つの中央通路４３とを具備する。前記第一端４１が前記散熱体２０内に固定され、且つ前記中央通路４３が前記内通路２２と連通し、一つの連通孔を形成する。
【００２０】
前記透光外殻５０は、図４に示すように、前記散熱体２０の一端に連結される固定縁５１と、内部中空の収容空間５２と、前記透光外殻５０の内外に連通する透気孔５３とを具備する。前記収容空間５２中には前記中央通風部４０を容置することができる。
【００２１】
前記通風孔１６と前記透気孔５３の間には一つの内気流通路Ｗ１と、数個の外気流通路Ｗ２とを形成する。前記内気流通路Ｗ１は、前記透光外殻５０の前記透気孔５３が、前記中央通風部４０の前記中央通路３２と、前記散熱体２０の前記内通路２２と、前記連接部１０の前記導風部１３と、前記導風室１５の前記通風孔１６とを経由して形成する。前記外気流通路Ｗ２は、前記透光外殻５０の前記透気孔５３が、前記収容空間５２と、前記散熱体２０の前記外通路２３と、前記連接部１０の導風室１５と、前記通風孔１６とを経由して形成する。
【００２２】
実務上、前記導風部１３は、円錐状構造（図５Ａと図８Ａを参照）、又は平面構造（図６Ａと図９Ａを参照）により構成される。前記導風部１３が平面構造である場合は、その上に電気を使用しない非電気扇風機１３１（図６Ａを参照）を設け、前記扇風機１３１は自然対流によって駆動される。
【００２３】
前記内通路２２は、円形通路、又は多辺形通路（図１０を参照）により構成される。前記内通路２２が多辺形通路である場合は、複数の前記中央通風部４０を装設する。
【００２４】
前記発光部３０はさらに、一つの導光部３２、又は一つの拡散片３３を含み、又は両者を同時に含む。これにより、照明効果を向上させることができる。
【００２５】
前記導光部３０は図５Ａと図８Ａに示すように、一つの内面３２１と一つの外面３２２とを具備し、前記外面３２２が所定の円錐角度を有すると共に、その上に複数の光学微小構造３２３（図５Ｂと図５Ｃ、図８Ｂと図８Ｃを参照）を設ける。前記導光部３２は、前記発光ダイオード３１の表面と接触することができ（図５Ｂと図８Ｂを参照）、しかも前記発光ダイオード３１を完全に接触して被覆することもできる（図５Ｄと図８Ｄを参照）。発光ダイオード３１と導光部３２との接触によって、発光ダイオード３１の光源を伝送するだけではなく、発光ダイオード３１による熱エネルギーを導光部３２へ伝導することができる。これにより、発光ダイオード３１の熱エネルギーを低減することができる。
【００２６】
次に、前記拡散片３３は、光線を均一に拡散する（図６Ａ、図６Ｂ、図９Ａ及び図９Ｂを参照）。前記拡散片３３と発光ダイオード３１との表面接触によって（図６Ｂと図９Ｂを参照）、発光ダイオード３１を完全に接触して被覆することができる（図６Ｃと図９Ｃを参照）。発光ダイオード３１と拡散片３３との接触によって、発光ダイオード３１の光源を伝送するだけではなく、発光ダイオード３１による熱エネルギーを拡散片３３へ伝導することができる。これにより、発光ダイオード３１の熱エネルギーを低減することができる。
【００２７】
前記中央通風部４０は、外面に光線を反射するための反射光部４４が設けられる。
【００２８】
前記透光外殻５０は、微小構造を具備し、これにより、発光部３０の光源が均一に照射される。また、前記透光外殻５０には図４に示すように、孔の直径が光周波数より小さい微小孔５４を設ける。光線が微小孔５４に照射するときは、回折効果が得られ、光源が照射する光線がより均一になる。
【００２９】
本発明の装設方式では、連接部１０を上向きにすると共に、透光外殻５０を下向きにすることにより、所定位置に装設を行う（例えば、図２に示すような天井にこれを設ける）。また、連接部１０を下向きにすると共に、透光外殻５０を上向きにするにより、所定位置に装設を行うこともできる（例えば、図７に示すように、路面にこれを設けることにより、路面照明に供する）。また、実際の用途に応じて、各角度の装設を行えばよい。
【００３０】
本発明では、発光ダイオード３１の発光を照明として起動し、発光ダイオード３１の発光によって極めて高い熱の温度が発生する場合、一方で、発光ダイオード３１の後方の散熱体２０が熱を伝導し散熱する。他方で、発光ダイオード３１の前方の導光部３２（拡散片３３）が熱を伝導し散熱する。
【００３１】
透光外殻５０の内部では、熱の温度が発生する場合、透気孔５３が外部の冷たい温度の空気（冷気）を吸入し（図２を参照）、二つの気流が形成される。一つの気流が内気流通路Ｗ１（透光孔５３、中央通路４３、内通路２２、導風部１３、通風孔１６）へ流入し、もう一つの気流が外気流通路Ｗ２（透光孔５３、収容空間５２、外通路２３、導風室１５、通風孔１６）へ流入する。これにより、熱が出されてしまい、発光ダイオード３１を長時間使用しても、過熱されることはない。
【００３２】
本発明では、上記の上下関係を逆転して使用する場合でも、効能が変わらない。差異は風の流れの順序が反対となることにあるだけである。透光外殻５０の内部では、熱の温度が発生するとき、通風孔１６が外部の冷気を吸入し（図８Ａを参照）、二つの気流を形成する。一つの気流が内気流通路Ｗ１（通風孔１６、導風部１３、内通路２２、中央通路４３、透気孔５３）へ流入し、もう一つの気流が外気流通路Ｗ２（通風孔１６、導風室１５、外通路２３、収容空間５２、透気孔５３）へ流入する。これにより、熱が迅速に発散される。
【符号の説明】
【００３３】
１０    連接部
１１    電気連接部
１２    電気エネルギー処理部
１３    導風部
１３１  扇風機
１４    連接殻体
１５    導風室
１６    通風孔
２０    散熱体
２１    ワーク・サーフェス
２２    内通路
２３    外通路
３０    発光部
３１    発光ダイオード
３２    導光部
３２１  内面
３２２  外面
３２３  光学微小構造
３３    拡散片
４０    中央通風部
４１    第一端
４２    第二端
４３    中央通路
４４    反射光部
５０    透光外殻
５１    固定縁
５２    収容空間
５３    透気孔
５４    微小孔（構造）
８０    照明装置
８１    発光ダイオード
９０    照明装置
９１    発光ダイオード
９２    ランプ座
Ｗ１    内気流通路
Ｗ２    外気流通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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