CN102084178A - 照明装置用的壳体和具有该壳体的照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种照明装置用的壳体和具有该壳体的照明装置(1)，在该照明装置(1)中通过多色射出成形一体形成区划形成反射空间(12)的大致圆筒状的罩基材(15)、和反射LED(60)的光的反射体(16)。由于反射体(16)通过树脂形成，因此，可以使得灯罩(10)轻量化。又，由于罩基材(15)和反射体(16)通过多色成形一体形成，因此可减少制造步骤。又，由于罩基材(15)和反射体(16)通过多色成形一体形成，因此，灯罩(10)可形成为规定的立体形状。

Description

照明装置用的壳体和具有该壳体的照明装置
技术领域
本发明涉及一种照明装置用的壳体和配备该壳体的照明装置。
背景技术
近年来，由于原油价格的持续升高、地球温暖化、基于RoHS(Restriction of Hazardous Substances)限制的水银使用的抑制等环境问题，节能性良好的发光二极管(下面，称为LED)光源用于一般照明的情况越来越多。
在以往的照明装置中，聚光灯对于LED光源照明化的尝试是比较活跃的。聚光灯包括，具有电路部的灯罩，和设置在电路部背面的AL压铸制造的散热片，和反射光源的光的反射体。反射体通过采用铝的压铸成形而形成的情况下，为了提高光反射性，一般进行铝或纯银的蒸镀，或进行白色涂装。
另一方面，作为具有LED光源的照明装置，还已知有采用特定树脂片的灯罩(例如，参考专利文献1)。
在专利文献1中，揭示了一种具有多层片的灯罩，该多层片是将高刚性、高散热部作为基材，在基材的至少一侧表面形成高反射层而形成的。又，多层化片，通过真空成形等热成形形成。
现有专利文献
专利文献1日本专利公开2008-3254号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，照明装置的反射体需要高精度的光学设计，尽量在制造反射体的时候，要求高的尺寸精度，但如果如以往那样采用铝的话，则有尺寸精度降低，光反射性下降的情况。因此，必须对反射体进一步实施白色涂装以提高光反射性，从而组装的步骤增加，制造成本也升高了。而且，如果采用铝，还具有照明装置自身变重，使用变得困难的问题。
又，如专利文献1所记载的多层化片是平面地使用的，具有无法用于立体的灯罩这样的问题。
本发明的主要目的是，提供一种轻量化的、抑制制造花费的立体的照明装置用壳体和照明装置。
解决问题的手段
本发明的照明装置用壳体具有：罩基材，其一端部形成为扩开，并在该罩基材的内部区划形成反射空间，在所述反射空间侧具有反射面，该罩基材的另一端能够面对所述反射空间地安装光源；和反射层，其通过多色成形与该罩基材一体层叠形成，并反射所述光源的光。
在本发明中，由于反射层由树脂形成，和采用铝的情况相比，壳体得到轻量化的效果。
由，由于反射层由树脂构成，因此可以高尺寸精度形成反射层。因此，与通过采用铝的压铸成形形成反射层的情况相比，能够提高光反射性。
进一步的，由于光反射性提高，可降低光源的发光量，达到节省能量的目的。
且，不需要如以往那样为了提高光反射性而另外对反射面进行白色涂布的作业，因此可抑制制造步骤的增加。又，罩基材和反射层一体形成，可减少制造步骤。
进一步的，由于罩基材和反射层通过多色射出成形形成，因此壳体可形成为规定的立体形状。
又，所述罩基材的热传导率最好是3.0W/m·K以上20W/m·K以下。
在本发明中，罩基材的热传导率为特定的值，因此可提高壳体的散热性。此处，如果罩基材的热传导率不到3.0W/m·K，则罩基材有可能变形。且LED的发光效率也可能下降。另一方面，如果罩基材的热传导率超过20W/m·K，则罩基材的机械强度、成形性可能会受到损害。
所述反射层的全光线反射率(Y值)最好是95以上。
在本发明中，由于构成反射层的树脂具有特定的Y值，因此光源的光得到适当的反射。此处，如果构成反射层的树脂的Y值不到95，则需要提高光源的消耗电力以增加发光量，这样就无法达到节能的效果。
又，作为形成这样的反射层的树脂材料，可采用例如，聚碳酸酯系树脂(出光兴产株式会社生产，商品名：塔夫龙(タフロン)URC2501)等。该聚碳酸酯系树脂厚度为0.8mm、UL-94 V-0，因此具有优越的阻燃性。又，由于聚碳酸酯系树脂具有较高的刚性，因此可提高壳体的刚性。
进一步的，最好在所述罩基材的反射面的相反侧的相反面上，一体地层叠形成有散热片。
在本发明中，通过散热片增加了罩基材的比面积，因此可提高壳体的散热性。又，这样的散热片最好是由PPS和PC等具有高热传导性的材料形成。此处，形成散热片的树脂材料与形成罩基材的树脂材料相同的话，则粘附性提高，可将罩基材所具有的热进一步发散。又，罩基材、反射层和散热片通过三色成形一体形成，因此无需增加制造步骤，可同时制造罩基材、反射层和散热片。
又，最好在所述反射层的与所述罩基材的顶端部对应的部分具有向所述反射空间的相反侧突出的凸缘部。
在本发明中，可通过凸缘部将壳体安装在顶棚或墙壁上。又，由于可在形成反射层的同时形成凸缘部，因此无需另外在壳体上设置凸缘部，从而可抑制制造步骤的增加。
作为构成凸缘部的材料，如果采用刚性比较高的材料，则可在凸缘部形成螺孔，从而可更容易地在顶棚等处安装壳体。
所述散热片最好形成为层状，具有与所述相反面相对的对向面，和该对向面的相反侧的散热面，所述凸缘部具有层叠形成在所述散热面上的凸缘端部，该凸缘端部和所述反射层夹持着所述罩基材和所述散热片。
在本发明中，由于凸缘端部和反射层夹持着罩基材和散热片，因此可提高罩基材和散热片之间的粘附性，并提高壳体的刚性。又，通过提高罩基材和散热片之间的粘附性，可通过散热片有效地发散罩基材的热量，提高壳体的散热性。
又，所述光源最好是发光二极管(LED)。
在本发明中，由于LED的发热量相对较小，因此即使LED持续长时间发光也能够抑制形成罩基材和反射层的树脂材料的劣化。
本发明的照明装置具有上述照明装置用的壳体，和光源。
在本发明中，由于具有上述壳体，照明装置可追求轻量化、且可抑制制造成本并立体形成。
附图说明
图1为本实施方式中从底面侧观察照明装置的立体图。
图2为照明装置的截面图。
图3为其他实施方式的照明装置的截面图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的一实施方式的照明装置进行说明。
又，在该本实施方式中，虽然例示了具有LED的照明装置，但是也可是不具备LED的照明装置等。
图1是从底面侧观察本实施方式的照明装置的立体图。图2为照明装置的截面图。
照明装置的构成
如图1所示，本实施方式的照明装置1具有：作为壳体的灯罩10，灯罩10的一侧端部扩开形成，另一端部通过底部11封闭，大致为有底圆筒形状；设置在该灯罩10的底部11上的电路基板容纳部20；突设在该电路基板容纳部20上的铝制的铝散热片30。灯罩10在内部区划形成反射空间12，图1未示的LED安装在底部11从该反射空间12露出。照明装置1通过灯罩10的反射空间12从开口部分出射LED的光。铝散热片30用铝等高热传导性材料通过压铸成形法形成。又，铝散热片30不限于铝，也可通过具有高热传导性的聚苯硫醚(PPS)来形成。
灯罩10的对应于开口的顶端缘的部分形成有凸缘部13。凸缘部13形成有螺孔131。
又，在作为灯罩10的相反面的侧面14形成有散热片141。该散热片141从电路基板容纳部20附近延伸到凸缘部13的附近形成为长条状。这些散热片141相互之间具有规定的间隔。
灯罩10形成为，从电路基板容纳部20开始越往凸缘部13反射空间12越大的状态。
如图2所示，照明装置1以插入顶棚孔41的状态被固定。带头螺栓(タツプネジ)50通过螺孔131与顶棚40螺合，由此来固定照明装置1。
电路基板容纳部20上设置有电路基板21。电路基板21通过PPS等绝缘性高散热材料形成。该电路基板21连接于图未示的插座，该插座上安装有LED60。LED60具有由间规聚苯乙烯(SPS)等高反射性材料形成的反射部件61和由金刚烷系丙烯酸酯等树脂材料形成的封装部件62。
灯罩10具有罩基材15和反射体16，反射体16为层叠形成于该罩基材15的反射空间12侧的反射面151上的反射层。在底部11，在罩基材15和反射体16上分别形成有能与LED60相通的插通孔152、161。又，反射体16的插通孔161的附近形成有多个反射体肋部162，该反射体肋部162的高度位置与LED60的顶端部分的高度位置大致相同。
该罩基材15、反射体16和散热片141通过三色成形同时射出成形。又，也可以在二色成形罩基材15和反射体16之后，在罩基材15的侧面14层叠形成散热片141。
反射体16与凸缘部13一体形成。即，凸缘部13在形成反射体16的时候同时形成。又，也可在反射体16层叠到罩基材15之后，将凸缘部13与反射体16接合。
又，在凸缘部13，安装有配光透镜70。通过安装配光透镜70，可提高LED60的配光性。又，也可安装保护玻璃以代替配光透镜70。配光透镜70可采用出光兴产株式会社所生产的LE1700等。又，保护玻璃可采用甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)等。
反射体16适于采用由(i)多孔性延伸反射片、(ii)超临界发泡反射片、(iii)1/4λ厚度的折射率不同种类的树脂多重层叠几百层之后得到的多层片、(iv)含有氧化钛的热塑性树脂组合物所构成的反射片等。
(i)可采用例如，东丽株式会社生产的E6SV、E60L等白色聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、三井化学株式会社生产的白反射片等聚丙烯(PP)制多孔延伸膜，(ii)可采用，例如古河电工株式会社制的通过超临界气体使聚酯膜发泡为平均粒子径为20μm以下的超微细发泡反射板MCPET(注册商标)等，(iii)可采用，例如住友3M株式会社所生产的ESR反射片。(iv)例如可采用以30质量％～60质量％将氧化钛混合于聚碳酸酯树脂中的聚碳酸酯树脂组合物。
作为用于形成反射体16的光反射性树脂层用树脂组合物，并没有特别限制，最好是例如，以聚碳酸酯树脂、或它们的聚合物混合物作为基质树脂成分，在每100质量份含有8质量％～50质量％的氧化钛的聚碳酸酯树脂组合物中，混合有0.1质量份～5质量份的有机聚硅氧烷、或根据需要与阻燃剂和阻燃助剂合计混合有0.1质量份～5质量份有机聚硅氧烷的聚碳酸酯树脂组合物。采用这样的光反射性树脂层用树脂组合物，可获得反射率、遮光性、耐光性都出色的光线反射性树脂片。作为形成反射体16的树脂材料，例如可以是，聚碳酸酯系树脂(出光兴产株式会社生产，商品名：塔夫龙(タフロン)URC2501)等。
反射体16的反射光的Y值理想的是95以上，更理想的是98以上，最理想的是99以上。全光线透过率理想的是0.5％以下，更理想的是0.2％以下，最理想的是0.1％以下。Y的大小设定没有特别限制，通过将Y值设置为尽可能大，可提高作为反射体16的实用上的亮度特性。
作为阻燃剂，可采用磷酸酯系化合物、有机聚硅氧烷系化合物等公知的材料。作为阻燃助剂，可采用特氟纶(注册商标)树脂作为防滴落剂。阻燃剂和阻燃助剂的合计混合量，对于每100质量份的含有8质量％～50质量％氧化钛的聚碳酸酯树脂组合物，为0.1质量份～5质量份。如果不到0.1质量份，则难以实现阻燃性，如果超过5质量份，则由于其可塑化效果，导致玻化温度过度下降，损害其耐热性。更理想的是，1质量份～4质量份。
罩基材15和散热片141的热传导率理想的是3.0W/m·K以上20W/m·K以下，更理想的是5.0W/m·K以上10W/m·K以下。此处，热传导率不到3.0W/m·K的话，可能会导致变形。还会有LED发光效率降低的情况。另一方面，热传导率超过20W/m·K的话，可能有损于罩基材15的机械强度、成形性。又，罩基材15和散热片141最好是由具有成形性、耐热性、阻燃性、高热传导率的热塑性树脂组合物形成。
作为这样的热塑性树脂组合物，最好是每100质量份热塑性树脂含有5质量份以上的粉末状无机填料或强化纤维以及根据需要含有阻燃剂的、以含有聚碳酸酯系树脂、PBT系树脂、PET系树脂和聚醚砜(PES)系树脂等热变形温度为120℃以上的热塑性树脂或含有两种以上上述材料的聚合物混合物作为基质树脂的树脂组合物。
罩基材15和散热片141最好由具有高刚性的热塑性树脂形成。作为这样的热塑性树脂，在以聚碳酸酯树脂用作基质树脂成分的时候，最好是采用在每100质量份含有20重量％以上60质量％两种以上的无机填充材料的聚碳酸酯树脂组合物，混合0.1重量份以上5质量份的有机聚硅氧烷，以及根据需要混合合计0.1重量份以上5质量份的阻燃剂和阻燃助剂的聚碳酸酯树脂组合物。此处所说的无机填充材料可以含有，石墨、滑石、云母、硅灰石、高岭石、碳酸钙、六方氮化硼等无机填料和玻璃纤维或炭纤维等强化纤维这些材料中的两种以上。
又，罩基材15和散热片141可以是包含以下(A)～(C)的树脂组合物。
(A)聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂：20重量％以上60重量％以下
(B)六方晶氮化硼：8重量％以上55重量％以下
(C)扁平玻璃纤维：15重量％以上55重量％以下
罩基材15和散热片141也可以是包含以下(D)～(F)的树脂组合物。
(D)聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂：20重量％以上65重量％以下
(E)含有氧化铝、氧化镁、碳化硅、氮化铝和氮化硼中至少任意一种化合物的陶瓷系填料：15重量％以上60重量％以下
(F)含有玻璃纤维和碳素纤维中至少一种的纤维：5重量％以上45重量％以下
作为聚对苯二甲酸乙二醇酯，例示有大日本墨水化学工業株式会社制的聚对苯二甲酸乙二醇酯(H1G)。
又，通过使得散热片141含有石墨，可提高散热片141的散热性。
实施方式的效果
根据如上所述的照明装置，可获得以下的作用和效果。
在本实施例的照明装置1中，通过多色射出成形一体形成，区划形成反射空间12的大致为有底圆筒状的罩基材15，和反射LED60的光的反射体16。
由于反射体16通过树脂形成，相比反射体16以铝形成的情况，灯罩10得以轻量化。又，由于反射体16通过树脂形成，可以高尺寸精度形成反射体16。因此，不需要另外在罩基材15上涂布白色涂料等工序，从而可减少作业工序。进一步的，由于光反射性提高了，可降低LED60的发光量，从而达到节能的目的。又，罩基材15和反射体16通过多色成形一体形成，因此制造步骤也能够得到减少。
又，罩基材15和反射体16通过多色射出成形而形成，因此，灯罩10可形成为规定的立体形状。
又，罩基材15的热传导率为3.0W/m·K以上20W/m·K以下。
罩基材15的热传导率为特定值，因此可提高灯罩10的散热性。
反射体16的Y值为95以上。
由于构成反射体16的树脂为特定的Y值，因此可较好地反射光源的光。
进一步的，在罩基材15的侧面14，通过多色射出成形法一体地层叠成形有散热片141。
通过散热片141可提高灯罩10的散热性。又，罩基材15、反射体16和散热片141通过三色成形来形成，因此不需要增加制造工程，可使照明装置1的制造更加容易。
又，反射体16上，在与罩基材15的顶端部对应的部分一体形成有凸缘部13。
反射体16具有凸缘部13，因此可通过该凸缘部13将灯罩10安装于顶棚40或墙壁等。又，通过凸缘部13的螺孔131，灯罩10可以更加容易地安装到顶棚40等处。
照明装置1上设有LED60作为光源。
LED60的发热量相对较小，因此即使LED持续长时间发光也可抑制形成罩基材、反射层的树脂材料的劣化。
照明装置1上设有灯罩10和LED60。
照明装置1具有灯罩10，因此可谋求轻量化，并抑制制造费用地立体形成。
[实施方式的变形例]
又，以上说明的实施方式为本发明的一个实施例，但是本发明不限于上述实施方式，在能够达到本发明的目的和效果的范围内的变形和改良也当然地包括于本发明的内容中。又，实施本发明时的具体的结构和形状，只要在达到本发明目的和效果的范围内，也可以是其他的结构。
图3是其他实施方式的照明装置的截面图。
本实施方式中，示出了在灯罩10的顶端部设置凸缘部13的结构，但是并不限定于此。也可以是，例如如图3所示，在散热片141具有与侧面14相对的相对面142，和与该相对面142为相反侧的散热面143，该散热面143上层叠有凸缘部13的凸缘端部132。
在这样的结构中，反射体16和凸缘端部132夹持罩基材15和散热片141的一侧端部，因此可提高反射体16和散热片141的结合性，并提高灯罩10的刚性。又，通过提高反射体16和散热片141之间的粘结性，可以通过散热片141有效地发散反射体16和罩基材15所具有的热，提高灯罩10的散热性。
产业上的利用可能性
本发明可以用于街灯或车辆的灯等照明装置。
符号说明
1………照明装置
10……灯罩
12……反射空间
13……凸缘部
15……罩基材
151…反射面
16……作为反射层的反射体
60……LED
14……作为相反面的侧面
141…散热片

Claims (8)

1.一种照明装置用的壳体，其特征在于，包括：
罩基材，其一端部形成为扩开，并在该罩基材的内部区划形成有反射空间，在所述反射空间侧具有反射面，该罩基材的另一端能够面对所述反射空间地安装光源；
反射层，其通过多色成形一体地层叠形成于该罩基材上，并反射所述光源的光。
2.如权利要求1所述的照明装置用的壳体，其特征在于，所述罩基材的热传导率为3.0W/m·K以上20W/m·K以下。
3.如权利要求1或2所述的照明装置用的壳体，其特征在于，所述反射层的全光线反射率(Y值)为95以上。
4.如权利要求1至3任一项所述的照明装置用的壳体，其特征在于，在所述罩基材的反射面的相反侧的相反面上，一体地层叠形成有散热片。
5.如权利要求4所述的照明装置用的壳体，其特征在于，所述反射层的与所述罩基材的顶端部对应的部分具有向所述反射空间的相反侧突出的凸缘部。
6.如权利要求5所述的照明装置用的壳体，其特征在于，所述散热片形成为层状，具有与所述相反面相对的相对面和该相对面的相反侧的散热面，
所述凸缘部具有层叠形成于所述散热面上的凸缘端部，
该凸缘端部以及所述反射层夹持着所述罩基材和所述散热片。
7.如权利要求1至6任一项所述的照明装置用的壳体，其特征在于，所述光源为发光二极管。
8.一种照明装置，其特征在于，具有：如权利要求1至7任一项所述的照明装置用的壳体，和光源。
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