特許 5975303 ＬＥＤランプ及びそれに使用するヒートシンク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5975303

(24)【登録日】2016年7月29日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】ＬＥＤランプ及びそれに使用するヒートシンク

(51)【国際特許分類】

   F21K 9/232 20160101AFI20160809BHJP

   F21K 9/00 20160101ALI20160809BHJP

   F21V 29/74 20150101ALI20160809BHJP

   F21V 29/67 20150101ALI20160809BHJP

   F21V 3/00 20150101ALI20160809BHJP

   F21V 29/83 20150101ALI20160809BHJP

   H01L 33/64 20100101ALI20160809BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20160809BHJP

【ＦＩ】

   F21K9/232 100

   F21K9/00 100

   F21V29/74

   F21V29/67 100

   F21V3/00 340

   F21V29/83

   H01L33/64

   F21Y115:10

【請求項の数】10

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-37947(P2014-37947)

(22)【出願日】2014年2月28日

(65)【公開番号】特開2015-162413(P2015-162413A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2016年2月19日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000192

【氏名又は名称】岩崎電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135965

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 要泰

(74)【代理人】

【識別番号】100100169

【弁理士】

【氏名又は名称】大塩 剛

(72)【発明者】

【氏名】杉尾 匠史郎

(72)【発明者】

【氏名】丸田 晃三

【審査官】 鈴木 重幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１３５１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６５４３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０２５１８９６１（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５２４４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２０９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０２１０８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１６４５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００５９５５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２６８９３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２５０５７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１９３１３９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００５５９０９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００５２１７５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００−１９／００

Ｆ２１Ｖ２３／００−９９／００

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｈ０１Ｌ３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

口金と、中心軸線に沿って延びる貫通孔を有する筒状のヒートシンクと、該ヒートシンクの側面に配置された基板と、該基板に装着されたＬＥＤ素子と、前記口金と前記ヒートシンクの間に配置された冷却ファンと、該冷却ファンを覆う筐体と、前記基板と前記ＬＥＤ素子を覆う透光性のカバーと、を有し、前記冷却ファンの中心軸線と前記ヒートシンクの中心軸線はランプの中心軸線に整合しており、
前記冷却ファンはモータと該モータの周囲に形成された環状の空気流路と該空気流路に設けられた回転羽根を有する軸流ファンであり、
前記ヒートシンクは、同心状に配置された内側筒状部と外側筒状部を有し、前記内側筒状部の内側に中心貫通孔が形成され、前記内側筒状部と前記外側筒状部の間に管状貫通孔が形成され、前記中心貫通孔は前記モータに対応して配置され、前記管状貫通孔は前記環状の空気流路に対応して配置され、前記中心貫通孔の断面の寸法は前記モータの断面の寸法に対応しており、前記管状貫通孔の断面の寸法は前記環状の空気流路の断面の寸法に対応していること特徴とするＬＥＤランプ。

【請求項2】

請求項１記載のＬＥＤランプにおいて、
前記カバーは、前記ヒートシンクを覆うように形成され、前記口金と反対側の端部に空気排出孔を有し、前記冷却ファンからの冷却用空気は、前記ヒートシンクの管状貫通孔を通り前記カバーの空気排出孔を経由して外部に導かれるように構成されていることを特徴とするＬＥＤランプ。

【請求項3】

請求項１又は２記載のＬＥＤランプにおいて、
前記カバーは、前記中心貫通孔のトップ側端部を塞ぐように構成されていることを特徴とするＬＥＤランプ。

【請求項4】

請求項２又は３記載のＬＥＤランプにおいて、
前記冷却ファンの空気流路と前記管状貫通孔と前記カバーの空気排出孔はランプの中心軸線に平行な軸線に沿って一直線状に延びていることを特徴とするＬＥＤランプ。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項記載のＬＥＤランプにおいて、
前記内側筒状部と前記外側筒状部の間に放射部が配置され、該放射部は円周方向に沿って等角度間隔に配置されていることを特徴とするＬＥＤランプ。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項記載のＬＥＤランプにおいて、
前記外側筒状部の内面にフィンが形成されていることを特徴とするＬＥＤランプ。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項記載のＬＥＤランプにおいて、
前記ヒートシンクは押出一体成形品であること特徴とするＬＥＤランプ。

【請求項8】

モータと回転羽根を有する軸流ファン型の冷却ファンを備えたＬＥＤランプ用のヒートシンクにおいて、
内側筒状部と、該内側筒状部を囲むように且つ該内側筒状部と同心的に配置された外側筒状部と、前記内側筒状部と前記外側筒状部の間に放射状に設けられた放射部とを有し、前記外側筒状部の外面にＬＥＤ素子を備えた基板が装着され、前記内側筒状部によって軸線方向に延びる中心貫通孔が形成され、前記内側筒状部と前記外側筒状部の間に軸線方向に延びる管状貫通孔が形成され、
前記中心貫通孔の断面の寸法は前記モータの断面の寸法に対応しており、前記管状貫通孔の断面の寸法は前記モータの周囲の環状の空気流路の断面の寸法に対応していること特徴とするヒートシンク。

【請求項9】

請求項８記載のヒートシンクにおいて、
前記外側筒状部の内面にフィンが設けられていることを特徴とするヒートシンク。

【請求項10】

請求項８又は９記載のヒートシンクにおいて、
押出一体成形品であること特徴とするヒートシンク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＬＥＤランプ及びそれに使用するヒートシンクに関し、特に、冷却ファンを備えた電球型のＬＥＤランプに関する。

【背景技術】

【0002】

発光ダイオード（以下、ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を光源とするＬＥＤランプが広く普及している。近年、ＬＥＤランプの用途の拡大に伴って、ＬＥＤランプの高出力化及び高電力化が求められている。ＬＥＤランプは、放電ランプと比較して高い発光効率を有する利点があるが、ＬＥＤが高温化すると、発光効率が低下する欠点がある。そこで、ＬＥＤの高温化を防止するために様々な手段が講じられている。例えば、ＬＥＤを冷却するための冷却ファンを設ける。

【0003】

特許文献１〜５には、電球型のＬＥＤランプの例が記載されている。これらのＬＥＤランプでは、ランプの中心軸線に垂直な円形の基板にＬＥＤ素子が装着されている。基板の背後には円形のヒートシンクが設けられている。冷却ファンは口金側に設けられている。

【0004】

特許文献６には、ランプの中心軸線に平行な角柱型の基板にＬＥＤ素子が装着されたＬＥＤランプの例が記載されている。ガス流加速用ファンは口金とは反対側のトップ側に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開2007-265892号公報

【特許文献2】特開2010-108774号公報

【特許文献3】特開2012-190557号公報

【特許文献4】特開2012-243525号公報

【特許文献5】特開2013-065436号公報

【特許文献6】特開2012-156036号公報

【特許文献7】特開2012-226960号公報

【特許文献8】特開2013-020953号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

冷却ファンの性能が低下すると、ＬＥＤが高温化し発光効率が低下する。冷却ファンの性能低下は、モータの潤滑油の劣化に起因する場合が多い。潤滑油の劣化は高温では加速される。特許文献７には、冷却ファンの信頼性を向上させるための手段として空気制御部を設けたＬＥＤ照明装置が記載されている。特許文献８にはバルーン型投光器の筒状放熱器の例が記載されている。

【0007】

本発明の目的は、ＬＥＤの発光効率を向上させると同時に、冷却ファンによる冷却効果を高めることによって、高電力且つ高出力が可能な電球型のＬＥＤランプ及びそれに使用するヒートシンクを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の実施形態によると、ＬＥＤランプは、口金と、中心軸線に沿って延びる貫通孔を有する筒状のヒートシンクと、該ヒートシンクの側面に配置された基板と、該基板に装着されたＬＥＤ素子と、前記口金と前記ヒートシンクの間に配置された冷却ファンと、該冷却ファンを覆う筐体と、前記基板と前記ＬＥＤ素子を覆う透光性のカバーと、を有し、前記冷却ファンの中心軸線と前記ヒートシンクの中心軸線はランプの中心軸線に整合しており、
前記ヒートシンクは、同心状に配置された内側筒状部と外側筒状部を有し、前記内側筒状部の内側に中心貫通孔が形成され、前記内側筒状部と前記外側筒状部の間に管状貫通孔が形成されるように構成されている。

【0009】

本実施形態によると前記ＬＥＤランプにおいて、前記冷却ファンはモータと該モータの周囲に形成された環状の空気流路と該空気流路に設けられた回転羽根を有する軸流ファンであり、前記中心貫通孔は前記モータに対応して配置され、前記管状貫通孔は前記環状の空気流路に対応して配置されてよい。

【0010】

本実施形態によると前記ＬＥＤランプにおいて、前記カバーは、前記ヒートシンクを覆うように形成され、前記口金と反対側の端部に空気排出孔を有し、前記冷却ファンからの冷却用空気は、前記ヒートシンクの管状貫通孔を通り前記カバーの空気排出孔を経由して外部に導かれるように構成されてよい。

【0011】

本実施形態によると前記ＬＥＤランプにおいて、前記カバーは、前記中心貫通孔のトップ側端部を塞ぐように構成されてよい。

【0012】

本実施形態によると前記ＬＥＤランプにおいて、前記冷却ファンの空気流路と前記管状貫通孔と前記カバーの空気排出孔はランプの中心軸線に平行な軸線に沿って一直線状に延びてよい。

【0013】

本実施形態によると前記ＬＥＤランプにおいて、前記内側筒状部と前記外側筒状部の間に放射部が配置され、該放射部は円周方向に沿って等角度間隔に配置されてよい。

【0014】

本実施形態によると前記ＬＥＤランプにおいて、前記外側筒状部の内面にフィンが形成されてよい。

【0015】

本実施形態によると前記ＬＥＤランプにおいて、前記ヒートシンクは押出一体成形品であってよい。

【0016】

本実施形態によると冷却ファンを備えたＬＥＤランプ用のヒートシンクにおいて、
内側筒状部と、該内側筒状部を囲むように且つ該内側筒状部と同心的に配置された外側筒状部と、前記内側筒状部と前記外側筒状部の間に放射状に設けられた放射部とを有し、前記外側筒状部の外面にＬＥＤ素子を備えた基板が装着され、前記内側筒状部によって軸線方向に延びる中心貫通孔が形成され、前記内側筒状部と前記外側筒状部の間に軸線方向に延びる管状貫通孔が形成されるように構成されている。

【0017】

本実施形態によると前記ヒートシンクにおいて、前記中心貫通孔は前記冷却ファンのモータに対応するように形成され、前記管状貫通孔は前記冷却ファンのモータの周囲に形成された環状の空気流路に対応するように形成されてよい。

【0018】

本実施形態によると前記ヒートシンクにおいて、前記外側筒状部の内面にフィンが設けられてよい。

【0019】

本実施形態によると前記ヒートシンクＬＥＤランプにおいて、押出一体成形品であってよい。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、ＬＥＤの発光効率を向上させると同時に、冷却ファンによる冷却効果を高めることによって、高電力且つ高出力が可能なＬＥＤランプ及びそれに使用するヒートシンクを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1A】図１Ａは、本実施形態に係るＬＥＤランプの構成例を説明する斜視図である。

【図1B】図１Ｂは、本実施形態に係るＬＥＤランプの構成例を説明する斜視図である。

【図2】図２は、本実施形態に係るＬＥＤランプの分解斜視図である。

【図3】図３は、本実施形態に係るＬＥＤランプにおける冷却用空気流を説明する説明図である。

【図4】図４は、本実施形態に係るＬＥＤランプのヒートシンクの構造を説明する斜視図である。

【図5】図５は、本実施形態に係るＬＥＤランプのヒートシンクの軸線方向に沿った断面構造を説明する説明図である。

【図6】図６は、本実施形態に係るＬＥＤランプのヒートシンクの軸線方向に垂直な平面構成を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明に係るＬＥＤランプの実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同一の要素に対しては同一の参照符号を付して、重複した説明を省略する。

【0023】

図１Ａ及び図１Ｂを参照して本実施形態に係るＬＥＤランプの例を説明する。ＬＥＤランプ１０は、口金１３と、口金１３に接続された連結部材１９と、連結部材１９に装着された筐体２０と、筐体２０に取り付けられた円筒状の透光性のカバー３１とを有する。筐体２０は、接続部２１とファン収納部２３を含む。接続部２１は、外径が比較的小さい連結部材１９と外径が比較的大きいファン収納部２３を接続する。ファン収納部２３の円周状の縁にカバー３１が接続されている。カバー３１とファン収納部２３によって、略円筒状の内部空間が形成される。本実施形態に係るＬＥＤランプは所謂電球型である。ＬＥＤランプの内部構造は、図２を参照して説明する。

【0024】

図１Ａに示すように、ファン収納部２３に空気吸入孔２３１、２３２が形成されている。図１Ｂに示すように、カバー３１のトップ側端部には空気排出孔３２が形成されている。

【0025】

図２を参照して、本実施形態に係るＬＥＤランプの内部構造を詳細に説明する。カバー３１とファン収納部２３によって形成された内部空間に、ヒートシンク１１と冷却ファン１５が配置されている。冷却ファン１５は口金１３とヒートシンク１１の間に配置されている。ヒートシンク１１と冷却ファン１５の間に、リング状の断熱部材１７が装着されている。断熱部材１７によって、ヒートシンク１１の熱が冷却ファンのモータ１５に伝達されることが阻止される。

【0026】

ヒートシンク１１は、カバー３１の内部に配置されている。ヒートシンク１１は筒状又は柱状であり、その中心軸線（対称軸）は、ＬＥＤランプの中心軸線に整合している。ヒートシンク１１の各側面に基板３０Ｂが装着されている。ヒートシンク１１は基板を支持する支持体としても機能する。基板３０Ｂは細長い矩形であってよい。本実施形態では、基板３０Ｂは、ＬＥＤランプの中心軸線に平行に且つそれを囲むように配置されている。基板３０Ｂ上には、複数のＬＥＤ素子３０Ａが整列して装着されている。図示の例では、ヒートシンク１１は８角柱状であるが、４角柱状等の多角柱状であってもよい。

【0027】

ヒートシンク１１は、熱伝導性が高い金属、例えば、銅、アルミニウム合金、等によって構成される。ヒートシンク１１の内部には軸線方向に沿って貫通孔１１１が形成されている。この貫通孔の内面には、薄い板状の多数の放熱用のフィンが設けられている。フィンは、貫通孔の軸線方向に沿って全長に渡って延びている。フィンの形状は特に限定されない。

【0028】

冷却ファン１５は、略円筒形状のファン収納部２３の内部に配置されている。冷却ファン１５の中心軸線（回転軸線）は、ＬＥＤランプの中心軸線に整合している。冷却ファン１５は、典型的にはケーシングとモータとファンを有する軸流ファンである。モータは、直流ブラシレスモータであってよい。モータの周囲に環状の空気流路が形成される。この空気流路に回転羽根が配置されている。

【0029】

ＬＥＤランプの内部には、ＬＥＤ素子３０Ａ及び冷却ファン１５に接続されたリード線が設けられているが、ここでは図示を省略している。

【0030】

図３を参照して、本実施形態に係るＬＥＤランプの空冷システムを説明する。本実施形態によると、接続部２１は、ファン収納部２３に接続されたトップ側端部２１ａと連結部材１９に接続された口金側端部２１ｂとを有し、トップ側端部２１ａの外径は口金側端部２１ｂの外径より小さい。即ち、接続部２１の外形は、口金側からトップ側に向かって細くなっている。ファン収納部２３は円筒部２３Ａと底面部２３Ｂを有し、略円筒容器の形状を有する。ファン収納部２３の底面部２３Ｂの外径は、接続部２１のトップ側端部２１ａより大きい。即ち、ファン収納部２３の底面部２３Ｂは、接続部２１のトップ側端部２１ａを囲む環状に形成されている。

【0031】

ファン収納部２３の円筒部２３Ａに第１の空気吸入孔２３１が形成され、ファン収納部２３の底面部２３Ｂに第２の空気吸入孔２３２が形成されている。カバー３１のトップ側端部には空気排出孔３２が形成されている。ファン収納部２３とカバー３１によって形成される内部空間は、空気吸入孔２３１、２３２と空気排出孔３２によって外部空間に接続されている。

【0032】

上述のように、ヒートシンク１１の内部には軸線方向に沿って貫通孔１１１が形成されている。貫通孔１１１の断面は、円形であってよいが、方形であってもよい。貫通孔１１１の中心軸線（回転軸線）は、ＬＥＤランプの中心軸線に整合している。貫通孔１１１は、冷却ファン１５側の第１の開口とトップ側の第２の開口を有し、２つの開口の間は密閉空間を形成している。図示のように、冷却ファン１５側の第２の開口は、カバー３１によって閉鎖されてよい。

【0033】

冷却ファン１５は、円柱形状のモータ１５Ａとケーシング１５Ｂを有し、モータ１５Ａの周囲に環状の空気流路１５１が形成される。この空気流路１５１に回転羽根が配置されている。ファン収納部２３の円筒部２３Ａの内面とケーシング１５Ｂの外面の間に部品用空間２３Ｃが形成されている。部品用空間２３Ｃに、ファン駆動用の回路部品、ケーブル類等が配置されている。

【0034】

ヒートシンク１１の貫通孔１１１と冷却ファン１５の環状の空気流路１５１は、整合して配置されている。更に、ファン収納部２３の底面部２３Ｂの第２の空気吸入孔２３２は、冷却ファン１５の環状の空気流路１５１に接続されている。カバー３１の空気排出孔３２、ヒートシンク１１の貫通孔１１１、冷却ファン１５の環状の空気流路、及び、ファン収納部２３の第２の空気吸入孔２３２は、ＬＥＤランプの中心軸線に沿って、且つそれを囲むように整合して配置されている。即ち、カバー３１の空気排出孔３２、ヒートシンク１１の貫通孔１１１、冷却ファン１５の環状の空気流路１５１、及び、ファン収納部２３の第２の空気吸入孔２３２は、ＬＥＤランプの中心軸線に沿って一直線状に延びる空気流路を形成する。更に、ファン収納部２３の円筒部２３Ａの第１の空気吸入孔２３１は、部品用空間２３Ｃを介して冷却ファン１５の環状の空気流路１５１に接続されている。

【0035】

冷却ファン１５を回転させると、環状の空気流路１５１に軸線方向の冷却用空気流が形成される。矢印は、冷却用空気流の経路を示す。ファン収納部２３の空気吸入孔２３１、２３２を経由して、外部空間から冷却ファン１５の環状の空気流路１５１に比較的温度が低い空気が流れ込む。冷却用空気は、冷却ファン１５を貫通し、ヒートシンク１１の貫通孔１１１に導かれる。冷却用空気は、第１の開口から貫通孔１１１に入り、第２の開口から出る。本実施形態のＬＥＤランプでは、冷却用空気は、ＬＥＤランプの中心軸線に沿って、冷却ファン１５からトップ側に向けて流れる。冷却後の比較的温度が高い空気は、カバー３１の空気排出孔３２を経由してＬＥＤランプ１０の外部に排出される。

【0036】

冷却用空気がヒートシンク１１の貫通孔１１１に接触すると熱交換が行われ、冷却用空気はヒートシンク１１より熱を奪う。本実施形態では、ヒートシンク１１の貫通孔１１１は、両端の開口を除いて、密閉空間を有するから、冷却ファン１５からの冷却用空気は全てヒートシンク１１の貫通孔１１１内を通過し、ヒートシンク１１の冷却に使用される。従って、ヒートシンク１１を効率的に冷却することができる。こうして、ＬＥＤ３０が高温となることはない。

【0037】

本実施形態のＬＥＤランプ１０では、ファン収納部２３の円筒部２３Ａ及び底面部２３Ｂに設けられた空気吸入孔２３１、２３２から外部の空気が取り入れられて、ヒートシンク１１の冷却用空気として用いられる。従って、ヒートシンク１１及びそれに装着されたＬＥＤ素子３０Ａを効果的に冷却することができる。

【0038】

本実施形態のＬＥＤランプ１０では、接続部２１のトップ側端部２１ａの外径が比較的小さく形成されているため、ファン収納部２３の第２の空気流入孔２３２の面積を大きくとれる。そのため、外部の空気を取り込み易くなる。また、接続部２１の口金側端部２１ｂの外径が比較的大きく形成されているため、接続部２１と連結部１９及び口金１３の間の取り付け強度を大きくすることができる。そのため、ランプの取り付け取り外しにおける口金１３の破損等を防止できる。

【0039】

更に、外部の空気は、先ず、ファン収納部２３の内部に導かれる。従って、外部からの比較的低温の空気は、ファン収納部２３に収納された冷却ファン１５ばかりでなく、そこに配置された回路部品等に接触する。従って、冷却ファン１５のモータ１５Ａばかりでなく、回路部品等の高温化を回避することができる。従って、冷却ファンのモータの潤滑油の劣化に起因する冷却ファンの性能低下を回避することができる。回路部品等の高温化に起因した劣化及び誤作動を防止することができる。

【0040】

図４を参照して本実施形態のヒートシンクの構造の例を説明する。図４は、本実施形態のＬＥＤランプの内部空間に装着されたヒートシンク１１、断熱部材１７及び冷却ファン１５を取り出した状態にて示す。本実施形態のヒートシンク１１は、中心の内側筒状部１１Ａと、その周りに同心状に配置された外側筒状部１１Ｂと、両者の間に設けられた板状の放射状部１１Ｃを有する。外側筒状部１１Ｂの内面には、板状の多数の放熱用のフィン１１３が形成されている。外側筒状部１１Ｂの外面１１５には、基板３０Ｂ（図２）が装着される。

【0041】

本実施形態では、内側筒状部１１Ａは円形断面の管状又は筒状に形成されているが、多角形断面の管状又は筒状に形成されてもよい。本実施形態では外側筒状部１１Ｂは、正八角形断面の管状又は筒状に形成されているが、四角形断面、六角形断面等の多角形断面の管状又は筒状に形成されてよい。放射状部１１Ｃは、内側筒状部１１Ａと外側筒状部１１Ｂの間に、円周方向に沿って等角度間隔に設けられている。放射状部１１Ｃは、内側筒状部１１Ａの外面から外側筒状部１１Ｂの内面の角部まで放射状に延びている。

【0042】

上述のように、ヒートシンク１１には、冷却ファン１５側の第１の端部からトップ側の第２の端部まで軸線方向に延びる貫通孔１１１が形成されている。貫通孔１１１は、内側筒状部１１Ａによって形成された中心貫通孔１１１Ａと、内側筒状部１１Ａと外側筒状部１１Ｂの間に形成された管状貫通孔１１１Ｂを有する。中心貫通孔１１１Ａには流速が比較的小さい微風冷却空気流が形成され、管状貫通孔１１１Ｂには流速が比較的大きい強風冷却空気流が形成される。管状貫通孔１１１Ｂは放射状部１１Ｃによって８つのセグメントに分割されている。各セグメントは略台形又は略扇形の断面形状を有する。

【0043】

図５はヒートシンク１１、断熱部材１７及び冷却ファン１５の軸線方向に沿った断面構造を示す。中心貫通孔１１１Ａ、管状貫通孔１１１Ｂ、放射状部１１Ｃ及びフィン１１３は、ヒートシンク１１の冷却ファン１５側の第１の端部からトップ側の第２の端部まで軸線方向に沿って全長に渡って延びている。

【0044】

冷却ファン１５は、円柱形状のモータ１５Ａとケーシング１５Ｂを有する軸流ファンであり、モータ１５Ａの周囲に環状の空気流路１５１が形成される。環状の空気流路１５１には回転羽根が設けられているが、ここではその図示を省略している。モータ１５Ａは中心貫通孔１１１Ａに対応して配置されている。即ち、内側筒状部１１Ａの外径はモータ１５Ａの外径は略等しい。環状の空気流路１５１は管状貫通孔１１１Ｂに対応して配置されている。上述のように、冷却ファン１５の環状の空気流路１５１は、ヒートシンク１１の管状貫通孔１１１Ｂに接続され、ランプの中心軸線に平行な連続的な一直線状の冷却空気流路を形成する。

【0045】

本実施形態では、ヒートシンク１１と冷却ファン１５の間にリング状の断熱部材１７が装着されている。従って、内側筒状部１１Ａの冷却ファン１５側の第１の端部とモータ１５Ａの間に僅かな隙間１７１が形成されている。この隙間１７１の厚さは、断熱部材１７の厚さに対応している。この隙間１７１を介して、中心貫通孔１１１Ａと冷却ファン１５の環状の空気流路１５１は接続されている。

【0046】

冷却ファン１５を回転させると、環状の空気流路１５１に軸線方向の冷却用空気流が形成される。冷却用空気の大部分又は殆どは、管状貫通孔１１１Ｂに導かれる。冷却用空気の残余又は僅かな部分は、隙間１７１を経由して、中心貫通孔１１１Ａに導かれる。管状貫通孔１１１Ｂに導かれた冷却用空気は外側筒状部１１Ｂ及びフィン１１３に直接接触し、そこから熱を奪う。外側筒状部１１Ｂの外面１１５に装着された基板３０Ｂ上のＬＥＤ素子３０Ａが冷却される。中心貫通孔１１１Ａに導かれた冷却用空気は外側筒状部１１Ｂに接触しないが、内側筒状部１１Ａに直接接触し、そこから熱を奪うと同時に中心貫通孔１１１Ａ内の空気を押し出し、置換する。

【0047】

図６を参照して本実施形態のヒートシンク１１の平面構成を説明する。本実施形態のヒートシンク１１の断面は、円形の内側筒状部１１Ａと、正八角形の外側筒状部１１Ｂと、放射状に延びる放射状部１１Ｃを有する。外側筒状部１１Ｂの内面には複数のフィン１１３が設けられている。フィン１１３は、外側筒状部１１Ｂの内面に対して垂直に内方に突出している。図示の例では、外側筒状部１１Ｂの各内面に４本のフィン１１３が設けられているが、フィン１１３の数及び高さは特に限定されない。外側筒状部１１Ｂの各外面１１５に基板３０Ｂが装着され、そこにＬＥＤ素子３０Ａが装着されている。

【0048】

外側筒状部１１Ｂの外面の各頂点には凹部１１７が形成されている。凹部１１７はヒートシンク１１の冷却ファン１５側の第１の端部からトップ側の第２の端部まで軸線方向に沿って全長に渡って延びている。凹部１１７の断面は円形の一部分である。放射状部１１Ｃは、内側筒状部１１Ａの外面から凹部１１７の外面まで放射状に延びている。本実施形態のヒートシンク１１は押し出し成形によって形成される一体成形品である。従って、長尺の成形品が安価に製造することが可能である。尚、凹部１１７を設けることによって押し成形加工が容易化される。

【0049】

以上、本実施形態に係るＬＥＤランプ及びそれを使用するヒートシンクについて説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を制限するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・削除・変更・改良等は、本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の記載によって定められる。

【符号の説明】

【0050】

１０…ＬＥＤランプ、１１…ヒートシンク、１１Ａ…内側筒状部、１１Ｂ…外側筒状部、１１Ｃ…放射状部、１３…口金、１５…冷却ファン、１７…断熱部材、１９…連結部材、２０…筐体、２１…接続部、２１ａ…トップ側端部、２１ｂ…口金側端部、２３…ファン収納部、２３Ａ…円筒部、２３Ｂ…底面部、２３Ｃ…部品用空間、３０…ＬＥＤ、３０Ａ…ＬＥＤ素子、３０Ｂ…基板、３１…カバー、３２…空気排出孔、１１１…貫通孔、１１１Ａ…中心貫通孔、１１１Ｂ…管状貫通孔、１１３…フィン、１１５…外面、１１７…凹部、１５１…空気流路、２３１、２３２…空気吸入孔

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】