(57)【要約】      （修正有）【課題】吸収した熱を均一に拡散して、効果的な放熱効果を達成するＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造を提供する。【解決手段】ＬＥＤモジュール２と、灯ソケット７と、ヒートシンクモジュール４と、導熱部材６と、グローブ３と、から構成され、該ヒートシンクモジュールは、ヒートシンク４１及び該ヒートシンクに突き合わせ接合するファン４２を有し、灯ソケットに相対して設けられ、前記導熱部材は、ＬＥＤモジュール及びヒートシンクの間に設けられ、該グローブの一端は、灯ソケットの外側上に突き合わせ接合し、該ＬＥＤモジュール、ヒートシンクモジュール及び導熱部材をグローブ内に収容する。【選択図】図２
0003169380.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤモジュールと、
第１開放端及び該第１開放端に連通する第２開放端を有し、それらの間に中空収容空間を定義するグローブと、
ヒートシンク及び該ヒートシンクに相接して配置するファンを有するヒートシンクモジュールと、
上記ヒートシンク及びＬＥＤモジュールの間に設けられ、ＬＥＤモジュールと相対して貼合される受熱面、及び該受熱面の反対側の熱伝導面を有し、且つ該ヒートシンクの相対する一面と接続する導熱部材と、
その一端が上記ファンの一面側に対応して接続する灯ソケット体と、
から構成され、
上記グローブの第２開放端が上記灯ソケット体の外周側上に突き合わせ接合され、上記ＬＥＤモジュールと、ヒートシンクモジュールと、導熱部材と、を上記グローブの中空収容空間内に収容したＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造。
【請求項２】
前記ヒートシンクは、本体及び複数のヒートシンクフィンを有し、該本体周側を外向きに延伸して複数の固定部を形成し、該ヒートシンクフィンは、これらの固定部の間に分散して該本体周縁に沿って外向きに延伸して配置される請求項１に記載のＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造。
【請求項３】
前記ヒートシンクの各固定部の自由端に孔を開設し、該孔を介して灯ソケット体に固定させる請求項２に記載のＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造。
【請求項４】
前記ファンがファン羽根を収容するフレーム体を有し、該フレーム体は四隅を形成して該四隅に穿合孔を設けて、該穿合孔を貫通する固定手段により、前記灯ソケット体及びヒートシンクと結合した請求項３に記載のＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造。
【請求項５】
前記フレーム体は、更に該ヒートシンクに相対する出風側及び該出風側に相対する入風側を有し、且つ上記灯ソケット体に固定接続される請求項４に記載のＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造。
【請求項６】
前記ヒートシンクは、吸熱部及び吸熱部の反対側の放熱部を有し、該吸熱部は、前記導熱部材の熱伝導面に緊密に接合され、該放熱部は、相対する出風側上に緊密に接合する請求項５に記載のＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造。
【請求項７】
前記灯ソケット体は、前記上記グローブの第２開放端に相対する第３開放端及び突き合わせ接合部を設け、該突き合わせ接合部は、該第３開放端内に設けられ、且つ灯ソケット体中央に本体を、また、該本体から外側に延長されて第３開放端周縁に接続する複数の支持アームを有し、該支持アームの間を外気の流通する通孔として、該第３開放端に連通させた請求項４に記載のＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造。
【請求項８】
前記灯ソケット体の支持アーム及び第３開放端周縁に接続用の貫通孔を設け、該貫通孔は、前記フレーム体の穿合孔に対応して配置し、これらを貫通する固定部材により固定する請求項７に記載のＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造。
【請求項９】
前記固定部材は、螺子又は挿入ピンである請求項８に記載のＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造。
【請求項１０】
前記導熱部材とヒートシンクの接合は、ロウ付けにより固定される請求項１に記載のＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造。
【請求項１１】
前記導熱部材は、均温板（Vapor Chamber)である請求項１に記載のＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ＬＥＤ灯具に関し、特に、極めて良好なヒートシンク効果を具えるＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード(Light Emitting Diode，以下LEDと記載する)の製造技術の絶え間ない向上、及び環境保護エネルギーの議題の絶え間ない増加により、発光ダイオードは、各種の異なる照明分野への応用を拡大し始めている。例えば、ＬＥＤ車両灯、ＬＥＤ街灯、ＬＥＤデスクライト、ＬＥＤ灯具等である。
【０００３】
ハイパワー発光ダイオードが光を発する時に極めて高い熱源を発生し、これら熱源が効率的に除去されることができない時、局部に熱が累積する位置（即ち、発光部材がある位置）に高温となり、製品全体又は一部の部材の正常動作及び寿命に影響を及ぼす。
【０００４】
そのうち、発光ダイオード灯具を例とし説明する。従来のＬＥＤ灯具では、ヒートシンク構造を具えておらず、冷却のためのヒートシンクを行っていないので、ＬＥＤ灯具は、長時間の使用において、ＬＥＤが発生する熱がＬＥＤ灯具内に累積し、効率的に排出することができず、ＬＥＤの熱による焼損を招くので、当業者は、ＬＥＤ灯具内の熱排出の問題を解決する為、ＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造を開発している。
【０００５】
図１に示すように、従来のＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造は、グローブ１０と、ＬＥＤモジュール１１と、ヒートシンク１２と、灯ソケット１４と、を有し、該グローブ１０は、第1開放端１０１及び該第１開放端１０１に相対する第２開放端１０２を有し、該第１開放端１０１及び第２開放端１０２は、それらの間に中空収容空間１０４を形成し、該ＬＥＤモジュール１１及びヒートシンク１２を収容する。
【０００６】
また、前記ヒートシンク１２は、該ＬＥＤモジュール１１及び灯ソケット１４の間に設けられ、本体１２１及び複数のヒートシンクフィン１２３を有し、さらに、該本体１２１周側には、外向きに延伸した複数の固定部１２４を形成し、その該固定部１２４の自由端上に複数の孔１２５を開設する。
該ヒートシンクフィン１２３は、該固定部１２４の間に分散設置され、該本体１２１及びその該ヒートシンクフィン１２３に隣接する一面（即ち、前記ヒートシンク１２の１面）は、ＬＥＤモジュール１１と貼合し、その他面（即ち、前記ヒートシンク１２の他側）は、該灯ソケット１４上に貼合固定される。
【０００７】
前記灯ソケット１４は、本体１４１と、複数の支持アーム１４２と、該ヒートシンク１２の他面側に相対する第３開放端１４３と、を有し、該本体１４１は、該第３開放端１４３内に配設され、該支持アーム１４２は、該本体４１から該第３開放端１４３に延伸接続し、複数の開口１４５は、該支持アーム１４２の間を経て開放するように構成され、且つ該第３開放端１４３を連通する。並びに、複数の螺子（図示せず）を介し順に該孔１２５に貫通設置し、該支持アーム１４２及び第３開放端１４３の接続箇所に開設する複数の貫通孔内に挿入固定した後、該グローブ１０の第２開放端１０２から該灯ソケット１４の外側に突き合わせて接合し、前記ＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造を構成する。
【０００８】
従って、ＬＥＤモジュール１１が光を発し、高熱を発生する時、該本体１２１及びその隣り合う該ヒートシンクフィン１２３を介して、吸収した熱を輻射方式で放熱し、ＬＥＤモジュール１１に対するヒートシンクの効果を達成する。
【０００９】
従来のＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造は、ＬＥＤモジュール１１が発生する熱を散らすが、そのヒートシンク効果が良好でなく、前記ＬＥＤモジュール１１及びヒートシンク１２の接触面積（即ち、ＬＥＤモジュール１１及び本体１２１及びその隣り合う該ヒートシンクフィン１２３の接触面積）が小さく且つヒートシンク１２の熱均等性が良好でないことにより、本体１２１及びその隣り合う該ヒートシンクフィン１２３が吸収する熱がヒートシンクフィン１２３全体に迅速に均一に拡散して、外部に排出させることができないので、前記ＬＥＤモジュール１１及び本体１２１及び隣り合う該ヒートシンクフィン１２３の接触面の温度が向上し、ＬＥＤモジュール１１が局部的に過熱し、ＬＥＤ灯具全体の輝度に影響し、使用寿命を短縮させ、更には、ＬＥＤモジュール１１を損壊（例えば、焼損）させる。
【００１０】
上記のように、従来技術は、以下の欠点を有する：
１．ヒートシンク効果が良好でない
２．ＬＥＤ灯具の輝度を低減させる
３．ＬＥＤモジュールの使用寿命を短縮する。
【００１１】
上記従来の問題及び欠陥を如何に解決するかは、本考案の考案者及び当業者の研究改善を欲するところである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−１６６７４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、上記の問題を解決する為、本考案の目的は、導熱部材を介して、吸収した熱をヒートシンクに均一に拡散して放熱し、極めて良好なヒートシンク作用を効果的に達成するＬＥＤ用灯具用ヒートシンク構造を提供することにある。
【００１４】
本考案のもう１つの目的は、ＬＥＤモジュールの輝度及び使用寿命を向上するＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成する為、本考案が提供するＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造は、ＬＥＤモジュールと、第１開放端及び該第１開放端に連通する第２開放端を有し、共同で中空収容空間を定義するグローブと、ヒートシンク及び該ヒートシンクに突き合わせ接合するファンを有するヒートシンクモジュールと、該ヒートシンク及びＬＥＤモジュールの間に設けられ、ＬＥＤモジュールと相対して貼合される受熱部、及び該受熱部に相反する熱伝導部を有し、該熱伝導部が該ヒートシンクの相対する一側に接続する導熱部材と、一端が該ファン一側に対応して接続するソケット体と、を具え、該第２開放端が該ソケット体の外側上に突き合わせ接合され、該ＬＥＤモジュールと、ヒートシンクモジュールと、導熱部材と、を該中空収容空間内に収容させる。
【考案の効果】
【００１６】
従って、本考案のヒートシンク構造の設計により、ＬＥＤ灯具の輝度を効率的に向上し、極めて良好なヒートシンク効果を効率的に達成する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来技術の立体分解説明図である。
【図２】本考案の立体分解説明図である。
【図３】本考案の立体組み合わせ説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
本考案の上記目的及びその構造及び機能上の特性について、図面に基づく好適実施例を挙げ、以下に説明する。
【００１９】
本考案は、ＬＥＤ車両灯用ヒートシンク構造であり、図２、図３は、本考案の好適実施例を示す。図中にＬＥＤモジュール２と、グローブ３と、ヒートシンクモジュール４と、導熱部材６と、灯ソケット７と、を具え、該グローブ３は、第１開放端３１及び該第１開放端３１と連通する第２開放端３２を有し、該第１開放端３１及び該第２開放端３２との間に中空収容空間３４を形成し、該ＬＥＤモジュール２、ヒートシンクモジュール４及び導熱部材６を収容する。前記ＬＥＤモジュール２は、間隔を置いて配列される複数のＬＥＤチップ２１を有する。
【００２０】
前記ヒートシンクモジュール４は、ヒートシンク４１及び該ヒートシンク４１に相対して配置するファン４２を有し、該ファン４２は、フレーム体４２１及びファンホイール４２３を有し、該ファンホイール４２３は、該フレーム体４２１中に配置され、該フレーム体４２１は、出風側４２１１、出風側４２１１の反対側の入風側４２１２及び複数の穿合孔４２１４を設け、該出風側４２１１は、該ヒートシンク４１に相対し、該入風側４２１２（即ち、該ファン４２の一側）は、該灯ソケット７の一端に接続固定され、前記複数の穿合孔４２１４は、該フレーム体４２１の四隅に貫通して形成される。
【００２１】
続いて、図３において図２を補助的に参照し、該ヒートシンク４１は、本体４１１と、複数のヒートシンクフィン４１２と、吸熱部４３と、吸熱部４３と相反する放熱部４４と、を有し、該吸熱部４３は、該ヒートシンク４１の一側に形成され、該放熱部４４は、ヒートシンク４１の他側に形成され、且つ相対する該出風側５１１（即ち、前記ファン４２の他側）に接して配置される。
【００２２】
前記本体４１１周側は、外向きに延伸した複数の固定部４５を形成し、該各固定部４５は、自由端４５１を有し、該自由端４５１にソケットの貫通孔７５に対応する孔４５３を開設し、該孔４５３は、対応する固定部材（図示せず）に固定させることに用い、該好適実施例の前記固定部材は、螺子を例として説明するが、これに限定するものではなく、挿入ピンであってもよい。該ヒートシンクフィン４１２は、該固定部４５の間に分散設置され、該本体４１１周縁に沿って外向きに延伸するよう構成される。
【００２３】
また、前記導熱部材６は、均温板（Vapor Chamber)であってもよく、それは、該ヒートシンク４１及びＬＥＤモジュール２の間に設けられ、且つ受熱面６１及び該受熱面６１の反対面の熱伝導面６２を有し、該受熱面６１は、相対する該ＬＥＤモジュール２と貼合し、該熱伝導面６２は、相対するヒートシンク４１の一側と接続する（即ち、前記熱伝導面６２は、吸熱部４３上に緊密に貼合する）。該導熱部材６及びヒートシンク４１の接続方式は、ロウ付け方式で固定される。
【００２４】
従って、該均温板は、二次元放熱の特性を有し、受熱面６１でＬＥＤモジュール２が発生する熱を受けさせ、該熱伝導面６２上に迅速かつ均一に拡散させ、吸熱部４３から該熱伝導面６２の熱を放熱部４４の該ヒートシンクフィン４１２に導引して、拡散放熱し、同時に該ファン５が冷却流体を出風側４２１１から導出して、放熱部４４上の該ヒートシンクフィン４１２に対して強制放熱を行う。これにより前記導熱部材６は、ヒートシンク４１との間の接触面積を増加するだけでなく（即ち、相互間の熱伝導面６２の面積を増加する）、更に、熱をヒートシンク４１上に迅速かつ均一に導引し、効果的に放熱し、ＬＥＤモジュール２が局部的に過熱する問題を効率的に改善し、極めて良好なヒートシンク効果を効率的に達成することができる。
【００２５】
図２に示すように、前記灯ソケット７は、入風側４２１２に相対する第３開放端７１を設け、突き合わせ接合部７３は、該第３開放端７１内に設けられ、且つ本体７３１及び複数の支持アーム７３３を有し、該支持アーム７３３は、該本体７３１外側から延伸して中央の本体７３１に接続し、複数の開口７３４は、該支持アーム７３３の間に貫通設置して形成され、該第３開放端７１に連通する。
【００２６】
該支持アーム７３３及び第３開放端７１の接続箇所に複数の貫通孔７５を貫通設置し、該貫通孔７５は、該第３開放端に連通し、且つ該穿合孔４２１４に対応し、前記固定部材を介して順に対応する孔４５３、穿合孔４２１４を貫通し、貫通孔７５内に挿入固定され、前記ＬＥＤモジュール２、ヒートシンクモジュール４及び導熱部材６を該本体７３１及び該支持アーム７３３上に堅く固定する。続いて、前記グローブ３の第２開放端３２を該灯ソケット７の外側上に突き合わせ接合し、前記ＬＥＤ灯具用ヒートシンク構造を構成する。
【００２７】
従って、本考案の導熱部材６は、該ＬＥＤモジュール２及びヒートシンクモジュール４の間に設けられ、グローブ３及び灯ソケット７と一体に結合してなる構造により、極めて良好なヒートシンク効果を効率的に達成し、ＬＥＤ灯具全体の輝度及びＬＥＤモジュール２の使用寿命を効率的に向上する。
【００２８】
上記のように、本考案は、従来技術と比較し、以下の利点を有する：
1.    極めて良好なヒートシンク効果を有する；
2.    ＬＥＤ灯具全体の輝度を向上する効果を有する；
3.    ＬＥＤモジュールの使用寿命を向上する。
【００２９】
なお、本考案では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本考案の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。
【符号の説明】
【００３０】
２  ＬＥＤモジュール
２１  ＬＥＤチップ
３  グローブ
３１  第１開放端
３２  第２開放端
３４  中空収容空間
４  ヒートシンクモジュール
４１１  本体
４１２  ヒートシンクフィン
４３  吸熱部
４４  放熱部
４５  固定部
４５１  自由端
４５３  孔
４２  ファン
４２１  フレーム体
４２１１  出風側
４２１２  入風側
４２１４  穿合孔
４２３  ファンホイール
６  導熱部材
６１  受熱部
６２  熱伝導面
７  灯ソケット
７１  第３開放端
７３  突き合わせ接合部
７３１  本体
７３３  支持アーム
７３４  通孔
７５  貫通孔
【図１】
0003169380.tif 000003
【図２】
0003169380.tif 000004
【図３】
0003169380.tif 000005