CN103032723A - Led照明装置及led照明器具 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种LED照明装置及LED照明器具。所述LED照明装置，包括：发光部、点灯装置及装置本体。发光部包括LED。点灯装置包括：点灯电路零件，形成对LED进行点灯的点灯电路。装置本体包括：本体部、突出部及热传导部。本体部在一端侧包含开口部，在与开口部侧相反的另一端侧包含壁部。突出部自壁部向本体部外突出，内部与本体部内连通。热传导部的一端侧自壁部向本体部内突出，另一端侧为能够热传导地连接于突出部。将发光部能够热传导地连接于热传导部的一端侧。将点灯装置收纳于装置本体内，且将点灯电路零件配置于突出部内。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及一种LED照明装置及LED照明器具，使来自发光部的热经由热传导部而散热，且所述发光部放射照明光。
背景技术
以往，作为LED照明装置的平坦(flat)型灯装置中，例如将使用GX53型灯头的灯装置作为一例，包括：扁平的框体，所述框体包含突出部，所述突出部自大致圆筒体的上表面的中央部侧、呈圆筒状而突出。并且，在突出部内或突出部的附近配置有点灯装置，所述点灯装置对于安装有LED的模块基板、与LED进行点灯。
并且，在灯装置中，存在：灯装置通过制光体(反射体)来使自LED放射的光成为窄角配光，而形成为适合于嵌灯(downlight)或聚光灯(spotlight)的配光。例如，已经提出了：在突出部的顶部侧内壁面上配置模块基板，利用制光体对自LED放射的光进行调制的灯装置。所述灯装置是：以模块基板的接触面与突出部的顶部侧内壁面进行面接触、并且以热接触的状态而进行固定，因此，容易使LED所产生的热自突出部而热传导至照明器具的器具本体、且进行散热。
但是，模块基板配置于突出部的顶部侧内壁面或其附近，点灯装置配置于框体的大致圆筒体内，因此，存在以下问题：自大致圆筒体的开口部至模块基板为止的纵深尺寸增大，从而难以谋求灯装置的小型化与薄型化。另外，还存在以下问题：自LED放射的光的一部分经由制光体反复反射而衰减，因此，导致光的取出效率下降。并且，由于模块基板与点灯装置相隔开，所以存在以下问题：需要费工夫将模块基板与点灯装置电性连接。
发明内容
本发明所要解决的问题在于：提供一种LED照明装置及LED照明器具，一方面确保发光部所产生的热的散热性，一方面可实现小型化及薄型化，光取出效率提高，且容易将发光部与点灯装置电性连接。
根据本发明的实施方式，点灯装置是：发光体的发光二极管与开口相对向，并且，以发光体的输入端子与输出端子电性连接的方式，将发光体安装于电路基板的一面侧，因此，可缩小装置本体的开口部及散热部之间的尺寸，可使装置本体小型化、薄型化，并且可容易地将发光体与点灯装置电性连接。可期待能够缩短发光体与装置本体的开口部的距离，从而能够提升发光二极管的放射光的取出效率。
附图说明
图1是表示第1实施方式的LED照明装置的概略前视图。
图2(a)是LED照明装置的概略俯视图，图2(b)是LED照明装置的概略仰视图。
图3是LED照明装置的概略剖视图。
图4是使用LED照明装置的LED照明器具的部分切除概略侧视图。
图5是表示第2实施方式的LED照明装置的概略剖视图。
符号的说明：
1：灯装置
2：发光部
3：点灯装置
4：热传导构件
4a：热传导构件的一端侧
4b：热传导构件的另一端侧
5：装置本体
5a：装置本体的一端侧
5b：装置本体的另一端侧
5c：本体部
6：基板
6a：基板的一面
6b：基板的另一面
7：LED裸芯片
8：密封树脂
9、16：输入端子
10：框部
11：电路基板
11a：电路基板的一面
11b：电路基板的另一面
12a、12b：点灯电路零件
13：中央孔
14：输出端子
15：间隔件
17：开口部
17b：开口部的内面
18：平板部
18a：平板部的外表面
19：插通部
20：突出部
21：灯脚
22：散热构件
22a：散热构件的外表面
22b：散热构件的内表面
22c：散热构件的中心
23：安装部
24：固定部
25：楔形部
26、32：螺孔
27：贯通孔
28：榫钉
29、31：螺钉
30：贯通孔
33：导线
34：保护盖
34a：保护盖的外表面
34b：保护盖的内表面
35：突出体
36：卡止爪
37：卡止槽
38：手指钩扣部
39：标记
40：凹部
41：反射镜
41a：反射镜的内表面
42：顶部侧开口
44：器具本体
44a：器具本体的外表面
44b：器具本体的内表面
45：法兰部
46：安装弹簧
47、48：加强片
49：上板部
50：灯座装置
具体实施方式
实施方式的LED照明装置包括：发光部、点灯装置及装置本体。发光部包括LED。点灯装置包括：点灯电路零件，形成对LED进行点灯的点灯电路。装置本体包括：本体部、突出部及热传导部。本体部在一端侧包含开口部，在与开口部侧相反的另一端侧包含壁部。突出部自壁部向本体部外突出，内部与本体部内连通。热传导部的一端侧自壁部向本体部内突出，另一端侧为能够热传导地连接于突出部。将发光部能够热传导地连接于热传导部的一端侧。将点灯装置收纳于装置本体内，将点灯电路零件配置于突出部内。
根据所述构成，一方面通过热传导部来确保发光部所产生的热的散热性，一方面通过将点灯电路零件配置于突出部内，可使装置本体小型化及薄型化，进而可缩短发光部与装置本体的开口部的距离，因此可提高LED的放射光的取出效率，并且由于发光部与点灯装置变得接近，所以可容易地将发光部与点灯装置电性连接。
以下，参照图1至图4，来说明本发明的第1实施方式。
如图1至图3所示，本实施方式的LED照明装置是灯装置1。图3中，灯装置1包括：发光部2、点灯装置3、构成热传导部的一部分的热传导构件4及装置本体5。
发光部2包括：平板状的基板6、在所述基板6的一面(一端侧的面)6a上设置有多个的作为LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)的LED裸芯片(LED bare chip)7、及包覆多个LED裸芯片7的密封树脂8。例如，基板6包含铝(Al)板，形成为大致长方形状，在一面6a上经由未图示的绝缘层形成未图示的配线图案，并且安装有多个LED裸芯片7。多个LED裸芯片7通过配线图案而串联连接。并且，在基板6的一面6a上，以与配线图案电性连接的方式，设置有一对输入端子9、9(图3中，只表示其中一个输入端子9)。一对输入端子9、9连接于经串联连接的LED裸芯片7的两端之间。
LED裸芯片7通过安装于平板状的基板6的一面6a上，而设置成平面状，并且将多个所述LED裸芯片7安装成例如矩阵状。LED裸芯片7例如放射蓝色光。并且，在基板6的一面6a上，包围着多个LED裸芯片7，例如，硅酮树脂(silicone resin)的框部10形成为长方形状。在所述框部10的内侧填充有密封树脂8，利用密封树脂8掩埋着多个LED裸芯片7。密封树脂8的外表面形成为平坦状。
密封树脂8例如是透光性的硅酮树脂，混入有未图示的黄色荧光体。所述黄色荧光体是：在自多个LED裸芯片7放射的蓝色光入射时，将蓝色光波长转换为黄色光。所述黄色光、及自多个LED裸芯片7放射的蓝色光从密封树脂8的外表面射出而进行混色(混光)，借此，自发光部2放射白色光。密封树脂8的外表面成为发光部2的发光面。
再者，发光部2还可以在基板6的一面6a侧安装有表面安装型的LED。并且，发光部2安装于点灯装置3的电路基板11。
点灯装置3包括：平板状的电路基板11、以及分别安装于所述电路基板11的一面(一端侧的面)11a及另一面(另一端侧的面)11b上的点灯电路零件12a、12b。例如，电路基板11包含玻璃环氧树脂(glass epoxy)材料，形成为大致圆形状，并且，在电路基板11的中央部设置有：圆形的作为基板开口的中央孔13。
点灯电路零件12a、12b利用形成于电路基板11的未图示的配线图案，而形成点灯电路。所述点灯电路是由：对发光部2的LED裸芯片7供给恒电流，而使LED裸芯片7点灯(发光)的已知构成所形成。并且，点灯电路的一对输出端子14、14(图3中，只表示其中一个输出端子14)是设置于电路基板11的一面11a侧的中央孔13的附近。
并且，在电路基板11的另一面11b侧，经由多个间隔件(spacer)15而安装有发光部2。此时，发光部2的发光面与中央孔13相对向，且发光部2的输入端子9例如经焊接而电性连接于输出端子14。间隔件15利用接着材料而分别接着于：发光部2的基板6的一面6a侧、及电路基板11的另一面11b侧，使基板6及电路基板11牢固地结合。由此，可自点灯装置3向发光部2的LED裸芯片7供给恒电流。并且，点灯装置3的输入端子16设置于电路基板11的另一面11b侧的端部。
热传导构件4是利用热传导性的金属、例如铝(Al)，而形成为圆柱状。并且，以使一端侧4a的面与发光部2的基板6的另一面(另一端侧的面)6b密接的方式，利用接着材料等来安装基板6。热传导构件4将发光部2支撑于装置本体5。
装置本体5例如是利用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT，polybutyleneterephthalate)树脂等合成树脂，而形成大致圆筒状的本体部5c，所述本体部5c具有：在一端侧5a的开口部17，在另一端侧5b的作为壁部的平板部18及形成于所述平板部18的中央部的圆形状的插通部19。并且，在平板部18的外表面18a，配设有：在其中央部向外突出的圆筒状的突出部20、以及与所述突出部20相邻的一对灯脚(lamp pin)21、21(图3中，只表示其中一个灯脚21)。并且，在突出部20设置有构成热传导部的一部分的、作为散热部的散热构件22。即，由热传导构件4及散热构件22来形成热传导部。
散热构件22例如利用铝压铸品(Aluminum die cast)而成型，以与插通部19相对向的方式而安装于突出部20的上表面。在散热构件22的内表面22b侧，突出形成有壁厚并且长方体形状的安装部23。
并且，自安装部23向散热构件22的外周缘形成有：大致长方体的固定部24。在所述固定部24的前端设置有楔形部(key portion)25。并且，在固定部24设置有螺孔26。固定部24如图2(a)所示，相对于散热构件22的中心22c，以120°间隔形成有3个。
如图3所示，在平板部18的外表面18a，以抵接于固定部24的方式，而突出形成有圆柱状的榫钉(dowel)28，所述榫钉28具有附带阶梯差的贯通孔27。并且，插入至贯通孔27的螺钉29螺旋接着于固定部24的螺孔26中。由此，散热构件22安装于突出部20。
并且，将螺钉31、31自外表面22a侧插通至：形成于散热构件22的安装部23的包含凹部的贯通孔30、30，所述螺钉31、31螺旋接着于热传导构件4的螺孔32、32。由此，热传导构件4的另一端侧4b的面密接于安装部23，将热传导构件4固定于散热构件22，即，热传导构件4经由散热构件22而固定于装置本体5的突出部20。并且，热传导构件4的一端侧4a自平板部18向本体部5c内突出。
如此一来，支撑于热传导构件4及散热构件22的发光部2及点灯装置3，以使发光部2的放射光自装置本体5的开口部17射出的方式，而收纳于本体部5c内。点灯装置3的电路基板11自平板部18配置于本体部5c内。安装于与平板部18侧相对向的电路基板11的另一面11b上的多个点灯电路零件12b中，自电路基板11算起的突出高度较高的点灯电路零件12b是配置成：通过插通部19侵入至突出部20内的状态。再者，点灯装置3还可以设为：利用设置于装置本体5的内侧的其他保持构件，来进而支撑所述电路基板11。
并且，散热构件22与突出部20的外周面相比、朝向该外周面的法线方向而少许突出，并且进而突出有楔形部25。楔形部25是插入至安装灯装置1的灯座的楔形槽(key groove)而安装。
再者，在散热构件22的外表面22a，配设未图示的散热片。散热构件22的螺孔26利用散热片来关闭。
例如，一对灯脚21、21包含黄铜，形成为：其顶部侧形成为大致半球状的大致圆筒状，以与突出部20相邻，并且自平板部18的外表面18a向上方突出的方式而设置。而且，灯脚21、21是与设置于点灯装置3的电路基板11的输入端子16、16相对应而设置，当将点灯装置3收纳于装置本体5内时，点灯装置3是设置于位于输入端子16、16的附近的部位。灯脚21、21中插通着与输入端子16、16分别连接的导线33，在灯脚21、21的顶部侧焊接着导线33。如此一来，一对灯脚21、21与点灯装置3的一对输入端子16、16电性连接。
并且，在装置本体5的开口部17安装有保护盖34。保护盖34是利用具有透光性的、例如聚碳酸酯(PC，Polycarbonate)树脂而成型。保护盖34的外表面34a为平面，并且形成为圆形状。在保护盖34的内表面34b，间断地设置有多个沿着开口部17的内表面17b的突出体35。在所述突出体35中，有的所述突出体35设置有卡止爪36，卡止爪36被卡止于形成于开口部17的内表面17b的卡止槽37。由此，保护盖34安装于装置本体5的开口部17。并且，保护盖34以大致封闭装置本体5内部的方式而安装。
在保护盖34的外表面34a的周缘侧，突出形成有长方体状的手指钩扣部38、38。如图2(b)所示，手指钩扣部38、38设置成180°旋转对称。并且，在保护盖34的外表面34a的周缘侧，设置有：显示安装至LED照明器具的安装位置的三角形标记39。
并且，如图1所示，在装置本体5的平板部18侧的外周面，以固定间隔形成有三角形状的凹部40。
并且，装置本体5如图3所示，收纳有作为制光体的反射镜41。反射镜41形成为大致椭圆形，以使顶部侧开口42与电路基板11的中央孔13相对向的方式，而设置成由电路基板11及保护盖34所夹持。即，反射镜41配设于电路基板11的另一面11b侧。反射镜41例如利用铝而成型，反射镜41的内表面41a形成为反射面。
并且，灯装置1如图4所示，安装于LED照明器具43。所述LED照明器具43是嵌设于天花板等的嵌灯，利用设置于器具本体44上的法兰(flange)部45及一对安装弹簧46、46而安装于天花板等。
器具本体44是利用铝压铸品而成型，形成为：在其外表面44a包含兼用作散热片的加强片47、48等的大致圆筒状的箱体。器具本体44的内表面44b通过例如白色涂饰而形成为反射面。并且，在上板部49的内侧配设有灯座装置50。在所述灯座装置50安装有灯装置1的突出部20。即，灯座装置50是由安装灯装置1的突出部20的众所周知的构成所形成。
灯装置1利用所述楔形部25，而固定于灯座装置50。并且，在器具本体44的内表面44b，设置了用来与灯装置1的标记39进行位置对准的未图示的位置对准标记。
其次，对第1实施方式的作用进行描述。
当对LED照明器具43接通外部电源时，对灯座装置50进行供电。在灯装置1的点灯装置3中，经由一对灯脚21、21及导线33、33而输入外部电源的交流电压(例如AC 100V)。点灯装置3中，利用所述点灯电路零件12a、12b等而形成的点灯电路进行动作，且经由输出端子14而对发光部2供给恒电流。由此，LED裸芯片7进行点灯，且自发光部2放射白色光。该放射光通过电路基板11的中央孔13、反射镜41的顶部侧开口42及保护盖34而自灯装置1射出，并且，自LED照明器具43的开口向外射出。利用所述射出光，对外侧的被照射面或被照射物等进行照明。
并且，发光部2通过热传导构件4，配置于比装置本体5的平板部18更靠本体部5c侧的位置，发光部2与装置本体5的开口部17(保护盖34)的距离缩小。进而，由于该距离较小，所以反射镜41形成为大致椭圆形的广角，发光部2的放射光的反射比例降低。由于以上所述，发光部2的放射光在损耗(衰减)较少的状态下，自装置本体5的开口部17透过保护盖34而射出，使灯装置1的光取出效率提高。并且，比电路基板11更靠开口部17侧的装置本体5内是：成为反射镜41的设置空间，因此反射镜41可以形成为对发光部2的放射光进行损耗较少的广角配光。并且，可以形成为对发光部2的放射光进行窄角配光。
并且，发光部2配置于比装置本体5的平板部18更靠本体部5c侧的位置，发光部2与装置本体5的开口部17的距离缩小。此外，安装于与平板部18侧相对向的电路基板11的另一面11b的多个点灯电路零件12b中，自电路基板11算起的突出高度较高的点灯电路零件12b配置成：通过插通部19侵入至突出部20内的状态。由于以上所述，可以缩小装置本体5的纵深(高度)尺寸，由此，可以使灯装置1小型化、薄型化。
并且，通过LED裸芯片7的点灯，在发光部2中产生热。所述热被传导至安装有发光部2的热传导构件4，且自热传导构件4传导至装置本体5的散热构件22。接着，所述热自散热构件22传导至灯座装置50，进而自灯座装置50热传导至器具本体44，且自器具本体44散热至空气中。热传导构件4及散热构件22均包含热传导性较高的金属、例如铝(Al)，因此发光部2中产生的热会迅速地热传导，而放出至灯装置1的外部。即，发光部2的热通过具有热传导性的热传导构件4及散热构件22而有效率地散热。因此，可以抑制发光部2的温度上升，能够使发光部2寿命延长。
而且，由于在点灯装置3的电路基板11安装发光部2，将点灯装置3的输出端子14与发光部2的输入端子9电性连接，因此，可以容易地进行点灯装置3与发光部2的电性连接。
根据本实施方式的灯装置1，一方面通过热传导部(热传导构件4及散热构件22)来确保发光部2所产生的热的散热性，一方面通过将点灯电路零件12b配置于突出部20内，可使装置本体5小型化及薄型化，进而可缩短发光部2与装置本体5的开口部17的距离，因此可提高LED的放射光的取出效率，而且由于发光部2与点灯装置3变得接近，因此可容易地进行发光部2与点灯装置3的电性连接。
并且，点灯装置3是以发光部2的发光二极管与电路基板11的中央孔13相对向，并且发光部2的输入端子9与输出端子14电性连接的方式，而将发光部2安装于电路基板11的另一面11b侧，因此可容易地将发光部2与点灯装置3电性连接，并且可缩小装置本体5的开口部17及散热构件22之间的纵深(高度)尺寸，可使装置本体5小型化、薄型化，且可缩小发光部2与装置本体5的开口部17的距离，从而可提升发光部2的放射光的取出效率。
其次，参照图5，说明第2实施方式。再者，对与第1实施方式相同的部分以及相当于相同部分的部分，标附相同符号并且省略说明。
图5中，灯装置1相对于图3所示的灯装置1，将发光部2设置于电路基板11。此外，在发光部2中使用表面安装型的LED 51，并且使用未设置中央孔13且两个面11a、11b侧呈平面状的电路基板11。
在电路基板11的一面11a侧的中央部安装有多个LED 51。点灯电路零件12a、12b安装于：除了LED 51的安装区域及所述安装区域的相反侧的另一面11b侧区域以外的两个面11a、11b侧。并且，LED 51通过：点灯电路零件12a、12b形成的点灯电路以及未图示的配线图案而电性连接。
热传导构件4通过接着材料而安装于：电路基板11的LED 51的安装区域的相反侧的另一面11b侧区域。并且，热传导构件4支撑着电路基板11。
并且，伴随着LED 51的点灯而产生的热，自电路基板11传导至热传导构件4，且自热传导构件4传导至散热构件22而散热。
根据本实施方式的灯装置1，安装于电路基板11上的LED 51中所产生的热可自电路基板11热传导至热传导构件4，且可自装置本体5的散热构件22而散热，因此具有：能够抑制LED 51的温度上升，能够使LED 51及点灯装置3寿命延长的效果。
并且，LED 51安装于点灯装置3的电路基板11上，因此可无需花费特别的工夫来进行LED 51与点灯装置3的电性连接，具有能够谋求省力化及降低灯装置1的成本的效果。
再者，在本实施方式中，LED照明装置是灯装置1，但并不限定于此，也可以是将装置本体5构成为器具本体或框体的LED照明器具。
以上已经说明本发明的若干个实施方式，但所述实施方式是作为示例而起提示作用，并非意图限定发明的范围。所述新的实施方式能够通过其他各种形态来实施，在没有脱离发明的主旨的范围内可以进行各种省略、置换及变更。所述实施方式及其变形均包含在发明的范围及主旨内，并且包含在权利要求书中所记载的发明及其同等的范围内。
Claims (10)
1.一种LED照明装置，其特征在于包括：
发光部，具有LED；
点灯装置，具有点灯电路零件，形成对所述LED进行点灯的点灯电路；以及
装置本体，具有：本体部，在一端侧包含开口部，在与所述开口部侧相反的另一端侧包含壁部；突出部，自所述壁部向所述本体部外突出，内部与所述本体部内连通；以及热传导部，一端侧自所述壁部向所述本体部内突出，另一端侧为能够热传导地连接于所述突出部；并且
将所述发光部能够热传导地连接于所述热传导部的一端侧，所述装置本体收纳所述点灯装置，且将所述点灯电路零件配置于所述突出部内。
2.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于：
所述点灯装置包括：安装所述点灯电路零件的电路基板，
所述电路基板自所述壁部配置于所述本体部内，在与所述壁部侧相对向的所述电路基板的面、安装有配置于所述突出部内的所述点灯电路零件。
3.根据权利要求2所述的LED照明装置，其特征在于：
所述发光部包括：基板，在一端侧的面安装LED，并且将另一端侧的面能够热传导地连接于所述热传导部；以及输入端子，设置于所述基板；
所述电路基板包括：与所述发光部相对向的基板开口，并且包括与所述输入端子电性连接的输出端子。
4.根据权利要求2所述的LED照明装置，其特征在于：
所述发光部设置于所述电路基板，在所述电路基板的一端侧的面安装所述LED，将所述电路基板的另一端侧的面能够热传导地连接于所述热传导部。
5.根据权利要求2所述的LED照明装置，其特征在于包括：
制光体，配置于所述开口部与所述电路基板之间。
6.一种LED照明器具，其特征在于包括：
器具本体；
灯座装置，配置于器具本体；以及
LED照明装置，包括：发光部、点灯装置及装置本体，并且所述LED照明装置安装于所述灯座装置，所述发光部具有LED，所述点灯装置具有形成对所述LED进行点灯的点灯电路的点灯电路零件，所述装置本体具有：本体部，在一端侧包含开口部，在与所述开口部侧相反的另一端侧包含壁部；突出部，自所述壁部向所述本体部外突出，内部与所述本体部内连通；以及热传导部，一端侧自所述壁部向所述本体部内突出，另一端侧为能够热传导地连接于所述突出部；并且
所述发光部能够热传导地连接于所述热传导部的一端侧，所述装置本体收纳所述点灯装置，且将所述点灯电路零件配置于所述突出部内。
7.根据权利要求6所述的LED照明器具，其特征在于：
所述点灯装置包括：安装所述点灯电路零件的电路基板，
所述电路基板自所述壁部配置于所述本体部内，在与所述壁部侧相对向的所述电路基板的面、安装有配置于所述突出部内的所述点灯电路零件。
8.根据权利要求7所述的LED照明器具，其特征在于：
所述发光部包括：基板，在一端侧的面安装LED，并且另一端侧的面能够热传导地连接于所述热传导部；以及输入端子，设置于所述基板；
所述电路基板包括：与所述发光部相对向的基板开口，并且包括与所述输入端子电性连接的输出端子。
9.根据权利要求7所述的LED照明器具，其特征在于：
所述发光部设置于所述电路基板，在所述电路基板的一端侧的面安装所述LED，将所述电路基板的另一端侧的面能够热传导地连接于所述热传导部。
10.根据权利要求7所述的LED照明器具，其特征在于包括：
制光体，配置于所述开口部与所述电路基板之间。
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