JP2012064362A - Lighting system - Google Patents
Lighting system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012064362A JP2012064362A JP2010206064A JP2010206064A JP2012064362A JP 2012064362 A JP2012064362 A JP 2012064362A JP 2010206064 A JP2010206064 A JP 2010206064A JP 2010206064 A JP2010206064 A JP 2010206064A JP 2012064362 A JP2012064362 A JP 2012064362A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- light
- globe
- led
- conducting member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、発光素子を実装した基板と、発光素子及び基板を覆い発光素子からの光を透過する透過部とを備える照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device including a substrate on which a light-emitting element is mounted, and a light-transmitting element and a transmission portion that covers the substrate and transmits light from the light-emitting element.
近年、発光ダイオード(以下、「LED」ともいう)又は有機ELのような発光素子は、発光効率の向上、小型化、低消費電力化、長寿命化等の改善がなされ、照明装置又は表示装置などの光源として使用されている。一例としては、従来の白熱電球及び電球形蛍光灯の代替品として、LEDを光源とするLED電球が商品化されている。 In recent years, light-emitting elements such as light-emitting diodes (hereinafter also referred to as “LEDs”) or organic EL have been improved in light emission efficiency, downsizing, low power consumption, long life, and the like. It is used as a light source. As an example, LED bulbs using LEDs as light sources have been commercialized as alternatives to conventional incandescent bulbs and bulb-type fluorescent lamps.
LED電球は、基板上にLED素子(LEDチップ)を実装したLEDパッケージ(LEDモジュール)、LED素子に電力を供給するための電源回路、LEDパッケーシを収納するグローブ、LED素子による発熱を放熱するためのヒートシンク、灯具に電気的かつ機械的に接続するための口金などの部品で構成されている。 An LED bulb is an LED package (LED module) in which an LED element (LED chip) is mounted on a substrate, a power supply circuit for supplying power to the LED element, a glove that houses the LED package, and heat generated by the LED element. It consists of parts such as a heat sink and a base for electrical and mechanical connection to the lamp.
LED電球において、白熱電球と同程度の全光束を確保するためには、LED素子へ供給する電力を多くする必要があり、点灯状態でのLED素子の温度が高くなる。LED素子の温度が上昇すると、LED素子の発光効率が低下し、発光効率の低下分を補うためにさらに多くの電力を供給しなければならず、LED素子の温度がさらに高くなるという悪循環に陥る。 In an LED bulb, in order to ensure the same total luminous flux as that of an incandescent bulb, it is necessary to increase the power supplied to the LED element, and the temperature of the LED element in the lighting state increases. When the temperature of the LED element rises, the light emission efficiency of the LED element decreases, and more power must be supplied to compensate for the decrease in light emission efficiency, resulting in a vicious circle in which the temperature of the LED element further increases. .
このような悪循環を回避するためには、ヒートシンクを大きくしてLED素子の発熱を外部へ放熱する方法がある。しかし、ヒートシンクを大きくするとLED電球自体の寸法が従来の白熱電球又は電球形蛍光灯より大きくなり、既存の灯具に装着できず装着率が低下して代替品として使用できなくなるという問題があった。 In order to avoid such a vicious circle, there is a method of increasing the heat sink and dissipating the heat generated by the LED element to the outside. However, when the heat sink is made larger, the size of the LED bulb itself becomes larger than that of the conventional incandescent bulb or the bulb-type fluorescent lamp, and there is a problem that it cannot be attached to an existing lamp and the installation rate is lowered and cannot be used as a substitute.
そこで、グローブ(バルブ)の内面にグローブの熱伝導率よりも高い熱伝導率の透光性層を形成するとともに、透光性層の熱伝導率と同等以上の熱伝導率を有する伝熱部を介して、透光性層の一部をヒートシンクに接続することにより、LED素子からの熱を効率よく放出することができるランプが開示されている(特許文献1参照)。 Therefore, a heat transfer portion having a heat conductivity higher than the heat conductivity of the globe is formed on the inner surface of the globe (valve) and has a heat conductivity equal to or higher than the heat conductivity of the light transmissive layer. A lamp capable of efficiently releasing heat from the LED element by connecting a part of the light-transmitting layer to a heat sink via the LED is disclosed (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1のランプにあっては、グローブ(バルブ)の内面に透光性層を形成してLED素子からの熱をブローブへ伝導させるためには、透光性層の熱伝導率が金属と同程度以上となるような材料を用いる必要がある。しかし、金属と同程度以上の熱伝導率を有する材料は、一般的に光の透光性が低くなる。このため、特許文献1のランプでは、光の透過率が低下し、全光束が少なくなるという問題がある。 However, in the lamp of Patent Document 1, in order to form a translucent layer on the inner surface of the globe (bulb) and conduct heat from the LED element to the probe, the thermal conductivity of the translucent layer is low. It is necessary to use a material that is at least as high as metal. However, a material having a thermal conductivity equal to or higher than that of metal generally has low light transmissivity. For this reason, the lamp of Patent Document 1 has a problem that the light transmittance is reduced and the total luminous flux is reduced.
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、全光束を低下させることなく発光素子からの熱を効率よく放出することができ、小型化を実現することができる照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an illumination device that can efficiently release heat from a light-emitting element without reducing the total luminous flux and can be downsized. And
本発明に係る照明装置は、発光素子を実装した基板と、前記発光素子及び基板を覆い該発光素子からの光を透過する透光部とを備える照明装置において、格子状に配した帯体の長手側端部の一方を前記透光部の内面に当接し、前記発光素子の熱を伝導する熱伝導部材を備え、該熱伝導部材の熱伝導率は、前記透光部の熱伝導率より大きいことを特徴とする。 An illuminating device according to the present invention is an illuminating device including a substrate on which a light-emitting element is mounted, and a light-transmitting portion that covers the light-emitting element and the substrate and transmits light from the light-emitting element. One of the longitudinal end portions is in contact with the inner surface of the light transmitting part, and includes a heat conductive member that conducts heat of the light emitting element, and the heat conductivity of the heat conductive member is greater than the heat conductivity of the light transmitting part. It is large.
本発明にあっては、格子状に配した帯体の長手側端部の一方を透光部の内面に当接し、発光素子の熱を伝導する熱伝導部材を備える。従来のように熱伝導層が透光部の内面全体を覆うように設けられておらず、熱伝導部材が格子状をなすので、熱伝導部材の光透過率が小さい場合でも発光素子からの光を遮ることなく全光束の低下を回避することができる。また、透光部の熱伝導率より大きい熱伝導率を有する熱伝導部材を透光部に当接してあるので、発光素子からの熱が熱伝導部材へ伝わると透光部にも熱が伝わり、透光部の温度が上昇して透光部からの放射及び対流による放熱効果を高めることができる。これにより、発光素子から発する光を妨げることなく、発光素子からの熱を効率良く放出するため、発光素子の温度上昇が抑制でき、発光素子の発光効率が向上する。また、大型のヒートシンクを用いる必要がないため、照明装置の大きさを小型化でき、既存の灯具に取り付けることができるため照明装置の装着率が向上する。 In the present invention, a heat conducting member that conducts heat of the light emitting element is provided by contacting one of the long side end portions of the strip arranged in a lattice shape with the inner surface of the light transmitting portion. Since the heat conductive layer is not provided so as to cover the entire inner surface of the translucent portion as in the prior art and the heat conductive member has a lattice shape, the light from the light emitting element can be obtained even when the light transmittance of the heat conductive member is small. It is possible to avoid a decrease in the total luminous flux without blocking. In addition, since the heat conducting member having a thermal conductivity larger than that of the light transmitting part is in contact with the light transmitting part, when the heat from the light emitting element is transmitted to the heat conducting member, the heat is also transmitted to the light transmitting part. The temperature of the translucent part rises and the radiation effect by radiation and convection from the translucent part can be enhanced. Accordingly, heat from the light emitting element is efficiently released without interfering with light emitted from the light emitting element, so that the temperature rise of the light emitting element can be suppressed and the light emission efficiency of the light emitting element is improved. In addition, since it is not necessary to use a large heat sink, the size of the lighting device can be reduced, and the mounting rate of the lighting device can be improved because it can be attached to an existing lamp.
本発明に係る照明装置は、前記基板を載置した放熱板を備え、該放熱板と前記熱伝導部材とを熱的に接続してあることを特徴とする。 The lighting device according to the present invention includes a heat sink on which the substrate is placed, and the heat sink and the heat conducting member are thermally connected.
本発明にあっては、基板を載置した放熱板を備え、放熱板と熱伝導部材とを熱的に接続してある。発光素子で発生した熱が基板へ伝わり、基板に伝わった熱が放熱板へ伝わる。放熱板と熱伝導部材とを熱的に接続してあるので、放熱板に伝わった熱は熱伝導部材へ伝わり、透光部の温度がさらに上昇する。これにより、発光素子からの熱を一層効率よく放出することができる。 In the present invention, the heat radiating plate on which the substrate is placed is provided, and the heat radiating plate and the heat conducting member are thermally connected. The heat generated in the light emitting element is transmitted to the substrate, and the heat transmitted to the substrate is transmitted to the heat sink. Since the heat radiating plate and the heat conductive member are thermally connected, the heat transmitted to the heat radiating plate is transmitted to the heat conductive member, and the temperature of the light transmitting portion further increases. Thereby, the heat from the light emitting element can be released more efficiently.
本発明に係る照明装置は、前記透光部は、ドーム状をなし、前記熱伝導部材は、前記透光部の頂部内面を除外して当接してあることを特徴とする。 The illuminating device according to the present invention is characterized in that the light-transmitting portion has a dome shape, and the heat conducting member is in contact with the inner surface of the light-transmitting portion excluding the inner surface.
本発明にあっては、透光部は、ドーム状をなし、熱伝導部材は、透光部の頂部内面を除外して当接してある。透光部の頂部内面、すなわち、透光部の発光素子と対抗する位置(面)には熱伝導部材が存在しないので、例えば、照明装置を灯具に取り付けた状態で外部から格子状の熱伝導部材が見えにくくなる。これにより、透光部に明るさの明暗が生じることなく違和感が生じない。また、透光部の頂部においては、熱伝導部材で光が遮られることがなく全光束の低下を抑制することができる。 In the present invention, the light-transmitting portion has a dome shape, and the heat conducting member is in contact with the inner surface of the light-transmitting portion excluding the top inner surface. Since there is no heat conducting member on the inner surface of the top of the translucent part, that is, the position (surface) that opposes the light emitting element of the translucent part, for example, with a lighting device attached to the lamp, a grid-like heat conduction from the outside The member becomes difficult to see. As a result, the light-transmitting part is not bright and dark, and a sense of incongruity does not occur. Moreover, in the top part of a translucent part, light is not blocked | interrupted with a heat conductive member, but the fall of a total light beam can be suppressed.
本発明に係る照明装置は、前記帯体の厚みは、前記長手側端部の一方から他方の方向に徐々に薄くしてあることを特徴とする。 The lighting device according to the present invention is characterized in that the thickness of the band is gradually reduced from one of the longitudinal side end portions to the other direction.
本発明にあっては、帯体の厚みは、長手側端部の一方、すなわち当接面から長手側端部の他方の方向に徐々に薄くしてある。すなわち、帯体の表面の長手側端部の一方から他方の方向の接線方向と、発光素子で発せられた光が透光部へ向かう進行方向とは、ほぼ一致、あるいは小さい交差角度で交差する。これにより、発光素子で発せられた光が帯体の表面で反射した場合、透光部の方向へ反射されるので、発光素子からの光を透光部から外部へ放射させることができ、全光束の低下を抑制することができる。また、格子状に配した帯体の表面で反射した光を透光部の外部へ導くことができるので、配光特性を向上させることができる。 In the present invention, the thickness of the band is gradually reduced from one of the long side end portions, that is, from the contact surface to the other direction of the long side end portion. That is, the tangential direction from one end of the longitudinal end of the surface of the band to the other and the traveling direction of the light emitted from the light emitting element to the light transmitting portion substantially coincide with each other or intersect at a small intersection angle. . As a result, when the light emitted from the light emitting element is reflected by the surface of the band, it is reflected in the direction of the light transmitting part, so that the light from the light emitting element can be emitted from the light transmitting part to the outside. A decrease in luminous flux can be suppressed. Moreover, since the light reflected by the surface of the strip | belt body arrange | positioned at the grid | lattice form can be guide | induced to the exterior of a translucent part, a light distribution characteristic can be improved.
本発明に係る照明装置は、前記帯体の短手方向の断面形状は、三角形状であることを特徴とする。 The lighting device according to the present invention is characterized in that the cross-sectional shape of the strip in the short direction is a triangular shape.
本発明にあっては、帯体の短手方向の断面形状は、三角形状である。すなわち、三角形状の頂点が発光素子の方向へ向くので、発光素子で発せられた光が帯板で反射して発光素子の方向、あるいは透光部の内部に戻ることを防止することができ、発光素子で発せられた光が帯体の表面で反射した場合、光を透光部の方向へ反射させて、発光素子からの光をすべて透光部から外部へ放射させることができ、全光束が減少しない。 In the present invention, the cross-sectional shape of the band in the short direction is a triangular shape. That is, since the triangular apex faces the direction of the light emitting element, it is possible to prevent light emitted from the light emitting element from being reflected by the band plate and returning to the direction of the light emitting element or the inside of the light transmitting part. When the light emitted from the light-emitting element is reflected by the surface of the band, the light is reflected in the direction of the light-transmitting part, and all the light from the light-emitting element can be emitted from the light-transmitting part to the outside. Will not decrease.
本発明に係る照明装置は、前記帯体の短手方向の断面形状は、台形状であることを特徴とする。 The illuminating device according to the present invention is characterized in that the cross-sectional shape of the strip in the short direction is a trapezoidal shape.
本発明にあっては、帯体の短手方向の断面形状は、台形状である。すなわち、台形状の上底の面(上底面)の垂線方向が発光素子の方向へ向く。これにより、発光素子で発せられた光が帯体の上底面で反射した場合には、反射光は発光素子の方向、あるいは透光部の内部に戻る。しかし、上底面以外の表面で反射した光は、透光部の方向へ反射されるので、発光素子からの光を透光部から外部へ放射させることができ、全光束の低下を抑制することができる。 In the present invention, the cross-sectional shape in the short direction of the band is trapezoidal. That is, the perpendicular direction of the upper base surface (upper bottom surface) of the trapezoidal shape faces the direction of the light emitting element. Thereby, when the light emitted by the light emitting element is reflected by the upper bottom surface of the band, the reflected light returns to the direction of the light emitting element or the inside of the light transmitting part. However, since the light reflected on the surface other than the upper bottom surface is reflected in the direction of the light transmitting part, the light from the light emitting element can be emitted from the light transmitting part to the outside, and the decrease in the total luminous flux is suppressed. Can do.
本発明に係る照明装置は、前記帯体の前記透光部との当接面の幅は、0.5mm以上1.0mm以下であることを特徴とする。 The lighting device according to the present invention is characterized in that the width of the contact surface of the belt body with the light transmitting portion is 0.5 mm or more and 1.0 mm or less.
本発明にあっては、帯体の透光部との当接面の幅は、0.5mm以上1.0mm以下である。当接面の幅を0.5mm以上1.0mm以下にすることにより、熱伝導部材と透光部との接触面積を必要十分に大きくすることができ、熱伝導部材から透光部への熱伝導により透光部の温度が上昇するので放熱効果を向上させることができる。また、熱伝導部材と透光部との接触面積を必要十分に小さくすることができ、発光素子からの光が熱伝導部材で遮られることを抑制して全光束の減少を防止することができる。 In this invention, the width | variety of the contact surface with the translucent part of a strip | belt body is 0.5 mm or more and 1.0 mm or less. By making the width of the contact surface 0.5 mm or more and 1.0 mm or less, the contact area between the heat conducting member and the light transmitting portion can be increased as necessary and heat from the heat conducting member to the light transmitting portion. Since the temperature of the translucent part rises due to conduction, the heat dissipation effect can be improved. In addition, the contact area between the heat conducting member and the light transmitting portion can be made sufficiently small, and the light from the light emitting element can be prevented from being blocked by the heat conducting member, thereby preventing the reduction of the total luminous flux. .
本発明に係る照明装置は、前記熱伝導部材の熱伝導率は、100W/(m・K)以上であることを特徴とする。 The lighting device according to the present invention is characterized in that the heat conduction member has a heat conductivity of 100 W / (m · K) or more.
本発明にあっては、熱伝導部材の熱伝導率は、100W/(m・K)以上である。これにより、熱伝導部材の温度が上昇するので、透光部の温度も上昇させることができ、放熱効果が向上する。 In the present invention, the heat conductivity of the heat conducting member is 100 W / (m · K) or more. Thereby, since the temperature of a heat conductive member rises, the temperature of a translucent part can also be raised and the heat dissipation effect improves.
本発明に係る照明装置は、前記熱伝導部材の反射率は、0.9以上であることを特徴とする。 The illumination device according to the present invention is characterized in that a reflectance of the heat conducting member is 0.9 or more.
本発明にあっては、熱伝導部材の反射率は、0.9以上である。これにより、熱伝導部材に照射された光を効率良く反射させることができ、全光束の減少を防止することができる。 In the present invention, the reflectance of the heat conducting member is 0.9 or more. Thereby, the light irradiated to the heat conductive member can be reflected efficiently, and the reduction of the total luminous flux can be prevented.
本発明によれば、発光素子から発する光を妨げることなく、発光素子からの熱を効率良く放出するため、発光素子の温度上昇が抑制でき、発光素子の発光効率が向上する。また、大型のヒートシンクを用いる必要がないため、照明装置の大きさを小型化でき、既存の灯具に取り付けることができるため照明装置の装着率が向上する。 According to the present invention, heat from the light emitting element is efficiently released without interfering with light emitted from the light emitting element, so that the temperature rise of the light emitting element can be suppressed, and the light emission efficiency of the light emitting element is improved. In addition, since it is not necessary to use a large heat sink, the size of the lighting device can be reduced, and the mounting rate of the lighting device can be improved because it can be attached to an existing lamp.
(実施の形態1)
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて、LED電球を例として説明する。なお、本実施の形態の照明装置は、LED電球に限定されるものではない。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the present invention will be described based on an LED bulb as an example based on the drawings showing the embodiments thereof. In addition, the illuminating device of this Embodiment is not limited to an LED light bulb.
図1は実施の形態1のLED電球100の一例を示す外観図であり、図2は実施の形態1のLED電球100の一例を示す断面図であり、図3は実施の形態1の熱伝導部材11の一例を示す斜視図であり、図4は実施の形態1の熱伝導部材11の一例を示す平面図であり、図5は実施の形態1の熱伝導部材11の一例を示す側面図である。
FIG. 1 is an external view showing an example of the
図1に示すように、LED電球100は、外観上、透光部としてのグローブ1、LEDパッケージを載置する放熱板としてのLED取付台2、ヒートシンク3、絶縁リング4、口金5などを備える。
As shown in FIG. 1, the
より詳細には、図2に示すように、LED電球100は、発光素子としてのLED素子7(LEDチップ)を実装した基板6(LED素子7と基板6とを纏めてLEDパッケージ16という)をLED取付台2に載置してある。なお、LEDパッケージ16は、LED素子7を封止するための封止材(不図示)を有する。
More specifically, as shown in FIG. 2, the
グローブ1は、ドーム状をなし、基板6、LED素子7などを覆う。グローブ1の内面には、帯体を格子状に配し、グローブ1の内面に対して格子状の当接面を有して当接する熱伝導部材11を備える。熱伝導部材11は、グローブ1の頂部内面101を除外した内面102においてグローブ1と当接(接触)する。
The globe 1 has a dome shape and covers the
ヒートシンク3の内部には、LED素子7に電力を供給するための電源基板12を備え、リード線10により電源基板12からの電力がLEDパッケージ16へ供給される。また、導線9により口金5と電源基板12とが接続してあり、口金5を介して商用電源からの交流電圧が電源基板12へ供給される。
A
絶縁リング4は、ヒートシンク3と口金5とを電気的に絶縁する。絶縁リング4の内部には充填材8を充填してある。
The insulating
LED素子7は、絶縁基板であるサファイア(Al2 O3 )基板6を下にして窒化ガリウム(GaN)からなる半導体発光層を上に積層し、電極層(ITO層)が上面に形成されたものである。LED素子7は、ワイヤーによって基板6上にワイヤーボンド実装されている。基板6は配線が施され、LED素子7は基板6上の配線と電気的に接続されている。
The
LED素子7を封止する封止材は、樹脂製であって、複数のLED素子7を覆っており、LED素子7の劣化を抑制する。また、封止材は、蛍光塗料を含有しており、LED素子7が発する光の色を所望の色に変換することができる。
The sealing material that seals the
なお、発光素子は、LED素子7に限定されるものではなく、例えば、EL素子を用いることもできる。また、上述のLEDパッケージ16を光源として用いているが、これに限らず、従来光源として使用されている各種光源(例えば、フリップチップ実装されたLEDパッケージ)を使用することができる。
In addition, a light emitting element is not limited to the
グローブ1は、透光性を有するポリカーボネート(PC)によりドーム状に形成されている。グローブ1の材質は、ポリカーボネートに限定されるものではなく、透光性を持つ材料であれば、例えば、ガラス、アクリル等の材質を使用することもできる。 The globe 1 is formed in a dome shape with a translucent polycarbonate (PC). The material of the globe 1 is not limited to polycarbonate, and a material such as glass or acrylic can be used as long as the material has translucency.
グローブ1は、LED取付台2上に配置されており、接着剤、ねじ等の公知の方法により固定されている。グローブ1の内面側、又は外面側には光を拡散させる処理が施されており、LEDパッケージ16から発する光が拡散される。また、グローブ1の開口部の半径は、ドーム状の半径よりも小さい。なお、熱伝導部材11の取り付けを容易にすべく、グローブ1の開口部の半径を、ドーム状の半径と同程度にしてもよい。
The globe 1 is disposed on the
LED取付台2は、LEDパッケージ16(基板6)を積載するための基台である。LEDパッケージ16から発する熱をヒートシンク3及び熱伝導部材11へ伝えるため、LED取付台2の材質は、アルミニウム(A6063)を用いている。なお、LED取付台2の材質は、これに限られるものではなく、熱伝導率の高い材質であれば、例えば、鉄、銅、アルミニウム等の金属及びその合金など様々な材質を用いることができる。
The
ヒートシンク3は、側面部に複数の放熱フィンをヒートシンク3の中心から外側に向けて放射状に設けてあり、LEDパッケージ16から発する熱を放熱する。ヒートシンク3はLED取付台2に接着剤、ねじ、かしめ等の公知の方法により固定してある。LEDパッケージ16からLED取付台2を介して伝わった熱をヒートシンク3全体に効率よく伝えるため、ヒートシンク3の材質は、アルミニウム(A6063)を用いている。なお、ヒートシンク3の材質は、これに限られるものではなく、熱伝導率の高い材質であれば、例えば、鉄、銅、アルミニウム等の金属及びその合金など様々な材質を用いることができる。
The heat sink 3 is provided with a plurality of radiating fins radially on the side surface from the center of the heat sink 3 to the outside, and radiates heat generated from the
また、ヒートシンク3の表面はアルマイト処理が施してある。ヒートシンク3の放射率が通常のアルミニウムに比べ高くなるため効果的に放熱することができる。なお、ヒートシンク3の表面処理は、これに限られるものではなく、放射塗料を塗布するなど放射率が向上する様々な手段を用いることができる。 The surface of the heat sink 3 is anodized. Since the emissivity of the heat sink 3 is higher than that of normal aluminum, heat can be radiated effectively. The surface treatment of the heat sink 3 is not limited to this, and various means for improving the emissivity, such as applying a radiation paint, can be used.
絶縁リング4は、ヒートシンク3と口金5とが電気的に接触しないように絶縁するための部材である、絶縁リング4の材質は、例えば、ポリブチレンテレフタラート(PBT)である。なお、絶縁リング4の材質は、これに限られるものではなく、絶縁性の高い材質であれば、例えば、ポリカーボネート(PC)などの様々な材質を使用することができる。絶縁リング4は、ヒートシンク3に接着剤、ねじ等の公知の方法により固定してある。
The insulating
電源基板12は、図示しない複数の電子部品(例えば、商業電源から供給された交流電力を直流電力に整流する整流回路、当該整流回路により整流された直流電力の電圧値を調整する電圧調整回路等)が実装された基板である。電源基板12は、LEDパッケージ16(LED素子7)を発光させるための回路基板である。電源基板12は、絶縁リング4に、係止手段、固着手段等の公知の方法により固定してある。
The
口金5は、例えば、エジソンタイプのE26形の口金であって、ねじ山を備えた筒状に形成された金属性のシェル部を有している。口金5は、当該シェル部の一端側の頂部に絶縁部を介して金属製のアイレット部を有し、他端側が絶縁リング4に装着されている。
The
充填材8は、絶縁リング4及び口金5内部に充填されており、電源基板12を覆っている。充填材8の材質は、絶縁性が高く、熱伝導率が高い樹脂であり、電源基板12から発する熱を絶縁リング4及び口金5へ伝導する役目を有する。
The
導線9は、電源基板12と口金5とを電気的に接続するための配線である。導線9は、電源基板12と口金5のアイレット部の内側面に接続されており、また図示しない導線が電源基板12と口金5のシェル部の内側面に接続されており、図示しない灯具内の電極と接触して、電源基板12に灯具から供給される電力を伝える役目を有する。
The conducting wire 9 is a wiring for electrically connecting the
リード線10は、電源基板12とLEDパッケージ16とを電気的に接続するための配線である。リード線10を介して電源基板12によって整流・調整された直流電力がLEDパッケージ16へ供給される。
The
図3〜図5に示すように、熱伝導部材11は、LED取付台2に熱的に接続させて装着するための装着部111、複数の帯状の帯体112、113、114、115を有する。熱伝導部材11は、帯体112〜115を格子状に配し、帯体112〜115の長手側端部の一方をグローブ1の内面102に当接してある。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
より具体的には、熱伝導部材11は、帯体112〜114により、グローブ1内面側の円周方向に沿って横方向の格子が円周状に等間隔で3列なすようにしてある。また、熱伝導部材11は、24個の帯体115により、グローブ1内面側の円周方向に沿って、縦方向の格子が放射状に等間隔で24列なすようにしてある。
More specifically, the
なお、格子の列を多くする、すなわち格子の間隔が狭いほど、グローブ1へ熱を伝える効果が大きくなるので、LED電球100の温度をどの程度下げるかによって、熱伝導部材11の格子の数を決定することができる。
In addition, since the effect of transferring heat to the globe 1 increases as the number of lattice rows increases, that is, the interval between the lattices becomes narrower, the number of lattices of the
図3〜図5に示すように、熱伝導部材11もグローブ1と同様にドーム状をなす。熱伝導部材11は、ドーム状の頂部には格子を構成せずに開口部116を設けてある。熱伝導部材11をグローブ1の内側に取り付けた場合、熱伝導部材11は、グローブ1の頂部内面101を除外した内面102で当接する。すなわち、熱伝導部材11は、LEDパッケージ16と対向する位置のグローブ1の部分(上側部)を覆っていない。これは、LED電球100を灯具に取り付けた場合、一般的にはグローブ1の中央部(ドーム形状の頂部)が見える。そこで、グローブ1の中央部(ドーム形状の頂部)を熱伝導部材11で塞がないようにすることにより、外部から格子状の熱伝導部材11を視認しにくくすることができる。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
熱伝導部材11は、グローブ1の内面側に接着剤によって取り付けられ、熱的に接続されている。接着剤の熱伝導率は高いほどよい。また、熱伝導部材11は、LED取付台2と放熱樹脂等によって熱的に接続されており、これによってLEDパッケージ16の発熱は、LED取付台2を介して熱伝導部材11へ伝わる。熱伝導部材11に伝わった熱は、さらにグローブ1へ伝わり、グローブ1から放熱される。なお、熱伝導部材11のグローブ1への取り付け方法は、接着剤に限定されるものではなく、例えば、グローブ1にインサート成形する等様々な手段を用いることができる。
The
熱伝導部材11の材質は、アルミニウム(A6063)であり、熱伝導部材11の熱伝導率は、210W/(m・K)であり、伝熱効果に優れている。なお、熱伝導部材11の材質は、アルミニウムに限定されるものではなく、熱伝導率の高い材質であれば、例えば、鉄、銅、アルミニウム等の金属及びその合金など様々な材質を用いることができる。グローブ1への熱伝導を効果的にするためには、熱伝導部材11の熱伝導率は、100W/(m・K)以上であればよい。
The material of the heat
図6は実施の形態1の熱伝導部材11の取り付け状態の一例を示す断面図である。熱伝導部材11の帯体112、113、114(なお、帯体115は不図示)の長手側端部の一方は、グローブ1の内面102に対して当接面14で当接するように熱伝導部材11をグローブ1へ固定してある。なお、以下の説明は帯体115についても同様である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of an attached state of the
図6に示すように、帯体112〜114の短手方向の断面形状は、当接面14(長手側端部の一方)からLED素子7の方向(長手側端部の他方の方向)に厚みが徐々に薄くなるテーパ状をなしている。図6の例では、帯体112〜114の断面形状は、三角形状をなす。すなわち、三角形状は、LEDパッケージ16の発光面(LED素子7)の最外部と、熱伝導部材11の当接面14の最外部とをそれぞれ結んだ2つの仮想直線(図6中の実線と破線)を2辺とし、グローブ1との当接面14を3つ目の辺として構成される。
As shown in FIG. 6, the cross-sectional shape of the
帯体112〜114の表面のLED素子7方向の接線方向(図6中の実線と破線の方向)と、LED素子7で発せられた光がグローブ1へ向かう進行方向とは、ほぼ一致、あるいは小さい交差角度で交差する。これにより、LED素子7で発せられた光が帯体112〜114の表面でほぼ90度に近い入射角で入射し、入射した光は、帯体112〜114の表面に沿ってグローブ1の方向へ反射されるので、LED素子7からの光をグローブ1から外部へ放射させることができ、全光束の低下を抑制することができる。また、格子状に配した帯体112〜114の表面で反射した光をグローブ1の外部へ導くことができるので、配光特性を向上させることができる。なお、図6の例では、熱伝導部材11の断面形状は、三角形状をなしているが、三角形状に限定されない。
The tangential direction of the surfaces of the
次に、熱伝導部材11の帯体の短手方向の断面形状の差異について説明する。図7は熱伝導部材11の帯体113の断面形状が三角形の場合の例を示す説明図である。なお、図7では、熱伝導部材11の帯体113について説明するが、他の帯体112、114、115についても同様である。
Next, the difference in the cross-sectional shape in the short direction of the band of the
図7に示すように、帯体113の断面形状は、帯体113がグローブ1の内側と当接する当接面14、帯体113の2つの表面113a、113bの3面で構成される三角形状をなす。帯体113は接着剤13によりグローブ1に固定してある。
As shown in FIG. 7, the cross-sectional shape of the
図7に示すように、帯体113の断面形状を三角形にした場合、LEDパッケージ16の発光面(LED素子7)の最外周部から発せられた光が、帯体113の表面113a又は表面113bに入射すると、入射した光は、表面113a又は表面113bですべて反射され、グローブ1を透過してLED電球100の外へ放射される。LEDパッケージ16の発光面全てで同様の現象となるので、全光束は減少しないという効果を得ることができる。また、格子状に配された帯体を有するので、熱伝導部材11で反射した光は拡散し、LED電球100の背面側(グローブ1から見てヒートシンク3側)にも進行するので、LED電球100の配光特性が向上する。
As shown in FIG. 7, when the cross-sectional shape of the
また、帯体113の断面形状が三角形であるので、すなわち、三角形状の頂点がLED素子7の方向へ向くので、LED素子7で発せられた光が帯体113で反射してLED素子7の方向へ戻ること、あるいはグローブ1と反対側のグローブ1の内部に戻ることによりLED電球100内部で吸収されることを防止することができる。これにより、LED素子7で発せられた光が帯体113の表面で反射した場合、光をグローブ1の方向へ反射させて、LED素子7からの光をすべてグローブ1から外部へ放射させることができ、全光束が減少しない。
Further, since the cross-sectional shape of the
図8は熱伝導部材11の帯体103の断面形状が長方形の場合の例を示す説明図である。図8に示すように、帯体103の断面形状が長方形の場合、LEDパッケージ16の発光面(LED素子7)の最外周部から発せられた光が、帯体103へ入射する場合に、帯体103の端面103c以外の面に入射したときは、入射光は、帯体103で反射され、LED電球100の外へ放射される。しかし、帯体103の端面103cに入射したときは、入射光が端面103cで反射され、反射光はLED電球100の内部に戻る。この結果、LED素子7から発せられた光のうち、図8の符号Aで示す領域へ入射する光は、LED電球100の外へ放射されず内部で吸収されることになる。LEDパッケージ16の発光面のすべてで同様の現象が起こるので、全光束が減少することになる。なお、断面形状が正方形の場合も長方形の場合と同様である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example in which the cross-sectional shape of the
図9は熱伝導部材11の帯体203の断面形状が円形の場合の例を示す説明図である。図9に示すように、帯体203の断面形状が円形の場合、LEDパッケージ16の発光面(LED素子7)の最外周部から発せられた光が、帯体203へ入射する場合に、帯体203の略半面203c以外の面に入射したときは、入射光は、帯体203で反射され、LED電球100の外へ放射される。しかし、帯体203の略半面203cに入射したときは、入射光が半面203cで反射され、反射光はLED電球100の内部に戻る。この結果、LED素子7から発せられた光のうち、図9の符号Aで示す領域へ入射する光は、LED電球100の外へ放射されず内部で吸収されることになる。LEDパッケージ16の発光面のすべてで同様の現象が起こるので、全光束が減少することになる。
FIG. 9 is an explanatory view showing an example in which the cross-sectional shape of the
図10は熱伝導部材11の帯体123の断面形状が台形の場合の例を示す説明図である。図10に示すように、帯体123の断面形状が台形の場合、LEDパッケージ16の発光面(LED素子7)の最外周部から発せられた光が、帯体123の上底の面(上底面)123cに入射した場合にのみ反射してLED電球100の内部に戻ることになり、上底面123c以外の表面123a又は表面123bに入射した光は、LED電球100の外へ放射される。その結果、LED素子7から発せられた光のうち、図10の符号Aで示す領域へ入射する光だけがLED電球100の外へ放射されないだけで、LED素子7から発せられた光の体部分は、表面123a、123bで反射されてLED電球100の外へ放射される。LEDパッケージ16の発光面のすべてで同様の現象が起こるので、帯体の形状が長方形又は円形の場合に比べて全光束の減少を抑制することができる。
FIG. 10 is an explanatory view showing an example in which the cross-sectional shape of the
図11は熱伝導部材11の帯体133の断面形状が菱形の場合の例を示す説明図である。図11に示すように、熱伝導部材11の帯体133の断面形状を菱形にした場合、断面形状が三角形の場合の利点又は効果に加え、熱伝導部材11に当たる光が少なくなり、外部から熱伝導部材11が視認しにくくなるという効果もある。この場合、光は接着剤13を通るため、接着剤13の材質は、透光性及び熱伝導率が高いものを使用するのが望ましい。なお、図11の例では、接着剤13は、帯体133の一部であるとすることができる。
FIG. 11 is an explanatory view showing an example in which the cross-sectional shape of the
図7〜図11に例示したように、熱伝導部材11の帯体の短手方向の断面形状は、様々な形状を用いることができる。しかし、全光束の減少を抑制するためには、帯体(接着剤13を含む)とグローブ1との当接面の幅が同等であれば、断面形状は、長方形(正方形)、円形、台形、三角形(菱形)の順により多くの効果を得ることができる。ただし、格子の間隔によっては、帯体の断面形状が長方形、正方形、円形等であってもよい。なお、図7〜図11において、帯体の当接面の幅は同等であるとしている。
As illustrated in FIGS. 7 to 11, various shapes can be used for the cross-sectional shape in the short direction of the band of the
上述のように、帯体の断面形状は、三角形、あるいは台形の場合、全光束の減少を抑制するのに効果的である。しかし、断面形状は、三角形又は台形に限定されるものではない。例えば、当接面14からLED素子7の方向に徐々に厚みが薄くなるようなテーパ状をなせばよい。すなわち、帯体の表面のLED素子7方向の接線方向と、LED素子7で発せられた光がグローブ1へ向かう進行方向とは、ほぼ一致、あるいは小さい交差角度で交差するように断面形状を設定することができる。これにより、LED素子7で発せられた光が帯体の表面で反射した場合、グローブ1の方向へ反射されるので、LED素子7からの光をグローブ1から外部へ放射させることができ、全光束の低下を抑制することができる。また、格子状に配した帯体の表面で反射した光をグローブ1の外部へ導くことができるので、配光特性を向上させることができる。また、帯体の断面形状は、上述の形状に類する形状(例えば、角部が面取り又はフィレット加工されている形状)とすることもできる。
As described above, when the cross-sectional shape of the belt is triangular or trapezoidal, it is effective for suppressing the decrease in the total luminous flux. However, the cross-sectional shape is not limited to a triangle or a trapezoid. For example, a taper shape that gradually decreases in thickness from the
帯体(接着剤13を含む)とグローブ1との当接面14の幅は、0.5mmである。なお、当接面14の幅は、熱伝導部材11の熱伝導率によって変更することができる。しかし、当接面14の幅が小さい場合には、熱をグローブ1へ伝えにくくなり、また幅が大きい場合には、デザイン上、光学上の問題が起こり得る。このため、当接面14の幅は、0.5mm以上1.0mm以下であることが望ましい。すなわち、当接面14の幅を0.5mm以上1.0mm以下にすることにより、熱伝導部材11とグローブ1との接触面積を必要十分に大きくすることができ、熱伝導部材11からグローブ1への熱伝導によりグローブ1の温度が上昇するので放熱効果を向上させることができる。また、熱伝導部材11とグローブ1との接触面積を必要十分に小さくすることができ、LED素子7からの光が熱伝導部材11で遮られることを抑制して全光束の減少を防止することができる。
The width of the
熱伝導部材11の表面は、鏡面加工が施されており、その可視光領域の反射率は0.95である。このため、熱伝導部材11の表面に入射した光は、そのほとんどが反射され、グローブ1を透過してLED電球100の外へ放射される。なお、熱伝導部材11の反射率は、0.95でなくてもよく、例えば、反射率が0.9〜0.95未満となるように表面処理を施すことにより光を効果的に反射させることができ、全光束の減少を防止することができる。すなわち、熱伝導部材11の反射率を0.9以上とすることにより、熱伝導部材11に照射された光を効率良く反射させることができ、全光束の減少を防止することができる。
The surface of the
次に放熱経路について説明する。電源基板12上の電子部品の発熱は、主に電源基板12及び充填材8を介して、あるいはリード線9を介して口金5へと伝わり、口金5から図示しない灯具へ伝わり、LED電球100球の外部へ放射、対流及び熱伝導によって放熱される。また、電源基板12上の電子部品の発熱の一部は、電源基板12及び充填材8を介して絶縁リング4へと伝わり、LED電球100の外部へ放射と対流とによって放熱される。さらに、発熱の一部はヒートシンク3へと伝わりLED電球100の外部へ放射と対流とによって放熱される。
Next, the heat dissipation path will be described. Heat generation of the electronic components on the
LEDパッケージ16(LED素子7)の発熱は、LED取付台2を介してヒートシンク3へと伝わり、LED電球100の外部へ放射と対流とによって放熱される。
The heat generated by the LED package 16 (LED element 7) is transmitted to the heat sink 3 via the
従来のように、格子状の熱伝導部材11を具備しない場合には、グローブ1の熱伝導率が約1W/(m・K)以下であるため、グローブ1のうち、LED取付台2と接する部分から数mm程度の箇所までしか熱が伝わらない。このため、グローブ1全体にはほとんど熱が伝わらず、グローブ1からの放熱は極微量であるため、放熱経路は、主にヒートシンク3のみである。グローブ1はLED電球の表面積の約1/3を占めるため、表面積の約1/3が放熱に寄与せず、放熱効率が良くなかった。
In the case where the lattice-shaped
本実施の形態では、熱伝導部材11がグローブ1の内面側及びLED取付台2と熱的に接触(接続)してあるので、LEDパッケージ16の発熱は、LED取付台2を介して熱伝導部材11へ伝わり、熱伝導部材11に伝わった熱がさらに接着剤13を介してグローブ1の内面側へ伝わる。グローブ1の内面側へ伝わった熱は、グローブ1の外面側へ伝わる。グローブ1の熱伝導率は、1W/(m・K)以下であるが、グローブ1の肉厚が1mm程度のため、グローブ1の外面側まで熱が伝わる。熱伝導部材11とグローブ1とが熱的に接触している部分からグローブ1全体へと熱が伝わり、グローブ1の温度が上昇する。グローブ1の熱伝導率は小さいが、熱伝導部材11の格子の間隔が最適化されているため、格子に囲まれたグローブ1の温度は十分に上昇し、グローブ1から放射と対流とによって放熱する量が大幅に増加する。これにより、LEDパッケージ16から発する熱をグローブ1からも効率良く放出でき、LEDパッケージ16の温度上昇が抑制されるので、LEDパッケージ16の発光効率が向上する。
In the present embodiment, since the
次に、LED素子7から発せられた光の進行経路について説明する。LEDパッケージ16(LED素子7)から発する光は、主にグローブ1内の空気中を介して、グローブ1の内部を透過してLED電球100の外部へ放射される。また、LEDパッケージ16から発する光の一部は、グローブ1内の空気中を介して格子状の熱伝導部材11の表面に入射し、表面で反射した光は、グローブ1の内部を透過してLED電球100の外部へ放射される。
Next, the traveling path of the light emitted from the
グローブ1の内面側の面積に対する熱伝導部材11の当接面14の面積の割合は、例えば、9.2%程度である。熱伝導部材11へ入射する光は、例えば、反射率が0.95の帯体表面で反射してLED電球100の外部へ放射されるので、LED電球100の全光束は、熱伝導部材11を具備しない場合に比べて、約99.54%(90.8%+9.2%×0.95)となり、ほとんど光の損失がないといえる。放熱効果が向上することによりLEDパッケージ16の発光効率が向上するので、実質的にはLED電球100の全光束は向上することになる。
The ratio of the area of the
また、格子状の熱伝導部材11で反射した光は拡散し、LED電球100の背面側(グローブ1から見てヒートシンク3の方向)にも光が届くようになるため、配光特性が向上する。
In addition, the light reflected by the lattice-shaped
実施の形態1の構成を用いて放熱効果をシミュレーションした結果、実施の形態1の熱伝導部材11を具備する場合には、具備しない場合と比較して、グローブ1の平均温度が約10.5℃上昇し、その結果、LED電球100の主要部の温度が約8.5℃低下することが分かった。
As a result of simulating the heat dissipation effect using the configuration of the first embodiment, when the
図12、図13及び図14は熱伝導部材11の他の例を示す斜視図である。図12〜図14に示すように、格子状の熱伝導部材11は、横方向及び縦方向の格子の数又は格子間の間隔を適宜決定することができる。また、熱伝導部材の格子の形状は、これらに例に限定されず、様々な形態のものを用いることができる。
12, 13, and 14 are perspective views illustrating other examples of the
本実施の形態では、グローブ1の熱伝導率(例えば、1W/(m・K)以下)より大きい熱伝導率(例えば、100W/(m・K)以上)を有し、帯状の帯体112〜115を格子状に配しグローブ1の内面に対して格子状の当接面14を有して当接した熱伝導部材11を備える。従来のように熱伝導層をグローブ1の内面全体を覆うように設けられておらず、熱伝導部材11が格子状をなすので、熱伝導部材11の光透過率が小さい場合でもLED素子7(LEDパッケージ16)からの光を遮ることなく全光束の低下を回避することができる。また、グローブ1の熱伝導率より大きい熱伝導率を有する熱伝導部材11をグローブ1に当接してあるので、LED素子7からの熱が熱伝導部材11へ伝わるとグローブ1にも熱が伝わり、グローブ1の温度が上昇してグローブ1からの放射及び対流による放熱効果を高めることができる。これにより、LED素子7から発する光を妨げることなく、LED素子7からの熱を効率良く放出するため、LED素子7の温度上昇が抑制でき、LED素子7の発光効率が向上する。また、大型のヒートシンクを用いる必要がないため、LED電球100の大きさを小型化でき、既存の灯具に取り付けることができるためLED電球100の装着率が向上する。
In the present embodiment, the belt 1 has a thermal conductivity (for example, 100 W / (m · K) or more) larger than that of the globe 1 (for example, 1 W / (m · K) or less). ˜115 are arranged in a lattice shape, and the
また、グローブ1は、ドーム状をなし、熱伝導部材11は、グローブ1の頂部内面を除外して当接してある。グローブ1の頂部内面、すなわち、グローブ1のLED素子7と対抗する位置(面)には熱伝導部材11が存在しないので、例えば、LED電球100を灯具に取り付けた状態で外部から格子状の熱伝導部材11が見えにくくなる。これにより、グローブ1に明るさの明暗が生じることなく違和感が生じない。また、グローブ1の頂部においては、熱伝導部材11で光が遮られることがなく全光束の低下を抑制することができる。
The globe 1 has a dome shape, and the
(実施の形態2)
実施の形態1では、格子状の熱伝導部材11は、ドーム状の頂部には格子を構成せずに開口部116を設けた構成であった。すなわち、熱伝導部材11は、LEDパッケージ16と対向する位置のグローブ1の部分(頂部)を覆っていない構成であったが、熱伝導部材の構成はこれに限定されるものではなく、グローブ1の内側全面を覆った構成であってもよい。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the lattice-shaped
図15は実施の形態2のLED電球120の一例を示す断面図であり、図16は実施の形態2の熱伝導部材21の一例を示す斜視図であり、図17は実施の形態2の熱伝導部材21の一例を示す平面図であり、図18は実施の形態2の熱伝導部材21の一例を示す側面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing an example of the
図15に示すように、実施の形態2のLED電球120と実施の形態1のLED電球100との相違点は、熱伝導部材11に代えて熱伝導部材21を用いる点である。なお、実施の形態1と同様の箇所は同一符号を付して説明を省略する。
As shown in FIG. 15, the difference between the
図16〜図18に示すように、熱伝導部材21は、LED取付台2に熱的に接続させて装着するための装着部211、複数の帯状の帯体212、213を有する。熱伝導部材21は、それぞれ9個の帯体212、213を格子状に配し、グローブ1の内面のほぼ全面に対して格子状の当接面を有して当接することができる形状にしてある。具体的には、熱伝導部材21は、帯体212、213それぞれをグローブ1内面側の円周方向に沿って格子が9列×9列をなす構造を有する。なお、格子の列の数が多いほど、すなわち格子の間隔が狭いほど、熱伝導部材21からグローブ1への熱伝導の効果が大きくなるので、LED電球120の温度をどの程度に抑えるかに応じて、格子の列数等を調整することができる。
As shown in FIGS. 16 to 18, the
熱伝導部材21の格子は、グローブ1内面側全面を覆っている。これによって、グローブ1全体に効果的に熱を伝えることができる。なお、実施の形態1のようにグローブ1内面側の一部分のみを覆ってもよい。
The lattice of the
熱伝導部材21は、実施の形態1と同様に、グローブ1の内面側に接着剤13によって取り付けられており熱的に接続されている。また、熱伝導部材21は、LED取付台2と放熱樹脂等によって熱的に接続されている。熱伝導部材21の材質は、アルミニウム(A6063)であり、表面の反射率は0.95である。
As in the first embodiment, the
熱伝導部材21が、グローブ1と当接する当接面(14)の幅は、実施の形態1と同様に0.5mmである。帯体211、212の厚みは、例えば、1.0mmである。帯体211、212の厚さは、厚いほど放熱効果に優れる。
The width of the contact surface (14) with which the
帯体211、212の短手方向の断面形状は、実施の形態1の図10の例と同様である。すなわち、帯体211、212の断面形状は、台形をなす。また、帯体211、212の断面形状は、図7、図8、図9、図11等で例示した形状と同様の形状とすることができるが、これらに限定されるものではない。帯体211、212の断面形状を実施の形態1と同様にすることにより、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
The cross-sectional shapes in the short direction of the
実施の形態2では、グローブ1の内面側の面積に対する格子状の熱伝導部材21がグローブ1に当接する当接面の面積の割合は、例えば、9.4%である。熱伝導部材21の表面の反射率は、0.95である。また、帯体211、212の断面形状が台形であり、上底の面(上底面)で反射してLED電球120内部に戻って外部へ放射されない光の割合は、例えば、30%程度である。これらの条件により、LED電球120の全光束は、熱伝導部材21を具備しない場合に比べて、熱伝導部材21を具備する場合には、96.85%(90.6%+9.4%×0.7×0.95)となり、光の損失は少ない。放熱効果が向上することによりLEDパッケージ16の発光効率が向上するので、実質的にはLED電球100の全光束は同程度か、あるいは向上することになる。
In the second embodiment, the ratio of the area of the contact surface on which the lattice-shaped heat
また、格子状の熱伝導部材21で反射した光は拡散し、LED電球120の背面側(グローブ1から見てヒートシンク3の方向)にも光が届くようになるため、配光特性が向上する。
In addition, the light reflected by the lattice-like
実施の形態2の構成を用いて放熱効果をシミュレーションした結果、実施の形態2の熱伝導部材21を具備する場合には、具備しない場合と比較して、グローブ1の平均温度が約11.0℃上昇し、その結果、LED電球120の主要部の温度が約9.3℃低下することが分かった。
As a result of simulating the heat dissipation effect using the configuration of the second embodiment, when the
図19、図20及び図21は熱伝導部材21の他の例を示す斜視図である。図19〜図21に示すように、格子状の熱伝導部材21は、格子の数又は格子間の間隔を適宜決定することができる。また、熱伝導部材21の格子の形状は、これらに例に限定されず、様々な形態のものを用いることができる。
19, 20, and 21 are perspective views showing other examples of the
実施の形態2では、グローブ1の熱伝導率(例えば、1W/(m・K)以下)より大きい熱伝導率(例えば、100W/(m・K)以上)を有し、帯状の帯体212、213を格子状に配しグローブ1の内面に対して格子状の当接面(14)を有して当接した熱伝導部材21を備える。熱伝導部材21が格子状をなすので、熱伝導部材21の光透過率が小さい場合でもLED素子7(LEDパッケージ16)からの光を遮ることなく全光束の低下を回避することができる。また、グローブ1の熱伝導率より大きい熱伝導率を有する熱伝導部材21をグローブ1に当接してあるので、LED素子7からの熱が熱伝導部材21へ伝わるとグローブ1にも熱が伝わり、グローブ1の温度が上昇してグローブ1からの放射及び対流による放熱効果を高めることができる。これにより、LED素子7から発する光を妨げることなく、LED素子7からの熱を効率良く放出するため、LED素子7の温度上昇が抑制でき、LED素子7の発光効率が向上する。また、大型のヒートシンクを用いる必要がないため、LED電球120の大きさを小型化でき、既存の灯具に取り付けることができるためLED電球120の装着率が向上する。
In the second embodiment, the belt 1 has a thermal conductivity (for example, 100 W / (m · K) or more) higher than that of the globe 1 (for example, 1 W / (m · K) or less). 213 is arranged in a lattice shape, and includes a
本発明は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内において種々変更した形態にて実施することが可能である。 The present invention can be implemented in variously modified forms within the scope of the matters described in the claims.
以上のように本実施の形態のLED電球は、放熱効果が高いので、LEDを用いたLED電球だけではなく、他の照明装置に適用できる用途の広いものである。 As described above, the LED bulb according to the present embodiment has a high heat dissipation effect, and thus has a wide range of applications applicable not only to LED bulbs using LEDs but also to other lighting devices.
1 グローブ(透光部)
2 LED取付台(放熱板)
3 ヒートシンク
4 絶縁リング
5 口金
6 基板
7 LED素子(発光素子)
11 熱伝導部材
112、113、114、115 帯体
13 接着剤
14 当接面
16 LEDパッケージ
21 熱伝導部材
212、213 帯体
1 Globe (Translucent part)
2 LED mounting base (heat sink)
3
DESCRIPTION OF
Claims (9)
格子状に配した帯体の長手側端部の一方を前記透光部の内面に当接し、前記発光素子の熱を伝導する熱伝導部材を備え、
該熱伝導部材の熱伝導率は、前記透光部の熱伝導率より大きいことを特徴とする照明装置。 In a lighting device comprising: a substrate on which a light emitting element is mounted; and a light transmitting element that covers the light emitting element and the substrate and transmits light from the light emitting element.
One of the longitudinal side end portions of the band arranged in a lattice shape is in contact with the inner surface of the light transmitting portion, and includes a heat conducting member that conducts heat of the light emitting element,
The illuminating device characterized in that the heat conductivity of the heat conducting member is greater than the heat conductivity of the light transmitting part.
該放熱板と前記熱伝導部材とを熱的に接続してあることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 A heat sink on which the substrate is placed;
The lighting device according to claim 1, wherein the heat radiating plate and the heat conducting member are thermally connected.
前記熱伝導部材は、
前記透光部の頂部内面を除外して当接してあることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の照明装置。 The translucent part has a dome shape,
The heat conducting member is
The lighting device according to claim 1, wherein the lighting device is in contact with the inner surface of the translucent portion except for the inner surface of the top portion.
前記長手側端部の一方から他方の方向に徐々に薄くしてあることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の照明装置。 The thickness of the band is
The lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the lighting device is gradually thinned from one of the longitudinal side end portions to the other direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010206064A JP2012064362A (en) | 2010-09-14 | 2010-09-14 | Lighting system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010206064A JP2012064362A (en) | 2010-09-14 | 2010-09-14 | Lighting system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012064362A true JP2012064362A (en) | 2012-03-29 |
Family
ID=46059887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010206064A Pending JP2012064362A (en) | 2010-09-14 | 2010-09-14 | Lighting system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012064362A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013069441A (en) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Hitachi Appliances Inc | Bulb type lighting device |
CN104218136A (en) * | 2013-06-05 | 2014-12-17 | 新世纪光电股份有限公司 | Light-emitting device |
US9035342B2 (en) | 2013-05-27 | 2015-05-19 | Genesis Photonics Inc. | Light-emitting device |
JP2015531533A (en) * | 2012-09-07 | 2015-11-02 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Lighting device with integrated lens heat sink |
JP2015216130A (en) * | 2015-08-31 | 2015-12-03 | 日立アプライアンス株式会社 | Bulb type lighting device |
US10627096B2 (en) | 2015-11-26 | 2020-04-21 | Signify Holding B.V. | Lighting device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5020A (en) * | 1847-03-20 | Brussels loom | ||
US9017A (en) * | 1852-06-15 | Cast-iron cab-wheel | ||
JP2005310561A (en) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Active Inc | Led electric bulb |
WO2011089069A2 (en) * | 2010-01-20 | 2011-07-28 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Lighting device |
JP2012528447A (en) * | 2009-05-28 | 2012-11-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ceramic lighting equipment |
-
2010
- 2010-09-14 JP JP2010206064A patent/JP2012064362A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5020A (en) * | 1847-03-20 | Brussels loom | ||
US9017A (en) * | 1852-06-15 | Cast-iron cab-wheel | ||
JP2005310561A (en) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Active Inc | Led electric bulb |
JP2012528447A (en) * | 2009-05-28 | 2012-11-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ceramic lighting equipment |
WO2011089069A2 (en) * | 2010-01-20 | 2011-07-28 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Lighting device |
JP2013517608A (en) * | 2010-01-20 | 2013-05-16 | オスラム ゲーエムベーハー | Lighting device |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013069441A (en) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Hitachi Appliances Inc | Bulb type lighting device |
JP2015531533A (en) * | 2012-09-07 | 2015-11-02 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Lighting device with integrated lens heat sink |
US9035342B2 (en) | 2013-05-27 | 2015-05-19 | Genesis Photonics Inc. | Light-emitting device |
TWI510741B (en) * | 2013-05-27 | 2015-12-01 | Genesis Photonics Inc | Light emitting device |
CN104218136A (en) * | 2013-06-05 | 2014-12-17 | 新世纪光电股份有限公司 | Light-emitting device |
JP2015216130A (en) * | 2015-08-31 | 2015-12-03 | 日立アプライアンス株式会社 | Bulb type lighting device |
US10627096B2 (en) | 2015-11-26 | 2020-04-21 | Signify Holding B.V. | Lighting device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5291268B1 (en) | LIGHT EMITTING MODULE AND LIGHTING LIGHT SOURCE AND LIGHTING DEVICE USING THE SAME | |
JP2010016223A (en) | Lamp | |
JP2010153044A (en) | Light source unit and luminaire | |
JPWO2014091655A1 (en) | Light emitting device, illumination light source, and illumination device | |
WO2016093325A1 (en) | Light emitting device | |
JP2011070972A (en) | Self-ballasted lamp, and lighting equipment | |
JP2012084388A (en) | Lighting fixture | |
JP2012059589A (en) | Lamp with base and lighting fixture | |
JP2012064362A (en) | Lighting system | |
JP4683013B2 (en) | Light emitting device | |
WO2011024861A1 (en) | Light-emitting device and illuminating device | |
JP5677806B2 (en) | LED bulb | |
JP5839864B2 (en) | LED bulb | |
JP5618331B2 (en) | Lighting device | |
JP2012146552A (en) | Lighting device | |
JPWO2013018241A1 (en) | lamp | |
JP2012182085A (en) | Lighting device and lighting fixture | |
KR101843505B1 (en) | Led lamp | |
CN110869665B (en) | Lighting module | |
JP5774977B2 (en) | Light bulb type lighting device | |
JP2015195221A (en) | Bulb type lighting device | |
JP2015073131A (en) | Led light emitter and led bulb | |
JP2013073983A (en) | Light-emitting device and luminaire | |
JP2015216048A (en) | Lighting device | |
JP2013201380A (en) | Reflecting material and lighting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130517 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140107 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140624 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20141111 |