JP2020520066A - 道路照明用ランプ光源アセンブリ、照明アセンブリおよび照明用ランプ - Google Patents

Abstract

駆動電源（１）、固定ホルダー（２）、ゴム輪（３）、レベラー（４）、ベース（５）、ヒートシンク（７）、プラグ（８）、ＬＥＤ光源（９）およびレンズ（１０）を含む道路照明用ランプ照明モジュールである。一体化の構造設計によって、取付体積を小さくしている。該道路照明用ランプに伝統ナトリウムランプ或いはＬＥＤランプ共通の接続部材を設けて、伝統ランプ内部光源アセンブリの構造と緊密に接続できる。複数個の高電力ＬＥＤランプビーズを一つの基板に組み込み、特定配光の一体式レンズを設け、さらにヒートシンク構造の設計を加え、かつ、熱伝導、熱蓄積、放熱材料を応用することによって、伝統ランプおよび一般ＬＥＤランプの欠点を解消でき、かつ、低光減衰、高発光効率、高省エネ率、長寿命および快速的に損なく取り替えるなどの利点もある。【選択図】図１

Description

本発明は、照明技術分野に属し、具体的に新型の道路照明用ランプに関するものである。

近年では中国経済の急速な発展につれて、基本的に工業で農業を促進し、都市で農村を導くという発展段階に達している。一方、生産発展は新農村建設の中心部分であり、他の目標を達成する物質基礎となっている。そのうち、農村公共基礎建設、特に道路建設を速めることは、発展を加速させる最も肝心な部分である。発展し続ける現在では、中国農村住民の生活質量と生活環境が徐々に改進され、農村文化が豊かになるにつれて、活動範囲が広がり、農村地域における道路及び道路照明への需要も継続的に増えていく。このような背景の下に、道路照明用ランプ分野にさらに高い要求を求めている。

最近ほとんどの農村はまだ伝統的な高圧ナトリウムランプと省エネランプを使っている。このような光源のランプは電気消費量が高く、配光が不均一で、光利用率が低く、光汚染が大きく、寿命が短いなどの欠陥がある。

現在一部分の農村は国家の省エネ・排出削減政策と要求に応じるために、一部の伝統道路ランプをＬＥＤランプに換えたが、このような普通のＬＥＤランプは一般発光効率が低く、配光が不均一で、光強度減衰が大きい。また、伝統ランプからＬＥＤランプに換えると、交換時間が長く、コストが高く、マッチング度が低く、安全係数が低く、後のメンテナンスが不便になる。

本願の出願人は既にグラフェン放熱式ＬＥＤランプを開発した。若干の光源モジュールと電源モジュールを設けることにより、新型のＬＥＤ道路照明用ランプを組み立てた。該ＬＥＤ道路照明用ランプはグラフェンを含む材料を設置することで、ＬＥＤの熱伝導率を向上させ、発光効率は伝統ナトリウムランプより２００％高められ、伝統ＬＥＤランプより３０％高められている。

このようなグラフェン放熱式ＬＥＤ照明用ランプは非常に高い発光効率を有するが、その製造と取り付けのコストが極めて高い。現在では農村道路はまだナトリウムランプあるいは一般のＬＥＤランプを使っている。これらのランプシェイドの構造が類似している。一方、本願の出願人に開発されたグラフェン放熱式ＬＥＤランプは異なったジュールを設けることによって、複数の光源モジュールを光源基板に設け、電源を電源基板に設け、光源基板と電源基板を防水性パワーストリップによって接続してＬＥＤモジュールアセンブリを形成する。このような構造上の設置は伝統ナトリウムランプ或いはＬＥＤランプの全体的構造と明らかに異なっているため、大面積での道路用ランプを交換すれば、従来使われたナトリウムランプ或いはＬＥＤランプのハウジングとフレームが捨てられ、巨大な資源浪費になり、また大量の人力が使用されている。

以上の課題に鑑み、本発明は取り付けやすく、経済的でかつ動作寿命が長くされた道路照明用ランプを提供する。一体化の構造設計によって、取付体積を小さくしている。伝統ナトリウムランプ或いはＬＥＤランプ共通の接続部材を本発明のランプに設けて、伝統ランプ内部光源アセンブリの構造と緊密に接続できる。本発明のランプは複数個の高電力ＬＥＤランプビーズを一つの基板に組み込み、特定配光の一体式レンズを設け、さらにヒートシンク構造の設計を加えてグラフェン放熱材料を応用することによって、伝統ランプおよび一般ＬＥＤランプの欠点を解消でき、かつ、低光減衰、高発光効率、高省エネ率、長寿命および快速的に損なく取り替えるなどの利点もある。

本発明はヒートシンクとＬＥＤ光源を備える新型の道路照明用ランプ光源モジュールを提供する。

前記ヒートシンクは半円形柱体に設けられている。

なお、前記光源はグラフェンを含む熱伝導性シリコーングリースによってヒートシンクの水平面に貼り合せられている。

なお、前記ヒートシンクの半円形表面は透かし彫りグリッド状に加工されている。

なお、前記ヒートシンクはアルミニウム材を用いてよく、セラミック材および／または他の金属材などの良好な放熱性をもつ材料を用いってもよい。

なお、前記ヒートシンクの半円形外面にはグラフェンを含むフッ素樹脂材がスプレーされている。

本発明は前記光源モジュール、駆動電源、ホルダー、レベラー、プラグおよびレンズを含む新型の道路照明用ランプ照明モジュールをさらに提供する。

なお、前記ホルダーは一体成形されてよく、分割型でもよい。分割型のホルダーは固定ホルダーとベースを備える。

本発明に係るランプ照明モジュールのレベラーは気泡管水準器と称されてもよい。レベラー自身には相応な目盛りが示されており、それは該ランプを取り付けた時に水平位置にあるかを検査する役割を果たしている。

なお、前記駆動電源はホルダーを介してヒートシンクと接続されている。

なお、前記ホルダーが分割式である場合、前記駆動電源が前記ベースに接続され、前記ベースが前記固定ホルダーに接続され、前記固定ホルダーと前記ベースの連結箇所にゴム輪が設けられ、前記固定ホルダーがさらに前記ヒートシンクに接続されている。前記ＬＥＤ光源はグラフェンを含む熱伝導性シリコーングリースによってヒートシンクの水平端面に貼り付けられて固定されている。前記レンズは前記ヒートシンクの水平端面に固定され、前記ＬＥＤ光源は前記ヒートシンクと前記レンズの間に配置されている。

ホルダーが一体成形である場合、前記駆動電源は前記ホルダーに接続され、前記ホルダーはヒートシンクにさらに接続されている。前記ＬＥＤ光源はグラフェンを含む熱伝導性シリコーングリースによって前記ヒートシンクの水平端面に貼り付けられて固定されている。前記レンズは前記ヒートシンクの水平端面に固定され、前記ＬＥＤ光源は前記ヒートシンクと前記レンズの間に配置されている。

なお、前記ＬＥＤ光源はＣＯＢ光源を使っている。

本発明はランプハウジングと照明モジュールを備える道路照明用ランプをさらに提供する。前記ランプハウジングは伝統ナトリウムランプのハウジングを用いてよい。

前記照明用ランプは支持部材とリフレクターを有し、リフレクターはネジでランプハウジング内に固定され、リフレクターの尾部に照明モジュールを通すための円形口が設けられている。

有益な技術効果
本発明に提供された道路照明用ランプは一体化の構造設計によって、取付体積を小さくしている。伝統ナトリウムランプ或いはＬＥＤランプと共通の接続部材を本発明のランプに設けて、伝統ランプ内部光源アセンブリの構造と緊密に接続できる。本発明のランプは複数個の高電力ＬＥＤランプビーズを一つの基板に組み込み、特定配光の一体式レンズを設け、さらにヒートシンク構造の設計を加えて熱伝導、熱蓄積、放熱材料を応用することによって、伝統ランプおよび一般ＬＥＤランプの欠点を解消でき、かつ、低光減衰、高発光効率、高省エネ率、長寿命および快速的に損なく取り替えるなどの利点もある。

図1は本発明道路照明用ランプ照明モジュール全体の構造分解図である。
図２は本発明道路照明用ランプヒートシンクの正面図である。
図３は本発明道路照明用ランプヒートシンクの側面図である。
図４は本発明道路照明用ランプヒートシンクの底面図である。
図５は本発明道路照明用ランプ全体の構造分解図である。
図６は本発明道路照明用ランプ組立成形図である。

本発明に提供された新型道路照明用ランプ照明モジュールは駆動電源、固定ホルダー、ゴム輪、レベラー、ベース、ヒートシンク、プラグ、ＬＥＤ光源とレンズを備えている。

本発明に提供された新型道路照明用ランプ照明モジュールは駆動電源、ホルダー、レベラー、ヒートシンク、プラグ、ＬＥＤ光源とレンズを備えている。

前記駆動電源はホルダーを介してヒートシンクに接続され、ヒートシンクはＬＥＤ光源に接続され、この三者はランプ照明モジュールの主体構造となっている。

前記ＬＥＤ光源と前記ヒートシンクは光源モジュールとなっている。

本発明では、駆動電源がベースに接続され、ベースが固定ホルダーに接続され、固定ホルダーとベースの連結箇所にゴム輪が設けられ、固定ホルダーがさらにヒートシンクに接続されている。ＬＥＤ光源はグラフェンを含む熱伝導性シリコーングリースによってヒートシンクの水平端面に貼り付けられて固定されている。レンズはヒートシンクの水平端面に固定され、ＬＥＤ光源はヒートシンクとレンズの間に配置されている。

別の実施形態では、駆動電源が固定ホルダーに接続され、固定ホルダーがさらにヒートシンクに接続されている。ＬＥＤ光源はグラフェンを含む熱伝導性シリコーングリースによって前記ヒートシンクの水平端面に貼り付けられて固定されている。レンズは前記ヒートシンクの水平端面に固定され、ＬＥＤ光源は前記ヒートシンクとレンズの間に配置されている。

一つの具体的な実施形態では、前記駆動電源がネジで前記ベースに固定され、前記ベースが前記固定ホルダーに接続され、前記固定ホルダーと前記ベースの連結箇所に両者を密封接続するためのゴム輪が設けられ、前記固定ホルダーがさらに前記ヒートシンクに接続されている。前記プラグがネジでヒートシンクの前端に取り付けられ、前カバーとして用いられている。

レベラーはベースの上部、ベースが駆動電源と接触して接続する箇所に設けられている。

前記光源はグラフェンを含む熱伝導性シリコーングリースによってヒートシンクの水平端面に貼り付けられて、また例えばネジで固定されており、前記レンズは例えばネジでヒートシンクの水平端面に固定され、光源はヒートシンクとレンズの間に配置されている。光源とヒートシンクの間には、グラフェンを含む熱伝導性シリコーングリースを設けて、熱を伝導し、熱抵抗を小さくするのに用いる。採用されたグラフェンを含む熱伝導性シリコーングリースは、出願人の前の特許CN201210119361.9に開示されたので、ここで改めて述べない。

前記ヒートシンクはアルミニウム材或いは販売されている任意のアルミニウム合金材で製造されるのが好ましい。この他、セラミックス材、鉄材にしてもよい。これはヒートシンクが熱を伝導するための主な媒体である。

前記ヒートシンクは半円形柱体であり、半円形表面は透かし彫りグリッド状に加工されて、空気との接触面積が大きくされ、熱量の伝導をさらに最適化にしている。それはＬＥＤ光源の放熱過程において、主にヒートシンクと空気の対流によって熱交換するからである。外気風力の影響を取り除いて、主に自然対流によって実現されている。自然対流は、ヒートシンクに触れる冷たい空気がヒートシンクで加熱されて自然に上昇し、周りの冷たい空気で続いて補って入り、絶え間なく循環することによって熱量を持ち去る。透かし彫りグリッド状を設置することにより、空気との接触面積を大きくし、ヒートシンクの熱量を最大限度で持ち去ることができる。

但し、ヒートシンクのサイズも放熱効果に影響を与える。ヒートシンクのサイズが大きすぎると、その中間部分の暖かい空気が上昇した後、周りに十分な冷たい空気が補っていない。こういう場合、中間部分の放熱効率が低くなり、温度が高くなり、「ヒートアイランド現象」を形成して、光源寿命が短くなってしまう。この点を考えると、ヒートシンクのサイズの設計に対して、放熱効率を最大に保証するとともに、ヒートアイランド現象も引き起こしてはいけない。われわれが研究した結果、ヒートシンクの形状が変わらない場合、ヒートシンクの水平長方形縦断面のサイズについては、該長方形縦断面の長さは１００〜３００ｍｍ、好ましくは１５０〜２５０ｍｍ、より好ましくは１８０〜２２０ｍｍであり、例えば、１９０ｍｍ、１９５ｍｍ、２００ｍｍ、２０５ｍｍ、２１０ｍｍなどであってよい。その幅は２０ｍｍ〜８０ｍｍ、好ましくは３０〜７０ｍｍ、より好ましくは４０〜６０ｍｍであり、４５ｍｍ、４６ｍｍ、４７ｍｍ、４８ｍｍ、４９ｍｍ、５０ｍｍ、５１ｍｍ、５２ｍｍ、５３ｍｍ、５４ｍｍ、５５ｍｍなどであってよい。該ヒートシンクは半円形柱体で、その横断面の半円形の半径は通常１０〜４０ｍｍであり、好ましくは１５〜３５ｍｍ、より好ましくは２０〜３０ｍｍであり、２１ｍｍ、２２ｍｍ、２３ｍｍ、２４ｍｍ、２５ｍｍ、２６ｍｍ、２７ｍｍ、２８ｍｍ、２９ｍｍ、３０ｍｍなどであってよい。通常、サイズを前記範囲にしては、放熱効果がわりと良い。たくさん試みた結果、このサイズは後の取付操作に便利であり、ナトリウムランプハウジングにより便利に収納することができる。

形状とサイズを最適化にするという前提で、熱伝導および熱放射率を増加させるために、本発明はグラフェンを含むフッ素樹脂複合材とヒートシンクを組み合わせている。ヒートシンクの半円形外面にグラフェンを含むフッ素樹脂放熱材をスプレーすることによって、ヒートシンクの放熱効率を向上させた。採用されたグラフェンを含むフッ素樹脂複合材（ＲＬＣＰグラフェンフッ素樹脂複合材と称されてもよい）は、出願人の先行の特許CN201310089504.0に開示されたので、ここで改めて述べない。

前記電源部材は高効率、高力率の定電流絶縁駆動電源を採用している。複数の電子デバイスによって全体が構成されている。この電源部材は円柱型一体化の設計を用いている。美しい外観のほかに、該柱体は高さ５〜６ｃｍの中空円柱体であり、駆動電源の良好な放熱を確保するとともに、電子デバイスを外に露出させなく、安全係数を高めた。駆動電源の動作時に生じた熱量は熱伝導という方式で固定されたヒートシンクに伝導され、また放射と対流という形式で放熱を行って、電源のコアとなる電気デバイスのダメージを防ぎ、駆動電源の動作寿命を長くした。

前記ＬＥＤ光源部材はいろいろな種類のランプ光源を採用してよく、好ましくはＣＯＢ光源であり、集積ビーズの一種である。ＣＯＢ集積光源は一般ＬＥＤビーズより発光効率が高く、色の許容差が小さい。また、ＣＯＢ光源のチップはフリップチップ技術を採用したＣＯＢ光源であり、フリップチップ技術はサファイア基板を取り除き、熱抵抗を小さくして、ＬＥＤランプの放熱機能をさらに向上させている。

本発明に提供される前記ＣＯＢ光源のビーズは一字型で基板に配布されている。たくさんの選別を経て、熱量の問題を考えて、基板の材質として超伝導アルミニウムを用いる。熱伝導率は最適な効果に達しており、光減衰をさらに低減して、動作寿命を長くしている。

本発明に提供されるレンズの材料はガラス、ＰＣまたはＰＭＭＡであってよく、ガラスは好ましい。

現在では、ほとんどのＬＥＤランプの光はランバート型分布を呈しており、中心光が強く、かつ対称した円形光点分布であり、道路照明に直接に応用することができない。本発明はレンズを最適化にし、直接に二次光学レンズで配光し、配光が蝙蝠翼型分布を呈し、照明が均一で、眩光現象を防ぎ、かつ光抽出効率が９５％以上に達している。そして、ＬＥＤを固定するキャリアＰＣＢ基板は設計の需要に応じる任意の形状でよく、外観の多様化は可能である。

前記固定ホルダーは熱伝導性、構造に優れる任意の材料でもよく、好ましくは銅、鉄、セラミックス、アルミニウムおよび相応な合金材料であり、より好ましくはアルミニウムおよびその合金材料、セラミックス、最も好ましくはアルミニウム合金材料である。本発明の固定ホルダーはアルミニウム合金材質を採用して、熱伝導と熱放射の効果を強化している。本発明はホルダー全体をヒートシンクの断面と高度的に密着してかつ係合面形状が同じな半円形に設計している。取付の時、ネジで照明モジュール構造を固定ホルダーに確実に固定してから、固定ホルダーとベースをネジで接続する。ヒートシンクと空気の間に熱量を伝導するとともに、一部の熱量は熱伝導という形で固定ホルダーに伝導され、固定ホルダーの弧状表面はヒートシンクと密着して、最も薄い密着箇所は０．３ｃｍに達している。固定の役割を果たす一方、固定ホルダーは光源動作からの熱量を伝達するのを分担し、光減衰の発生速度を低減し、動作寿命を長くした。

固定ホルダーと駆動電源を接続するベース部材はナイロン、金属、ＰＴＦＥの何れにしてよい。本発明はＰＴＦＥが好ましい。ランプは露出という形で周囲環境に取り付けられ、空気中の物質と化学反応が起こって、腐食老化などの現象が生じることを考える上で、ＰＴＦＥ材料は腐食老化の発生を最大限度で減じることができる。また、ＰＴＦＥの熱抵抗が非常に大きいので、前端ヒートシンクと駆動電源の間の熱影響、熱干渉をよく避けることができる。

ランプ実装角度の特殊性を考え、また、水平トルクの影響もあるため、ベースの全体構造は中央沈下の柱体に設計されている。実験から分かるように、ベース柱体の中央構造が５ｃｍ〜６ｃｍまで沈下すると一番安定している。このような構造は安定に接続する役割を果たしており、また、固定ホルダーは取付操作に影響しない。

ホルダーは一体成形構造である場合、ホルダーはアルミニウム合金や他の材質を採用し、アルミニウム合金は好ましい。

前記プラグはナイロン、金属、ＰＴＦＥの何れにしてよい。本発明はアルミニウム合金が好ましく、これによって、ランプ全体はより調和・美観になり、ヒートシンク熱量に対する伝導をさらに加速させて、補助的に放熱する役割を果たしている。ランプは密閉されるように周囲環境に取り付けられており、動作周期が長くなると、空気中の物質と化学反応が起こることが避けられなく、内部から腐食老化なども生じる。ヒートシンクは一体的な加工を採用したので、そのトップにバリがある。これは取付操作者に隠れた危険をもたらすほかに、美観性も下がっている。この問題を解決するために、プラグはヒートシンクのトップにぴったりくっついた半円状に設計され、そして、プラグの重さを２５０ｇ〜３００ｇに制御して、一定のトルクが生じて、ランプ実装の安定性を妨害するのを避けることができる。

前記レベラーは市販されている何れの気泡水準器であり、形状は円柱型、方形などの任意形状であってよい。材質としてパラスチックを選ぶ。本発明は取付操作のプロセスを最適化した。ランプ全体の特殊な取付角度を考えて、レベラーとベースを接合し、レベラーをベース上部に設け、ベースと駆動電源が触れて接続する箇所に位置し、駆動電源の最下端から６ｃｍ〜７ｃｍ離れている。レベラーを最適な使用効果にしている。また、取付操作のプロセスにおいて、一つの水平基準値を取付操作者に提供して、よく取り付けるか否かを測る。側面からランプの全体安定性を向上させて、安全係数を高めた。

本発明はランプハウジングと照明モジュールを備える道路照明用ランプをさらに提供する。前記ランプハウジングは伝統ナトリウムランプのハウジングを用いてよい。

前記照明用ランプは支持部材とリフレクターを有し、リフレクターはネジでランプハウジング内に固定され、リフレクターの尾部に照明モジュールを通すための円形口が設けられている。

照明モジュールは支持部材に接続されており、支持部材はネジでランプハウジングに固定されている。

以下は実施例と図面を介して本実用新案の実施の形態を詳しく説明する。これにより、本実用新案がどのように技術手段を応用して技術課題を解決し、かつ技術効果を奏するか、という実現過程を十分に理解しかつこれをもって施すことができる。

図１に示すように、本発明に提供される新型道路照明用ランプ照明モジュールは駆動電源１、固定ホルダー２、ゴム輪３、レベラー４、ベース５、ヒートシンク７、プラグ８、ＬＥＤ光源９とレンズ１０を備えている。前記駆動電源１がネジ６で前記ベース２に固定され、前記ベース５が前記固定ホルダー２に接続され、前記固定ホルダー２と前記ベース５の連結中間箇所に両者を密封接続するためのゴム輪３が設けられている。また、図１にはベース５と固定ホルダー２が離れる構造が示されているが、この二者を一緒にモールディングして、一つの部材の形にすることができ、この場合、ホルダーと称してもよい。前記固定ホルダー２がさらにヒートシンク７に接続されている。前記プラグ８がネジ６でヒートシンクの前端に取り付けられ、前カバーとして用いられている。レベラーはベース５の上部、ベース５が駆動電源１と接続する箇所に設けられている。前記レンズ１０はヒートシンクの水平面にネジで固定され、光源９はヒートシンク７とレンズ１０の間に配置されており、グラフェンを含む熱伝導性シリコーングリースによってヒートシンク７の水平端面に貼り付けられ、さらにネジで固定されている。前記ヒートシンク７の半円形外面にはグラフェンを含むフッ素樹脂複合材がスプレーされている。

図２〜４に示すように、前記ヒートシンクは半円形柱体であり、半円形表面は透かし彫りグリッド状に加工され、空気との接触面積を増やし、さらに熱量の伝導を最適化にした。ヒートシンクの水平長方形縦断面のサイズは長さ（１００ｍｍ〜３００ｍｍ）＊幅（２０ｍｍ〜８０ｍｍ）にされ、半円柱体の横断面半円形の半径は１０ｍｍ〜４０ｍｍにされている。

図５と図６に示すように、道路照明用ランプはランプハウジング１０、照明モジュール、支持部材１１とリフレクター１２を有する。リフレクター１２はネジでランプハウジング１０内に固定され、リフレクターの尾部に照明モジュールを通すための円形口が設けられている。照明モジュールは支持部材１１に接続されており、支持部材１１はネジでランプハウジングに固定されている。

以下の実施例において採用される物質は以下の通りである。実施例で使用される各物質はすべて商業源から購入可能なものである。

以下の実施例に使用されるグラフェン含有フッ素樹脂複合材料の具体的な製造は以下の通りである。
質量比として５０％の含フッ素シリコーン樹脂（上海薈研新材料有限公司）、４０％のアクリル希釈剤、４％の電子移動式有機化合物であるポリプロピレン、１％のグラフェン、１％のカーボンナノチューブ、１％のチタンホワイト粉末、硬化剤として３％のエポキシ樹脂を工程の順次に混合させた後、常温で８００−１０００回転／分間の条件で均一に攪拌して、目的塗料を形成した。

以下の実施例において使用されるグラフェン含有熱伝導シリコーングリースの具体的な製造は以下の通りである。
採用される添加物成分及びそれらの質量比として、カーボンナノチューブ、グラフェン、粒子物の質量比は１：６：３であり、全部添加物とシリコーンオイルの体積比は６：４である。
カーボンナノチューブの純度≧９５ｗｔ％で、その灰分≦０．２ｗｔ％である。
前記粒子物はパラフィンを包覆した相変化カプセルとし、パラフィンを包覆する材料はアルミナとし、相変化温度は２９℃とし、平均粒径は６０μｍとする。
上記のシリコーンオイルは、２５℃の場合は粘度が５０００００ｃＳｔであるジメチルシリコーンオイルと水素化シリコーンオイルの混合物とする。

製造方法
質量比が６：３のグラフェンと粒子物を少量のシリコーンオイルに添加して予め混合させて、機械的な攪拌の条件で、穏やかに所定質量のカーボンナノチューブに入れながら、常時にシリコーンオイルを所定のシリコーンオイル含有量まで補充した。続いて半時間機械的に攪拌した後、対ローラ式研磨機によって混合物を１時間研磨して、最終のシリコーングリースを得た。

図２〜図４に基づいてヒートシンクを製造した。アルミニウム合金（ＡＬ６０６３−Ｔ５）で製造される該ヒートシンクの水平長方形縦断面の長さは２００ｍｍとし、幅は５０ｍｍとした。その横断面の半円形の半径は３１ｍｍであった。
採用した光源は、シンセン大道半導体有限公司に製造された、型番Ｇ４Ｎ２ＣＤ１２０−Ｆ１２２１−Ｌ１３５０３３６ｈのＣＯＢ光源であった。電源は、シンセン市市福碩光電科技有限公司に製造された、型番ＦＳ−３０Ｗ−０．９Ａの３０Ｗ直流出力電源であった。
図１に記載の方法により、ＡＬ６０６３で製造したアルミニウムホルダー（サイズはφ８８ｍｍ＊７４．５ｍｍ）を採用した。ＰＣレベラーを採用した。レンズはＰＭＭＡレンズとし、ＰＣプラグとした。上記部材は図１の方法で組み立てて実施例１のモジュールを得た。
なお、ヒートシンク底面とＬＥＤ光源の間に台湾利民シリコーングリースを塗布した。

実施例1と同じな方法で、図２〜図４に基づいて、ヒートシンクを製造した。該ヒートシンクはアルミニウム合金（ＡＬ６０６３−Ｔ５）を採用した。製造されたヒートシンクの水平長方形縦断面の長さは２００ｍｍとし、幅は５０ｍｍとした。その横断面の半円形の半径は３１ｍｍであった。
このヒートシンクの表面に対して、脱脂、除染というクリーニング処理を行った。目的塗料を十分に攪拌してからスプレーガンに入れた。スプレーガンの圧力を０．４ＭＰａにし、目的表面を狙い、両者の距離が１０〜２０ｃｍで、塗料が物体表面に均一に覆うように２〜３回スプレーした。塗装が均一で明るく、その厚さは必要に応じて最適に選ぶことができる。塗装は１２時間自然乾燥して固化し、または、乾燥オーブンに１０分間放置して迅速に固化することができる。
実施例１と同じな方法でモジュールを製造した。実施例１との相違点は、ヒートシンクの底面とＬＥＤ光源の間にグラフェンを含む熱伝導性シリコーングリースを塗布したことにある。

測定方法
ＡＴ４５３２高精度マルチチャンネル温度測定器を採用している。マルチチャンネル温度測定器は多点温度に適用し、かつ、リアルに監視しフォローする計装機器であり、測定便利、高精度、繰り返して利用可能な熱電対測定点という利点がある。搭載されたソフトウェアによって、温度上昇のプロセスが曲線で記録され、保存分析、コミュニケーションに便利である。家電、モーター、電熱器具、温度調節器、変圧器、オーブン、熱保護装置などの業界の製造メーカーや品質検査機関が多点温度場への検査に適用し、電動工具、照明ランプなどの日常生活用電気製品の温度上昇測定の理想の工具である。
測定条件：環境温度２５℃、環境湿度５５％。
熱線法：ＧＢ１０２９７−８８非金属固体材料熱伝導係数の測定方法。マルチチャンネル温度測定器の熱電対はそれぞれ光源基板、ヒートシンクのフィンに接続され、サンプルを１２０分間点灯させて、１０分ごとに当時の温度を記録するように設定されている。実施例１と実施例２の温度差を比較して、結果データは表１に示されている。

実施例１に対して、下記のことが分かった。ヒートシンクを半円形柱体にすることによって、実施例１で得た道路照明用ランプモジュールは一体化の構造設計が実現し、ランプモジュールの取付体積を小さくした。実施例１のランプに伝統ナトリウムランプやLEDランプ共通の接続部材を配置することによって、伝統道路ランプ内部の光源アセンブリと緊密に接続することができる。

そして、実施例２にはさらに２種のグラフェン材料を組み入れた。図１から、グラフェン材料を使用した実施例２の光源基板の温度上昇は、グラフェン材料を使用しない実施例１のサンプルより明らかに緩やかであることが分かる。最終安定状態での温度差が１３℃に達しており、グラフェン材料を使用したシステムの冷却能力が強いことが判明した。光源基板とヒートシンクフィンの温度差から分かるように、グラフェン材料をスプレーした後の温度差が３℃ぐらいで、スプレーしない場合は６℃ぐらいになる。これにより、グラフェン材料を使用することで、システムはよりよい熱放射能力を有し、ＬＥＤチップの温度を低減させたことが判明した。これによって、本発明はＲＬＣＰフッ素樹脂複合材料コーティングとグラフェン熱伝導性シリコーングリース材料を加えることで、さらに光源発光効率を高め、光減衰を低減させ、ヒートシンクの放熱効率を向上させた。

上記のように、本発明は光源モジュール、照明モジュールおよび道路照明用ランプを提供している。本発明の光源モジュール、照明モジュールおよび道路照明用ランプに使用されるヒートシンクは半円形柱体にされている。本発明は一体化の構造設計によって、取付体積を小さくした。伝統ナトリウムランプ或いはＬＥＤランプ共通の接続部材を本発明のランプに設けて、伝統ランプ内部光源アセンブリの構造と緊密に接続できる。本発明のランプは複数個の高電力ＬＥＤランプビーズを一つの基板に組み込み、特定配光の一体式レンズを設け、さらにヒートシンク構造の設計を加えて、かつ、熱伝導、熱蓄積、放熱材料を応用することによって、伝統ランプおよび一般ＬＥＤランプの欠点を解消でき、かつ、低光減衰、高発光効率、高省エネ率、長寿命および快速的に損なく取り替えるなどの利点もある。

上記のすべてはその主要作用が本知的財産を実施することにあり、本新製品及び／又は新方法を実施する他の形態を制限する意図設定がない。本分野の当業者は本重要情報を利用して、上記内容を修正したりして、類似的な実行を実現することがある。しかし、本発明新製品に基づくすべての修正又は改造は本発明特許請求の範囲に属する。

以上の記載は、本発明の好ましい実施例にすぎなく、本発明に対して他の形態を制限するものであらず、本専門の技術に詳しい何らかの者であれば、上記に披露した技術内容を利用して、変更や改変型するなどして均等的変形の等効果実施をする可能性があるが、本発明の技術案の内容を超えないものであれば、本発明の技術的実質に基づき以上の実施例に対する何らかの簡単な修正、均等的変形、及び改変型は、依然として本発明技術案にかかる保護の範囲に属する。

中国特許第201210119361.9号公報 中国特許第201310089504.0号公報

Claims (11)

1. ヒートシンクとＬＥＤ光源を含むであって、前記ヒートシンクは半円形柱体のヒートシンクである、光源モジュール。
2. 前記ＬＥＤ光源はグラフェンを含む熱伝導性シリコーングリースによってヒートシンクの水平端面に貼り合せられている請求項１に記載の光源モジュール。
3. 前記ヒートシンクの半円形柱体の半円形の外面全体にはグラフェンを含むフッ素樹脂材がスプレーされている請求項１または２に記載の光源モジュール。
4. 前記ヒートシンクの半円形表面は透かし彫りグリッド状に加工されている請求項１〜３に記載の光源モジュール。
5. 前記ヒートシンクはアルミニウム材、セラミック材および／または他の良好な放熱性をもつ金属材料を使っている請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源モジュール。
6. ヒートシンクとＬＥＤ光源を備える光源モジュール、駆動電源、ホルダー、レベラー、プラグおよびレンズを含む、照明モジュール。
7. 前記ＬＥＤ光源はＣＯＢ光源を使っている請求項６に記載の照明モジュール。
8. 駆動電源がホルダーに接続され、ホルダーがヒートシンクに接続され、ＬＥＤ光源がグラフェンを含む熱伝導性シリコーングリースによってヒートシンクの水平端面に貼り合せられて固定され、レンズがヒートシンクの水平面に固定され、ＬＥＤ光源がヒートシンクとレンズの間に配置されている請求項６または７に記載の照明モジュール。
9. 光源モジュールは請求項１〜５のいずれか１項に記載の光源モジュールである請求項６〜８のいずれか１項に記載の照明モジュール。
10. ランプハウジングと請求項６〜９のいずれか１項に記載の照明モジュールを備える道路照明用ランプであって、前記ランプハウジングは伝統ナトリウムランプのハウジングを採用している道路照明用ランプ。
11. 支持部材と、ランプハウジング内に固定され、尾部に該照明モジュールを通すための円形口が設けられているリフレクターとをさらに含む請求項１０に記載の道路照明用ランプ。

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