CN102725579B - 光源装置 - Google Patents

Abstract

一种作为光源装置的LED灯（10），其具有发光模块（14）、装配有发光模块（14）的作为第一散热构件的主体（12）、用于使发光模块（14）点亮的电路单元（22）、以及容纳电路单元（22）的作为第二散热构件的壳体（24），在主体（22）和壳体（24）之间插入有绝热构件（20）。

Description

光源装置

技术领域

本发明涉及一种光源装置，尤其是涉及一种具有LED等发光元件并内置用于使该发光元件点亮的电路单元的光源装置。

背景技术

在LED等固体发光元件中，发光中的温度越高，发光效率就越降低，另外寿命也越短。另外，在构成用于点亮固体发光元件的电路单元的电子部件中，存在受到热影响而被损坏、或寿命降低的电子部件。

因此，需要将在LED、电路单元中产生的热高效率地散热。在专利文献1中，公开了一种具有将由铝等良好的导热性材料形成的筒体的中空部以由与其相同的材料构成的板材隔开的结构的筐体的光源装置。板材的缘部以固定的宽度折返，在将该折返部的外周面与上述筒体的内周面紧贴的状态下将该板材固定于筒体。

在板材的一面搭载有作为由印刷基板和安装于其的LED构成的发光模块的LED模块，在板材的另一面侧的上述中空部容纳有电路单元。

根据在专利文献1记载的上述结构的光源装置，在点亮中在LED模块产生的热经由上述板材以及上述筒体散热。另一方面，由电路单元产生的热也利用辐射或上述中空部中的对流等传递到筒体，从该筒体的外表面散热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－117342号公报；

专利文献2：日本特开2002－75011号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述光源装置中，由于在LED模块和电路单元中共用作为散热构件而发挥作用的筒体，所以能产生以下的问题。

例如，在点亮中的电路单元的发热温度比LED模块的发热温度高的情况下，从电路单元向筒体传导的热的大部分超过上述板材的固定位置地被传递，由于此，来自LED模块的热的在筒体中的散热性降低。

本发明鉴于上述的课题，其目的在于提供一种能尽可能地排除发光模块和电路单元的相互间的热影响并能够确保发光模块以及电路单元的散热性的光源装置。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，本发明的光源装置，其特征在于，具有：发光模块；第一散热构件，装配有所述发光模块；电路单元，用于使所述发光模块点亮；以及第二散热构件，容纳所述电路单元，在所述第一散热构件和所述第二散热构件之间插入有绝热构件。

另外，其特征在于，所述第一散热构件做成底部平坦的碗状，所述第二散热构件具有筒状部，所述绝热构件做成板状，所述发光模块装配于所述第一散热构件的内底部，所述电路单元容纳于所述第二散热构件的所述筒状部，在所述第一散热构件的外底部和所述第二散热构件的所述筒状部的一端部之间插入有所述绝热构件。

在该情况下，能将所述筒状部做成圆筒状，将所述绝热构件做成圆板状。

进而，其特征在于，所述第二散热构件具有从所述筒状部的另一端部延长且直径比该筒状部小的小圆筒状部，在所述小圆筒状部装配有与所述电路单元电连接的灯头。

另外，其特征在于，所述绝热构件具有在其厚度方向上贯通的至少一个贯通孔，所述第一散热构件和所述第二散热构件通过插入到所述贯通孔的连结构件而连结。

发明效果

根据由上述结构构成的本发明的光源装置，在点亮中在发光模块产生的热向装配有发光模块的第一散热构件传导，并在该第一散热构件内传开，从该第一散热构件的表面散热。另一方面，在电路单元产生的热通过辐射或者容纳空间内的对流等向第二散热构件传导，并在该第二散热构件内传开，从该第二散热构件的外周面向周围空间散热。在该情况下，由于在第一散热构件和第二散热构件之间插入有绝热构件，所以能够尽可能地抑制来自发光模块的热向第二散热构件传导、或来自电路单元的热向第一散热构件传导，因此，能够尽可能地排除发光模块和电路单元相互间的热影响，可谋求确保与发光模块和电路单元分别对应设置的第一以及第二散热构件的散热性。

附图说明

图1是实施方式的LED灯的立体图。

图2是上述LED灯的分解立体图。

图3是上述LED灯的纵剖面图。

图4是构成变形例的LED灯的壳体的剖面图。

具体实施方式

下面，一边参照附图一边说明本发明的实施方式。

图1是作为光源装置的一个例子而示出的LED灯10的立体图，图2是LED灯10的分解立体图，图3是LED灯10的纵剖面图。再有，在图1～图3以及后面揭示的图4的全部中，各构件间的比例尺未统一。另外，针对图3的一部分构件未切断地进行表示。进而，在各图中，点划线表示灯轴J，以与该灯轴J平行的箭头X指示的方向为光源装置的前方，也为照明方向。

（概略结构）

LED灯10成为带反射镜的卤素灯泡的代替光源。即，如图1所示，使外观近似于带反射镜的卤素灯泡，另外，具有灯头26，内置有电路单元22（图2、图3），并能够安装到带反射镜的卤素灯泡用的照明器具中使用。

如图2所示，LED灯10具备主体12、发光模块14、光学构件16、前表面盖18、绝热构件20、电路单元22、壳体24以及灯头26。

（主体）

主体12做成具有从后方朝向前方逐渐扩径的筒部28和堵塞筒部28的后方的圆板状（平板状）的底部30的碗状。换言之，主体12做成底部30平坦的碗状。以与灯轴J正交的平面切断筒部28的形状做成圆形，筒部28的轴心（也为主体12的轴心）与灯轴J一致。

再有，底部30的形状不限于圆板状。例如也可以为椭圆板状、方形板状、多角形板状。

在主体12的内底部30a装配有发光模块14。主体12由具有良好的导热性的金属、例如铝形成，专门发挥作为在发光模块14中产生的热的散热构件（第一散热构件）的作用。再有，主体12也可以使用由导热性良好的树脂、陶瓷构成的主体。另外，在主体12内收容有光学构件16。只要对主体12使用透光性的主体，就能使主体12自身发光、向后方照射，能够提高使用时的外观性能。

从筒部28的开口侧端部起设置有在与灯轴J正交的方向延伸设置并做成圆环状的凸缘部（flange）32。

前表面盖18通过将爪部34与凸缘部32卡止而装配于主体12。进而，在凸缘部32的后表面，沿着凸缘部周向空开间隔地设置有多个突起36。利用突起36来抑制前表面盖18相对于主体12的空转。即，当以灯轴J为中心使前表面盖18旋转时，爪部34抵接于突起36，前表面盖18不会继续相对于主体12空转。再有，突起36的数量是任意的。

（发光模块）

发光模块14具有模块基板38和安装于模块基板38的大致中央的LED单元40，该发光模块14搭载在主体12的内底部30a的大致中央位置。LED单元40例如具有单元基板42、安装于单元基板42的LED芯片44、设置在LED芯片44上的荧光体、密封LED芯片44的做成半球状的密封材料46。LED芯片44例如使用lnGaN类的蓝色发光的芯片，对荧光体使用黄绿色荧光体。由此，来自LED芯片44的蓝色光的一部分由荧光体变换成黄绿色光，将变换后的黄绿色光和未变换的蓝色光进行混色，射出白色光。

（光学构件）

光学构件16例如由透明丙烯酸树脂等的透光性材料构成，具有大致圆锥台形状的透镜部48和在透镜部48的周面延伸设置的大致圆环板状的外缘部50，将透镜部48与外缘部50一体成形。

透镜部48位于主体12内部的大致中央，并位于发光模块14的前方。透镜部48在后方侧端部具有大致圆柱形状的凹部52，通过将LED单元40的密封材料46嵌入到凹部52内，从而使光学构件16相对于LED单元40定位。

来自发光模块14的射出光主要从凹部52入射到透镜部48内，在透镜部48中透射，从透镜部48的前表面向主体12的外部取出。来自发光模块14的射出光在透镜部48中透射时变更其路线。具体而言，射出光被透镜部48会聚，成为与带反射镜的卤素灯泡近似的光度分布特性的聚光。再有，对透镜部48的前表面例如实施设置有用于使射出光漫射的多个凹凸的光漫射加工。

外缘部50以堵住主体12的开口的方式位于前表面盖18的后方侧，外缘部50的前表面和前表面盖18的后表面以面接触的状态对置。由于外缘部50和前表面盖18面接触，所以光学构件16的热容易传导到前表面盖18。因此，能够高效率地将在LED单元40中产生的热经由光学构件16从前表面盖18向外部释放。在前表面盖18为透光性的情况下，能够使从光学构件16稍微漏出的光透射，会有灯前表面整体发光的效果。

（前表面盖）

前表面盖18例如具备：具有大致圆形状的光射出窗54的平板圆环状的主体部56、以及从主体部56的外周缘朝向后方延伸出的短筒状的周壁部58。再有，前表面盖18的形状不限定于上述的形状，可以配合主体12的开口11的形状而任何形状。

前表面盖18由白色的PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）等非透光性树脂形成。PBT由于耐热性高，具有适度的弹力，耐候性优越，所以适合作为前表面盖18的材料。再有，构成前表面盖18的树脂不限定于PBT，也可以是丙烯酸、PC（聚碳酸酯）等。另外，前表面盖18的颜色不限定于白色，而是任意的。透明、半透明均可。

在周壁部58，沿着其周向空开间隔地设置有多个爪部34。例如，爪部34在周壁部58的内周面中的后方侧端缘附近沿着周壁部58的周向以等间隔配置有多个，各个爪部34朝向灯轴J侧突出。再有，爪部34的数量是任意的。

在主体部56在与爪部34对应的位置设置有孔部62。由于设置有这样的孔部62，所以能利用结构部件数少的简单的金属模对复杂的形状的前表面盖18进行树脂成形。

前表面盖18对光学构件16向后方施力，由此，前表面盖18与外缘部50面接触，透镜部48与发光模块14抵接。由此，限制光学构件16向前后方向的移动，防止光学构件16的错位、不稳。

（绝热构件）

绝热构件20做成与主体12的底部30大致同样大小的圆板状，如字面所示，具有绝热性。在此，如果导热率不足10［W／mK］，则作为具有绝热性的材料，如果导热率为10［W／mK］以上，则作为具有导热性的材料。因此，绝热构件20由导热率不足10［W／mK］的材料形成，作为第一散热构件的主体部12和后面详述的作为第二散热构件的壳体24均由导热率为10［W／mK］以上的材料形成。

绝热构件20例如由PBT、PET、PC、PPS等合成树脂形成。

为了使作为第一散热构件的主体12和后面详述的作为第二散热构件的壳体24绝热，将绝热构件20插入在主体部12和壳体24之间。

另外，绝热构件20也发挥谋求电路单元22和主体12的电绝缘的功能。

再有，在上述例子中，如图3所示，绝热构件20与主体12的底部30做成大致同样的大小。即，将绝热构件20的直径做成与底部30的直径大致同样的大小，但是并不限于此，也可以使绝热构件20的直径比底部30的直径大，并使绝热构件20的周缘从底部30突出。或者，相反地，也可以使绝热构件20的直径比底部30的直径小，并使绝热构件20的周缘完全进入到底部30的周缘内侧。

另外，在将主体12的底部30如上述那样做成圆板状以外的形状的情况下，绝热构件20的形状与其配合地也可以为椭圆板状、方形板状、多角形板状。

（电路单元）

电路单元22包含点亮电路，该点亮电路例如包括：将从商用电源供给的交流电整流成直流电的整流电路、调整由整流电路整流后的直流电的电压值的电压调整电路等。电路单元22与灯头26以及LED单元40电连接，经由灯头26从照明器具（未图示）接受电，使LED单元40的LED芯片44发光。

电路单元22由电路基板64和安装于电路基板64的多个电子部件66构成，被容纳于壳体24。

（壳体）

壳体24由具有电绝缘性以及导热性的材料构成。壳体24例如由添加了导热填料（filler）的树脂、导热率高的陶瓷构成，作为容纳于壳体24的电路单元22的散热构件（第二散热构件）而发挥作用。

壳体24具有大圆筒部68、直径小于大圆筒部68的小圆筒部70、以及将大圆筒部68和小圆筒部70连结的锥筒部72。大圆筒部68具有在径向延伸出开口端部部分的凸边部68a。

在壳体24中，沿着其轴心方向、沿着内壁设置有三处呈半圆柱状突出的膨出部74，在从膨出部74到凸边部68a的壁厚的三处开设有螺钉的下孔76（图2）。

如图3所示，电路单元22的几乎所有部分容纳于大圆筒部68。

再有，大圆筒部68不限于圆筒状，也可以为除此以外的筒状。在将主体部12的底部30以及绝热构件20的形状如上述那样做成圆板状以外的形状的情况下，大圆筒部68与其配合地也可以为椭圆筒状、方形筒状、多角筒状。

（灯头）

灯头26是用于在将LED灯10装配于照明器具并点亮时从照明器具的灯座（未图示）接受电力的构件。灯头26的种类无特别限定，但在本实施方式中使用爱迪生型的E11灯头。灯头26具有呈大致圆筒形状并且外周面为外螺纹的外壳部78和接触片部80，以外嵌于壳体24的小圆筒部70的状态进行装配。

（光源装置的组装）

用多根（在本例中为3根）螺钉82连结容纳有电路单元22的壳体24、绝热构件20、主体12、以及发光模块14来进行组装。螺钉82为自攻螺钉。再有，螺钉82的根数也可以为一根。再有，也可以配合螺钉82的根数来调整后述的切口38a、插通孔30c、插通孔20a、下孔76的个数。

如图2所示，在主体12的底部30设置有用于螺钉固定的多个插通孔30c和用于布线的布线孔（未图示）。另外，在绝热构件20中也设置有多个插通孔20a和布线孔20b。进而，在发光模块14的模块基板38也开设有做成U字状的多个切口38a。在模块基板38的切口38a、主体12的插通孔30c、以及绝热构件20的插通孔20a中按该顺序插入螺钉82，进而将螺钉82拧入壳体24的下孔76，由此在下孔76形成内螺纹，一体组装主体12、发光模块14、绝热构件20以及壳体24。

另外，发光模块14的布线（未图示）经由在主体12的底部30开设的布线孔（未图示）以及绝热构件20的布线孔20b向壳体24的内部导出，与电路单元22电连接。在壳体24的凸边部68a的内周面形成有与布线孔20b连通的凹处68c，凹处68c也与壳体24的内部空间连通。布线通过凹处68c，由此被定位于壳体24内的规定的位置。

再有，螺钉82不限于自攻螺钉，也可以使用一般的小螺钉，在使用小螺钉的情况下，取代下孔76而形成与该小螺钉螺合的内螺纹。

另外，不限于螺钉，也可以使用其它的连结构件、例如铆钉等。

根据由以上结构构成的LED灯10，在点亮中在发光模块14产生的热向装配有发光模块14的作为第一散热构件的主体12传导，从主体12的表面散热。另一方面，在电路单元22产生的热通过辐射或者壳体24内的对流等，向作为第二散热构件的壳体24传导，从壳体24外周面向周围空间、或经由灯头26向安装有LED灯10的照明器具散热。

在该情况下，由于在主体12和壳体24之间插入有绝热构件20，所以能够尽可能地抑制来自发光模块14的热向壳体24传导、或来自电路单元22的热向主体12传导，因此，能够尽可能地排除发光模块14和电路单元22相互间的热影响，可谋求确保发光模块14和电路单元22的散热性。

[变形例]

图4是变形例的作为LED灯的结构构件之一的壳体90的剖面图。变形例的LED灯除了壳体的构造不同以外，与LED灯10是同样的结构。因此，省略对壳体以外的说明。

另外，壳体90除在壳体24（图3）上追加后述的金属筒94以外，为与壳体24同样的结构。因此，在图4所示的壳体90中，对与壳体24实质同样的结构部分标注相同的附图标记，并省略其说明。

壳体90具有由合成树脂形成的主体部92和金属筒94。

在用合成树脂形成容纳电路单元的壳体的情况下，当因某些问题造成电路单元异常发热时，在其影响下会产生壳体的一部分熔融、开孔的情况。由于该状态在外观上可见，所以会给用户带来不安。

因此，寻求即便在电路单元异常发热那样的情况下，在外观上也不会带来变化的那样的（变形不可见那样的）LED灯。

因此，考虑用金属的筒覆盖由合成树脂构成的壳体的外周（有可能开孔的部分）。但是，仅仅覆盖，会导致与该金属筒和树脂壳体之间的间隙的量相应的LED灯大型化。对此，考虑将树脂壳体小型化，但是会产生不能充分地确保电路单元的容纳空间等的问题。

因此，在变形例的LED灯的壳体90中，在利用注射模塑成形来对主体部92成形时，利用成为将金属筒94的一部分埋入于主体部92的方式的嵌入（insert）成形来使两者合成一体。

即，利用由合成树脂构成并具有筒状部的主体部92、以及具有利用嵌入成形将其一部分埋入于主体部92并紧贴地覆盖上述筒状部的外周面的圆筒部的金属筒94来构成容纳电路单元22的壳体90。

通过利用嵌入成形而一体化的金属筒94来覆盖主体部92，从而金属筒94和主体部92的外周紧贴、间隙消除，因此，能够尽可能地抑制设置金属筒导致的壳体的大型化。

另外，由于金属筒94的一部分（从上述圆筒部的一端部部分以及另一端部向内侧折弯的部分）埋入于主体部92，所以能够防止金属筒94从主体部92的脱落。另外，由于在主体部92的注射模塑成形时金属筒94与主体部92一体化，所以例如与用粘接剂等将金属筒接合于主体部的情况相比会省工夫。

从确保散热性的观点出发，金属筒94优选由金属中导热性优越的金属、例如铝等形成。

产业上的可利用性

本发明的光源装置例如适合用作带反射镜的卤素灯的代替光源。

附图标记的说明

10  LED灯；

12  主体；

14  发光模块；

20  绝热构件；

22  电路单元；

24  壳体。

Claims (4)

1.一种光源装置，其中，具有：

发光模块；

金属制的第一散热构件，做成底部平坦的碗状并在其内底部装配有所述发光模块；

电路单元，用于使所述发光模块点亮；

灯头，与所述电路单元电连接；

第二散热构件，由电绝缘性材料构成，具有在一端部装配有所述灯头、在另一端部具有开口部的由合成树脂构成的筒状部，并在该筒状部容纳有所述电路单元；

绝热构件，插入在所述第一散热构件和所述第二散热构件之间；以及

金属筒，利用嵌入成形而将一部分埋入于所述筒状部，并紧贴地覆盖所述筒状部的外周面，

所述绝热构件设置为做成板状，并对所述第二散热构件的所述筒状部的所述开口部形成盖，

所述金属筒在与所述灯头离开而被电绝缘的状态下配置在比灯头更靠近所述筒状部的所述另一端部侧，并且与所述第一散热构件离开配置，埋入于所述筒状部的一部分以外的部分露出到外部。

2.如权利要求1所述的光源装置，其中，

所述筒状部的所述开口部做成圆形，

所述绝热构件做成圆板状。

3.如权利要求2所述的光源装置，其中，

所述第二散热构件的所述筒状部具有容纳有所述电路单元的大圆筒部和与所述大圆筒部接连的小圆筒部，

在所述小圆筒部装配有所述灯头。

4.如权利要求1所述的光源装置，其中，

所述绝热构件具有在其厚度方向上贯通的至少一个贯通孔，

所述第一散热构件和所述第二散热构件通过插入到所述贯通孔的连结构件而连结。