(57)【要約】  本発明は発光ダイオード照明設備を提供する。本発明の発光ダイオード照明設備は放熱板要素、複数の放熱フィン、発光ダイオード発光装置、複数の熱伝導要素、カバー体要素を含む。複数の放熱フィンは放熱板要素の表面に突設される。複数の熱伝導要素は放熱板要素の表面に緊密に接触し、複数の放熱フィンの間に設置される。発光ダイオード発光装置の動作過程で生じた熱は、複数の熱伝導要素が有する高効率の熱伝導作用によって、放熱板要素および複数の放熱フィンに均一に分散し、ただちに放熱される。このほか、カバー体要素は防水の通し孔を有し、電源コードを通して制御回路を作動させる。したがって、該照明設備は屋外設置に適する。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一表面および該第一表面に相対する第二表面を有する放熱板要素、
該放熱板要素の該第二表面に突設した複数の放熱フィン、
第一部分および該第一部分から延伸して平坦端部を有する第二部分を含み、該第一部分は該放熱板要素の該第一表面に緊密に接触している第一熱伝導要素、
該第一熱伝導要素の該第二部分の該平坦端部に設置され、電気エネルギーを光に変換する発光ダイオード発光装置を含み、および
カバー体要素は該放熱板要素と接合し、該カバー体要素および該放熱板要素間に該発光ダイオード発光装置および該第一熱伝導要素を収納する密封空間を形成し、
該カバー体要素は、該発光ダイオード発光装置が放射する光を透過する透明カバーを有する、
ことを特徴とする屋外型発光ダイオード照明設備。
【請求項２】
該カバー体要素は断熱環が該放熱板要素の周囲と接合していることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項３】
該放熱板要素の第一表面に設置する複数の第二熱伝導要素をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項４】
該放熱板要素の第二表面上に設置され、前記複数の放熱フィンの間に取り付けられる複数の第二熱伝導要素をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項５】
該熱伝導要素はヒートパイプまたはベーパーチャンバーであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項６】
該発光ダイオード発光装置は、少なくとも発光ダイオードチップ、またはレーザーダイオードチップを含むことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項７】
該発光ダイオード発光装置から放射される光の方向は、該放熱板要素と大体平行であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項８】
該発光ダイオード発光装置と電気的に接続することにより、該発光ダイオード発光装置の光の放射を制御する制御回路をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項９】
該制御回路は該密封空間内に設置されることを特徴とする請求項８に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項１０】
該カバー体要素は防水の通し孔を有し、電源コードを通して該制御回路を作動させることを特徴とする請求項８に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項１１】
該カバー体要素は防水接続装置を有し、該制御回路および電源と電気的に接続することを特徴とする請求項８に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項１２】
中心孔、周囲、前方および後方を有する放熱要素、
該放熱要素の該周囲を取り囲んだ複数の放熱フィン、
平坦端部を有し、該中心孔の内壁に緊密に挿嵌され、該平坦端部は該放熱要素の外側に位置する熱伝導要素、
該熱伝導要素の該平坦端部に設置され、電気エネルギーを光に変換する発光ダイオード発光装置を含み、および
第一カバー体要素は該放熱要素の該前方と接合して該発光ダイオード発光装置を収納し、
該第一カバー体要素は該発光ダイオード発光装置が放射する光を透過する透明カバーを有する、
ことを特徴とする屋外型発光ダイオード照明設備。
【請求項１３】
該第一カバー体要素は、第一断熱環が該放熱要素の該前方と接合していることを特徴とする請求項１２に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項１４】
該熱伝導要素は、ヒートパイプまたはベーパーチャンバーであることを特徴とする請求項１２に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項１５】
該発光ダイオード発光装置は、少なくとも発光ダイオードチップ、またはレーザーダイオードチップを含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項１６】
該発光ダイオード発光装置と電気的に接続することにより、該発光ダイオード発光装置の光の放射を制御する制御回路をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項１７】
該放熱要素の該後方と接合することにより、該制御回路を収納する第二カバー体要素をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項１８】
該第二カバー体要素は、第二断熱環が該放熱要素の該後方と接合していることを特徴とする請求項１７に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項１９】
該第二カバー体要素は防水の通し孔を有し、電源コードを通して該制御回路を作動させることを特徴とする請求項１６に記載の発光ダイオード照明設備。
【請求項２０】
該第二カバー体要素は防水接続装置を有し、該制御回路および電源と電気的に接続することを特徴とする請求項１６に記載の発光ダイオード照明設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光ダイオード照明設備、特に屋外設置に適した発光ダイオード照明設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、省電力、耐震、高速応答、および大量生産性など多くの利点を有する。したがって、現在、発光ダイオードを光源とした照明設備の研究、発展が続いている。既存の高出力発光ダイオードは一定時間光の放射を続けると、過度の温度上昇が起こり、発光ダイオード自体の発光効率が落ちて照度も上がらない。このため、高出力発光ダイオードを応用した各種製品はすべて、良好な熱伝導構造および放熱構造が必要である。このほか、現在の固定式照明設備で、体積が比較的大きいもののほとんどは移動が不便であるのに対し、体積が小さい携帯可能な照明設備は照度が不足する。結果として、携帯性と照明照度を兼ね備えることは難しい。
【０００３】
したがって、体積が比較的小さく、高照度および携帯性を有し、屋外設置に適した発光ダイオード照明設備を提供する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の範囲は屋外型発光ダイオード照明設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
好適な実施例において、本発明の発光ダイオード照明設備は、放熱板要素、複数の放熱フィン、第一熱伝導要素、発光ダイオード発光装置、複数の第二熱伝導要素、およびカバー体要素を含む。放熱板要素は、第一表面および第一表面の裏面である第二表面を有する。複数の放熱フィンは、放熱板要素の第二表面に突設される。第一熱伝導要素は第一部分および第一部分から延伸し、平坦端部を有する第二部分を含む。第一部分は放熱板要素の第一表面に緊密に接触する。発光ダイオード発光装置は第一熱伝導要素の第二部分の平坦端部に設置されており、電気エネルギーを光に変換する。複数の第二熱伝導要素は放熱板要素の第一表面に設置される。あるいは放熱板要素の第二表面に設置され、複数の放熱フィンの間に取り付けられる。これにより、発光ダイオード発光装置の動作過程で生じる熱は放熱板要素に均一に分散され、ただちに放熱板要素および複数の放熱フィンから放熱される。カバー体要素の構造は、断熱環が放熱板要素の周囲と接合し、発光ダイオード発光装置および第一熱伝導要素を収納する密封空間を形成する。カバー体要素は、照明効果を得るため、発光ダイオード発光装置が放射する光を透過する透明カバーを有する。
【０００６】
この他、発光ダイオード照明設備は、密封空間内にさらに制御回路を含む。制御回路は発光ダイオード発光装置と電気的に接続することにより、発光ダイオード発光装置の光の放射を制御する。カバー体要素は防水の通し孔を有し、電源コードを通して制御回路を作動させる。したがって、本発明の高出力発光ダイオード照明設備は高放熱効率の特性を有するほか、屋外照明に適した密封構造も有する。
【０００７】
本発明の長所および意義について、以下の発明の詳細および添付する図面によりさらに理解を深めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の第一の好適な実施例における発光ダイオード照明設備の構成図。
【図１Ｂ】図１Ａの発光ダイオード照明設備のＸ−Ｘ断面図。
【図１Ｃ】図１Ｂの発光ダイオード照明設備のＹ−Ｙ断面図。
【図２Ａ】発光ダイオード照明設備における複数の第二熱伝導要素の別の幾何学的配置を示す構成図。
【図２Ｂ】図２Ａの発光ダイオード照明設備のＺ−Ｚ断面図。
【図３Ａ】発光ダイオード照明設備における第一熱伝導要素の別の幾何学的配置を示す構成図。
【図３Ｂ】図３Ａの発光ダイオード照明設備のＷ−Ｗ断面図。
【図４Ａ】本発明の第二の好適な実施例における発光ダイオード照明設備の構成図。
【図４Ｂ】図４Ａの発光ダイオード照明設備のＭ−Ｍ断面図。
【図４Ｃ】図４Ｂの発光ダイオード照明設備のＮ−Ｎ断面図。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【０００９】
図１ＡからＣを参照されたい。図１Ａは本発明の第一の好適な実施例における、発光ダイオード照明設備１の構成図である。図１Ｂは図１Ａの発光ダイオード照明設備１のＸ−Ｘ断面図である。図１Ｃは図１Ｂの発光ダイオード照明設備１のＹ−Ｙ断面図である。
【００１０】
第一の好適な実施例において、本発明の発光ダイオード照明設備１は放熱板要素１０、複数の放熱フィン１１、第一熱伝導要素１２、発光ダイオード発光装置１３、複数の第二熱伝導要素１４、カバー体要素１５、押さえ板１６、および制御回路１７（回路基板およびその他必要な電子要素を含む）を含む。
【００１１】
放熱板要素１０は第一表面１０２および第一表面１０２の裏面である第二表面１０４を有する。複数の放熱フィン１１は放熱板要素１０の第二表面１０４に突設される。第一熱伝導要素１２は第一部分１２２および第一部分１２２から延伸し、平坦端部を有する第二部分１２４を含む。第一部分１２２は押さえ板１６で放熱板要素１０の第一表面１０２に固定され、かつ押さえ板１６を複数のボルト１６２で螺着することにより、押さえ板１６を第一部分１２２に押さえつけ、第一表面１０２に緊密に接触させる。第一熱伝導要素１２はヒートパイプ（Ｈｅａｔ  ｐｉｐｅ）、ベーパーチャンバー（Ｖａｐｏｒ  ｃｈａｍｂｅｒ）、またはその他高熱伝導効率を有する装置である。
【００１２】
発光ダイオード発光装置１３は、第一熱伝導要素１２の第二部分１２４の平坦端部に設置されており、電気エネルギーを光に変換する。その放射した光の方向は放熱板要素１０と大体平行である。発光ダイオード発光装置１３は少なくとも、高出力の発光ダイオードチップ（Ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ  ｃｈｉｐ）、または高出力のレーザーダイオードチップ（Ｌａｓｅｒ  ｄｉｏｄｅ  ｃｈｉｐ）を含む。
【００１３】
複数の第二熱伝導要素１４は放熱板要素１０の第二表面１０４に設置され、複数の放熱フィン１１の間に取り付けられる。それにより、発光ダイオード発光装置１３の動作過程で生じる熱は放熱板要素１０に均一に分散され、ただちに放熱板要素１０および複数の放熱フィン１１から放熱される。複数の第二熱伝導要素１４は、放熱板要素１０の第二表面１０４に緊密に嵌合するよう変形しており、熱分散効率を上げている。さらに図２Ａおよび図２Ｂを参照されたい。図２Ａは発光ダイオード照明設備１における、複数の第二熱伝導要素１４の別の幾何学的配置を示す構成図である。図２Ｂは図２Ａの発光ダイオード照明設備１のＺ−Ｚ断面図である。注意すべきことは、複数の第二熱伝導要素１４も、図２Ａおよび図２Ｂに示すように放熱板要素１０の第一表面１０２に設置することができる。この状態では、複数の第二熱伝導要素１４も押さえ板１６によって第一表面１０２に固定されている。また、放熱板要素１０の第一表面１０２も複数の第二熱伝導要素１４が接着するように複数のくぼみを形成している。ほかに、複数の第二熱伝導要素１４は第一熱伝導要素１２の第一部分１２２に平行に設置しているが、これに限定されず、たとえば第一部分１２２に垂直に設置する。
【００１４】
図１ＡからＣを参照されたい。カバー体要素１５の構造は、断熱環１５２が放熱板要素１０の周囲と接合し、発光ダイオード発光装置１３および第一熱伝導要素１２を収納する密封空間Ｓ１を形成する。さらに図３Ａおよび図３Ｂを参照されたい。図３Ａは発光ダイオード照明設備１における、第一熱伝導要素１２の別の幾何学的配置を示す構成図である。図３Ｂは図３Ａの発光ダイオード照明設備１のＷ−Ｗ断面図である。密封空間Ｓ１内における第一熱伝導要素１２の実際の幾何学的配置は、実際の製品設計を踏まえて決定し、特にそれと制御回路１７で起こり得る干渉状態が主要な論理的根拠となる。したがって、図３Ａおよび図３Ｂに示すような配置も考えられる。
【００１５】
図１ＡからＣを参照されたい。カバー体要素１５は複数のボルト１５４でも固定される。カバー体要素１５は、照明効果を得るため、発光ダイオード発光装置１３が放射する光を透過する透明カバー１５６を有する。注意すべきことは、断熱環１５２は図に示すようなＯ型環に限らず、その他密封用の座金でもよい。また、カバー体要素１５および放熱板要素１０の接合もその他の方法、たとえば接合部分または接合面に防水、防塵のペースト剤を塗布して密封空間Ｓ１を形成することもできる。ほかに、止め輪、止め具またはその他の固定装置でもよく、ひいては直接溶接して密封空間Ｓ１を形成してもよい。
【００１６】
制御回路１７は密封空間Ｓ１内に設置され、発光ダイオード発光装置１３と電気的に接続することにより、発光ダイオード発光装置１３の光の放射を制御する。電源コード１８をカバー体要素１５の防水の通し孔１５８に通し、制御回路１７を作動させる。防水の通し孔１５８は、図１Ｂに示すように、防水コネクタによって防水機能を有する。あるいは通した電源コード１８および防水の通し孔１５８の隙間に防水、防塵の材料を直接充填して密封固定する。
【００１７】
実施例において、防水の通し孔１５８は防水接続装置に代替できる。防水接続装置は密封空間Ｓ１内で制御回路１７と、外側では電源と電気的に接続することにより、直接電力を供給または充電できる。
【００１８】
図４ＡからＣを参照されたい。図４Ａは本発明の第二の好適な実施例における、発光ダイオード照明設備２の構成図である。図４Ｂは図４Ａの発光ダイオード照明設備２のＭ−Ｍ断面図であり、図４Ｃは図４Ｂの発光ダイオード照明設備２のＮ−Ｎ断面図である。
【００１９】
第二の好適な実施例において、本発明の発光ダイオード照明設備２は放熱要素２０、複数の放熱フィン２０８、熱伝導要素２１、発光ダイオード発光装置２２、第一カバー体要素２３、第二カバー体要素２４、および制御回路２５（回路基板およびその他必要な電子要素を含む）を含む。
【００２０】
放熱要素２０は中心孔２００、周囲２０２、前方２０４、および後方２０６を有する。複数の放熱フィン２０８は放熱要素２０の周囲２０２を取り囲んでなる。熱伝導要素２１は平坦端部２１２および尾部２１４を有する。熱伝導要素２１は、その尾部２１４を放熱要素２０の前方２０４から放熱要素２０の中心孔２００に挿入する。それにより、熱伝導要素２１の大部分は中心孔２００の内壁に緊密に挿嵌され、また熱伝導要素２１の平坦端部２１２は放熱要素２０の外側に位置することになる。この緊密な挿嵌の方法は中間ばめおよび締まりばめを用いることができ、あるいはまず中心孔２００内または熱伝導要素２１の尾部２１４に銀ペースト塗布し、尾部２１４を中心孔２００に挿入後、尾部２１４および中心孔２００の隙間に銀ペーストを満たす。熱伝導要素２１はヒートパイプ、ベーパーチャンバー、またはその他高熱伝導効率を有する装置である。
【００２１】
発光ダイオード発光装置２２は熱伝導要素２１の平坦端部２１２に設置されており、電気エネルギーを光に変換する。発光ダイオード発光装置２２は少なくとも高出力の発光ダイオードチップ、または高出力のレーザーダイオードチップを含む。
【００２２】
第一カバー体要素２３の構造は第一断熱環２３２が放熱要素２０の前方２０４と接合し、発光ダイオード発光装置２２を収納している。第一カバー体要素２３は複数のボルト２３４でも固定される。第一カバー体要素２３は、照明効果を得るため、発光ダイオード発光装置２２が放射する光を透過する透明カバー２３６を有する。注意すべきことは、第一断熱環２３２は図２に示すようなＯ型環に限らず、その他密封用の座金でもよい。また、第一カバー体要素２３および放熱要素２０の接合もその他の方法、たとえば接合部分または接合面に防水、防塵のペースト剤を塗布して密封することもできる。ほかに、その他の固定装置でもよく、ひいては直接溶接して密封してもよい。
【００２３】
第二カバー体要素２４の構造は、第二断熱環２４２が放熱要素２０の後方２０６と接合し、制御回路２５を収納する密封空間Ｓ２を形成する。第二カバー体要素２４は複数のボルト２４４でも固定される。注意すべきことは、比較的大きい密封空間Ｓ２が必要な場合、放熱要素２０の幾何学的構造のため、密封する前にまず板状物２６を施し、第三断熱環２６２で放熱要素２０の後方２０６を密封し、またこの板状物２６を複数のボルト２６４で固定する。図４Ｃ（熱伝導要素２１を含まない）を参照すると、放熱要素２０の軸方向中間部分は、複数の肋材が放熱要素２０を貫通した複数の貫通孔を形成している。したがって、板状物２６は放熱要素２０の後方２０６を密封し、第二カバー体要素２４が必要な密封平面を提供するほかに、さらに重要なことは、第一カバー体要素２３の密封を完全にすることである。反対に、もし放熱要素２０に横肋材が使用されれば、前記貫通孔はすべて止まり孔に変わり、第一カバー体要素２３は板状物２６を必要とせず密封できる。実施例において、密封空間Ｓ２の断面および第一カバー体要素２３が密封する断面が相等するならば、第二カバー体要素２４は、前記貫通孔を直接密封し、必要な密封空間Ｓ２を形成するため、板状物２６は不要となる。
【００２４】
制御回路２５は密封空間Ｓ２内に設置され、発光ダイオード発光装置２２と電気的に接続することにより、発光ダイオード発光装置２２の光の放射を制御する。制御回路２５は前記貫通孔を通って発光ダイオード発光装置２２と電気的に接続する。電源コード２７は第二カバー体要素２４の防水の通し孔２４６を通して電源を供給する。防水の通し孔２４６は、図２に示すように、防水コネクタによって防水機能を有する。あるいは通した電源コード２７および防水の通し孔２４６の隙間に防水、防塵の材料を直接充填して密封固定する。
【００２５】
別の実施例において、防水の通し孔２４６は防水接続装置に代替できる。防水接続装置は密封空間Ｓ２内で制御回路２５と、外側では電源と電気的に接続することにより、直接電力を供給または充電できる。
【００２６】
したがって複数の実施例において、本発明の高出力発光ダイオード照明設備は高放熱効率の特性を有するほか、屋外照明に適した密封構造も有する。
【００２７】
以上の好適な実施例の詳述により、本発明の長所および意義をさらに詳しく叙述したが、以上前述した好適な実施例は本発明の範囲に全く制限を加えない。反対にその目的は、本発明の特許請求の範囲に記載した範囲内において、各種変更を含み、相等性を有する。
【符号の説明】
【００２８】
Ｓ１  密封空間
Ｓ２  密封空間
１  発光ダイオード照明設備
２  発光ダイオード照明設備
１０  放熱板要素
１１  放熱フィン
１２  第一熱伝導要素
１３  発光ダイオード発光装置
１４  第二熱伝導要素
１５  カバー体要素
１６  押さえ板
１７  制御回路
１８  電源コード
２０  放熱要素
２１  熱伝導要素
２２  発光ダイオード発光装置
２３  第一カバー体要素
２４  第二カバー体要素
２５  制御回路
２６  板状物
２７  電源コード
１０２  第一表面
１０４  第二表面
１２２  第一部分
１２４  第二部分
１５２  断熱環
１５４  ボルト
１５６  透明カバー
１５８  防水の通し孔
１６２  ボルト
２００  中心孔
２０２  周囲
２０４  前方
２０６  後方
２０８  放熱フィン
２１２  平坦端部
２１４  尾部
２３２  第一断熱環
２３４  ボルト
２３６  透明カバー
２４２  第二断熱環
２４４  ボルト
２４６  防水の通し孔
２６２  第三断熱環
２６４  ボルト
【図１Ａ】
2010511271.tif 000003
【図１Ｂ】
2010511271.tif 000004
【図１Ｃ】
2010511271.tif 000005
【図２Ａ】
2010511271.tif 000006
【図２Ｂ】
2010511271.tif 000007
【図３Ａ】
2010511271.tif 000008
【図３Ｂ】
2010511271.tif 000009
【図４Ａ】
2010511271.tif 000010
【図４Ｂ】
2010511271.tif 000011
【図４Ｃ】
2010511271.tif 000012
【国際調査報告】
2010511271.tif 000013
2010511271.tif 000014
2010511271.tif 000015
2010511271.tif 000016
2010511271.tif 000017
2010511271.tif 000018