JP2013045632A - Led bulb - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオード(LED)を用いたLED電球に関する。 The present invention relates to an LED bulb using a light emitting diode (LED).
いわゆる白熱電球の代替製品として、LEDチップが搭載されたLED電球が提案されている。LED照明装置は、白熱電球に対して、省電力及び長寿命といった長所がある。 As an alternative to the so-called incandescent bulb, an LED bulb equipped with an LED chip has been proposed. LED lighting devices have advantages such as power saving and long life over incandescent bulbs.
このLED電球は、従来の白熱電球に近い外観形状を有しており、また、給電端子としての口金も従来の白熱電球と同等のものを備えているので、従来の白熱電球を装着するソケットにも取り付けることができる。 This LED bulb has an external shape similar to that of a conventional incandescent bulb, and the base as a power supply terminal is equivalent to that of a conventional incandescent bulb. Can also be attached.
例えば、特許文献1、2に示されるように、LED電球は、LEDモジュールと点灯回路を備えており、点灯回路からの給電により点灯が行われる。LEDモジュールには、複数のLED素子が実装されている。また、点灯回路には、給電や信号制御にためのICチップ等が搭載されている。
For example, as disclosed in
このLED電球の点灯時には、主に、LEDチップが発生する熱がLEDモジュール基板から外郭部材や筐体部材に熱伝導され、外郭部材や筐体部材の外部に露出する表面から空気中に放熱される。この場合、例えば、特許文献1に示されるように、外郭部材や筐体部材がヒートシンクとして機能する。 When the LED bulb is turned on, heat generated by the LED chip is mainly conducted from the LED module substrate to the outer member or the housing member, and is radiated to the air from the surface exposed to the outside of the outer member or the housing member. The In this case, for example, as disclosed in Patent Document 1, the outer member and the casing member function as a heat sink.
ところで、LED素子は、温度上昇に従い光出力が低下し、また、LED素子の周囲温度が高い方が寿命が短い。一方、発光モジュールには、基板上に複数のLEDチップを密集配置して実装するCOB(Chip On Board)モジュールなどが用いられている。 By the way, the light output of the LED element decreases as the temperature rises, and the life of the LED element is shorter when the ambient temperature of the LED element is higher. On the other hand, as the light emitting module, a COB (Chip On Board) module in which a plurality of LED chips are densely arranged and mounted on a substrate is used.
COBモジュールの場合、単一の発光部を有して高出力発光が可能であるが、発光部に複数のLEDチップが密集配置されるために、LEDチップの温度が高くなりやすい。LEDチップの温度が高くなり過ぎると、寿命が短くなったり、光出力の低下などが発生する。このため、LEDチップの熱を効率よく筐体部材等に熱伝導し、この筐体部材等の外部に露出する表面から空気中に効率よく放熱することが必要である。 In the case of a COB module, a single light emitting unit is provided and high output light emission is possible. However, since a plurality of LED chips are densely arranged in the light emitting unit, the temperature of the LED chip tends to increase. If the temperature of the LED chip becomes too high, the service life will be shortened and the light output will be reduced. For this reason, it is necessary to efficiently conduct the heat of the LED chip to the housing member or the like and efficiently radiate the air from the surface exposed to the outside of the housing member or the like into the air.
筐体部材等の外部に露出する表面から空気中に効率よく放熱するには、筐体部材等の外部に露出する表面積を増やすことが有用である。 In order to efficiently dissipate heat from the surface exposed to the outside of the housing member or the like into the air, it is useful to increase the surface area exposed to the outside of the housing member or the like.
そこで、特許文献2に示されるように、点灯回路やLEDモジュールを収納する筐体部材の周囲に複数の放熱フィンを放射状に突出形成したものがある。この放熱フィンにより、LED電球内部の熱を外部に効率良く放出している。
Therefore, as disclosed in
しかしながら、LED電球の内部の発熱量は、LED素子の実装数やICチップの実装数が増えてくると、さらに、増加する。このため、LED電球の放熱構造には、さらなる放熱性能の向上が求められている。 However, the amount of heat generated inside the LED bulb further increases as the number of mounted LED elements and the number of mounted IC chips increase. For this reason, the heat dissipation structure of the LED bulb is required to further improve the heat dissipation performance.
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、放熱性能を高めたLED電球を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an LED bulb with improved heat dissipation performance.
上記目的を達成するために、本発明のLED電球は、発光ダイオードが実装された発光モジュールと、前記発光モジュールと熱伝導可能に接触された筒形状の放熱部材とを備え、前記放熱部材は、輻射熱量が異なる高輻射部と低輻射部とが交互に配置されていることを主要な特徴とする。 In order to achieve the above object, an LED bulb of the present invention includes a light emitting module on which a light emitting diode is mounted, and a cylindrical heat radiating member that is in contact with the light emitting module so as to conduct heat, and the heat radiating member includes: The main feature is that high radiation portions and low radiation portions having different radiation heat amounts are alternately arranged.
本発明によれば、LED電球は、発光ダイオードが実装された発光モジュールと、発光モジュールと熱伝導可能に接触された筒形状の放熱部材とを備えており、放熱部材は、高輻射部と低輻射部とが交互に配置された構成となっている。このため、隣接する高輻射部と低輻射部との間に温度勾配が発生し、この温度勾配により対流が発生する。したがって、電球用のソケットにLED電球を取り付けて使用する場合等、閉鎖状態に近い狭い空間では、前記温度勾配による対流の効果により、放熱性が向上する。 According to the present invention, an LED bulb includes a light emitting module on which a light emitting diode is mounted, and a cylindrical heat radiating member that is in contact with the light emitting module so that heat conduction is possible. The configuration is such that the radiating portions are alternately arranged. For this reason, a temperature gradient is generated between the adjacent high-radiation part and low-radiation part, and convection is generated by this temperature gradient. Accordingly, in a narrow space close to a closed state, such as when an LED bulb is attached to a socket for a bulb, heat dissipation is improved due to the effect of convection due to the temperature gradient.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。図面は模式的なものであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. The drawings are schematic, and there may be a case where portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
まず、LED電球の構成例を図2〜図4に示す。図2はLED電球全体の概観図を、図3はLED電球の放熱部材10の構造を、図4は、図3のA−A’断面を示す。LED電球は、カバー3、ブラケット4、放熱部材10、および口金2等を備えている。LED電球は、例えば、白熱電球の代替製品として白熱電球用の照明器具に取り付けられて用いられる。
First, the structural example of an LED bulb is shown in FIGS. 2 is a general view of the entire LED bulb, FIG. 3 is a view showing the structure of the
カバー3は、図3に示す複数のLEDチップ17が実装されたLEDモジュール16を保護するためのものであり、例えば、透明又は半透明の樹脂からなる。カバー3の外面は、平滑な面に形成されている。ブラケット4は、カバー3と放熱部材10との取り付けを容易化するためのものである。ブラケット4は、例えば樹脂からなり、リング形状に形成される。
The
放熱部材10は、LEDモジュール16からの熱やICチップ等からの熱を空気中に放射させるためのものであり、筒状部12、複数の放熱フィン11、台座部15により構成されている。放熱部材10は、例えば、アルミ等の放熱性の良い金属により構成され、押し出し加工等を利用して形成されている。
The
また、筒状部12は、円筒形状等に形成される。
The
複数の放熱フィン11は、筒状部12の中心軸Naを中心として、径方向に沿って放射状に形成されている。各放熱フィン11の板厚は、上下方向で同一になるように構成される。また、隣り合う放熱フィン11同士は、一定の間隔を置いて配置されている。各放熱フィン11の高さhは、軸方向Naに沿って台座部15に近づくほど、次第に高くなるように形成されている。
The plurality of
台座部15は、放熱部材10の軸方向Naの一端に設けられており、軸方向Naにおいて複数の放熱フィン11から若干突出している。図3に示すように、台座部15はLEDチップ17等が搭載されたLEDモジュール16等が搭載された基板を保持する。
The
また、図示していないが、放熱部材10における筒状部12の中空部分には、LED素子に定電流を供給する定電流源や、LED素子の駆動信号を発生させるICチップ等が搭載された基板が、縦方向に挿入されるようになっている。
Although not shown, a constant current source that supplies a constant current to the LED element, an IC chip that generates a drive signal for the LED element, and the like are mounted in the hollow portion of the
以上説明したように、放熱部材10は、LED素子やICチップ等から発生する熱を外部に放出させ、LED電球内部の温度上昇を防いでいる。
As described above, the
上記のように、放熱フィン11で外部に露出する表面積を増やして、放熱量を増やすことは、外部が開放空間の場合は有効である。しかし、LED電球のように、ソケット等に取り付けて使用する場合は、放熱部材10の外部空間が閉鎖状態に近い狭い空間となる。
As described above, increasing the surface area exposed to the outside with the
この場合、各放熱フィン11に挟まれた空間に空気が滞留しやすくなるため、熱の輻射による放熱があっても、空気の対流がほとんど発生しないため、放熱効率が悪くなることが考えられる。
In this case, since air tends to stay in the space between the
そこで、本発明のLED電球100は、例えば、図1のように構成される。図2〜図4と同じ符号を付した構成は同じものを示す。前述したように、LED電球100は、カバー3、ブラケット4、放熱部材1、口金2等を備えている。図2と異なるのは、放熱部材1に放熱フィンが設けられていないことである。放熱フィンが全く設けられていないLED電球の構造を図5に示す。
Therefore, the
放熱部材1全体は、アルミ等の放熱性の良い金属で構成される。図5と図1とが異なるのは、放熱部材1が表面加工されていることである。図1に示すように、放熱部材1は、高輻射部1aと低輻射部1bとが交互に設けられており、縞状に形成されている。図3を参照すれば、この縞は、放熱部材1の筒状部の軸線Naに沿って形成される。すなわち、高輻射部1aと低輻射部1bは、放熱部材1の筒状部(筒形状)の軸線方向に対して交互に設けられる。
The entire heat dissipating member 1 is made of a metal having good heat dissipation such as aluminum. FIG. 5 differs from FIG. 1 in that the heat dissipating member 1 is surface processed. As shown in FIG. 1, the heat radiating member 1 is provided with alternating
高輻射部1aは、放熱部材1の表面を、例えば黒色アルマイト加工して熱輻射率を高めたものであり、低輻射部1bは、放熱部材1の表面を何の加工もせず、そのままの状態としたものである。
The
このように、高輻射部1aの熱輻射率は、低輻射部1bの熱輻射率よりも大きくなるように構成される。輻射熱量に差をつけて、隣接する高輻射部1aと低輻射部1bとの間に温度勾配を形成することで、空気の微細対流を促進させ、放熱性能又は冷却能力を向上させる。
Thus, the heat radiation rate of the
高輻射部1aの熱輻射率が低輻射部1bの熱輻射率よりも大きくなれば良いので、黒色アルマイト加工に限らず、高輻射部1aは放熱部材1の表面に黒の塗料を塗布した領域とし、低輻射部1bは放熱部材1の表面に白の塗料を塗布した領域としても良い。
Since it is sufficient that the heat radiation rate of the
また、物質の表面に凹凸をつけた方が、熱輻射率が大きくなるため、高輻射部1aは放熱部材1の表面をブラスト加工等の粗面加工を施して凹凸を形成した領域とし、低輻射部1bは平滑面とするようにしても良い。
In addition, since the thermal emissivity increases when the surface of the material is made uneven, the
次に、輻射熱量に差をつけて温度勾配を形成し、空気の微細対流を促進する方法として、図2の放熱フィン11の構造を変えることが考えられる。例えば、図6に示す構造である。
Next, it is conceivable to change the structure of the
これは、放熱部材10の図4の構造に対応した図である。放熱フィンはより模式的に描かれている。筒状部12の軸線から放射状に配置されている放熱フィンは、高輻射フィン11aと低輻射フィン11bで構成される。
This is a view corresponding to the structure of FIG. The heat radiating fins are drawn more schematically. The radiating fins arranged radially from the axis of the
高輻射フィン11aの高さL1は、低輻射フィン11bの高さL2よりも高く形成されている。また、高輻射フィン11aと低輻射フィン11bの厚みL4は同じである。さらに、隣り合う高輻射フィン11aと低輻射フィン11bとは、それぞれ間隔L3を開けて配置される。このように構成すると、高輻射フィン11aの表面積が低輻射フィン11bの表面積よりも大きくなり、高輻射フィン11aの輻射熱量が低輻射フィン11bの輻射熱量よりも大きくなる。このようにして、隣り合う高輻射フィン11aと低輻射フィン11bの間に温度勾配を意図的に発生させ、空気の微細対流を促進させ放熱性を向上させる。
The height L1 of the
ここで、具体的な数値例を挙げると、L1=7mm、L2=4.5mm、L3=1.6mm、L4=1.5mmで作製することができる。 Here, as a specific numerical example, it can be manufactured with L1 = 7 mm, L2 = 4.5 mm, L3 = 1.6 mm, and L4 = 1.5 mm.
一方、図7のようにしても良い。筒状部12の軸線から放射状に配置されている放熱フィンは、高輻射フィン11cと低輻射フィン11dで構成される。高輻射フィン11cと低輻射フィン11dの高さ、厚みは、それぞれ同じである。すなわち、高輻射フィン11cと低輻射フィン11dとは表面積が等しい。
On the other hand, it may be as shown in FIG. The heat radiating fins arranged radially from the axis of the
また、隣り合う高輻射フィン11cと低輻射フィン11dは、すべて等間隔で配置されている。このように、図6と異なり、高輻射フィン11cの表面積と低輻射フィン11dの表面積は等しいが、高輻射フィン11cと低輻射フィン11dとは熱輻射率を異なるように構成している。
Further, the adjacent
図1の放熱部材1の場合と同様、高輻射フィン11cを黒色アルマイト加工により形成する。一方、低輻射フィン11dは、黒色アルマイト加工が施されていない通常のフィンで構成される。このように、高輻射フィン11cの熱輻射率は低輻射フィン11dの熱輻射率よりも大きい。すなわち、高輻射フィン11cの輻射熱量は低輻射フィン11dの輻射熱量よりも大きい。
As in the case of the heat dissipating member 1 in FIG. 1, the
また、高輻射フィン11cは、黒色の塗料の塗布や、粗面加工による凹凸形成などにより形成しても良い。一方、低輻射フィン11dは白色の塗料の塗布や、平滑面により構成しても良い。このように、隣り合う高輻射フィン11cと低輻射フィン11dの間に温度勾配を意図的に発生させ、空気の対流を促進させ放熱性を向上させる。
Further, the
上記の図1、図6、図7の構造の放熱部材を評価するために、放熱測定を行った。まず、図6の放熱部材の評価を行うため、図8に示す放熱フィンの構造の違いにより、放熱性がどの程度変化するかの測定を行った。 In order to evaluate the heat dissipating member having the structure shown in FIG. 1, FIG. 6, and FIG. First, in order to evaluate the heat dissipating member in FIG. 6, how much the heat dissipating property was changed due to the difference in the structure of the heat dissipating fin shown in FIG. 8.
放熱測定には、熱源30として、基板上に複数のLEDチップが密集配置して実装されたLED電球用COB(Chip On Board)基板を用い、これを熱伝導グリスで基部21に接着した。これを2つ用いて、2個同時に測定できるようにした。熱源30に流す電流は300〜341mAの定電流を使用した。測定温度は接着のばらつきを考慮して、LEDチップのハンダの温度を測定して比較した。測定には、上記のように2系統用いているので、そのばらつきを考慮して両方の測定系統で測定した。さらに、外気の状態を安定させるために測定対象物を箱内に設置して測定した。
In the heat radiation measurement, a COB (Chip On Board) substrate for LED bulbs in which a plurality of LED chips are densely arranged and mounted on the substrate was used as the
図8(a)は、基部21に対して同じ高さ、同じ厚み、奥行きの長さも同じのアルミからなる放熱板22を設置して温度の測定を行った。すなわち、各放熱板22の表面積は同じである。具体的には、高さH1=25mm、奥行きの長さは30mm、放熱板22の厚みは、1.6mm、各放熱板22の設置間隔は4.8mmである。基部21の下部には熱源30が接着されている。図8(a)の構造を筐体X1とする。
In FIG. 8A, the temperature was measured by installing a
図8(b)は、基部21に対して高さの異なる放熱板22と放熱板23を交互に設置して温度の測定を行った。放熱板22と放熱板23の厚みは同じで、奥行きの長さも同じである。すなわち、放熱板22の表面積は、放熱板23の表面積よりも大きい。この放熱板22は、図8(a)の放熱板22と同じものである。放熱板23の方は、高さH2=15mm、奥行きの長さ30mm、厚み1.6mmである。放熱板22と放熱板23の設置間隔は4.8mmである。基部21の下部には熱源30が接着されている。図8(a)の構造を筐体X2とする。また、筐体X1と筐体X2の占有体積は同じである。
In FIG. 8B, the temperature was measured by alternately installing the
図8(c)は、基部21に対して放熱板24を設置して温度の測定を行った。放熱板22と放熱板24の厚みは同じで、奥行きの長さも同じである。また、放熱板24の高さH3は、放熱板23の高さH2よりも大きく、放熱板22の高さH1よりも小さい。すなわち、H2<H3<H1である。この放熱板24の高さH3は、具体的には21mmである。放熱板24の設置間隔は、放熱板22と同様、4.8mmである。図8(c)の構造を筐体X3とする。筐体X2の表面積は筐体X3の表面積と同じである。また、各放熱板は、長方形状である。
In FIG. 8C, the temperature was measured by installing a
図8(a)〜図8(c)の放熱性の測定については、外気の状態を安定させるために、筐体X1〜X3を箱内に設置して測定を行った。箱内に設置する際には、測定姿勢の状態により、対流の向きが変化するため、図9に示す3種類の姿勢で、それぞれ測定を行った。図9は、測定姿勢についての3種類のパターンを示す図であり、図8(b)の筐体X2を例にとって示している。 About the measurement of the heat dissipation of Fig.8 (a)-FIG.8 (c), in order to stabilize the state of external air, it measured by installing housing | casing X1-X3 in a box. When installing in the box, the direction of convection changes depending on the state of the measurement posture. Therefore, measurement was performed in each of the three types of postures shown in FIG. FIG. 9 is a diagram showing three types of patterns for the measurement posture, and shows the case X2 in FIG. 8B as an example.
図9(a)は、基部21が箱の底面側に、放熱板22、23が箱の上面に向くように設置するパターンである。図9(a)の姿勢を姿勢Aとする。図9(b)は、図9(a)の姿勢から筐体を横倒しにして、放熱板22、23の側面が箱の底面側に向くように、放熱板22、23の他方の側面が箱の上面に向くように設置するパターンである。図9(b)の姿勢を姿勢Bとする。図9(c)は、図9(a)の姿勢から筐体を横倒しにして、複数の放熱板のうち、一端の放熱板22が箱の底面側に向くように、他端の放熱板22の側面が箱の上面に向くように設置するパターンである。図9(c)の姿勢を姿勢Cとする。
FIG. 9A shows a pattern in which the
図8の筐体X1〜X3について、図9の姿勢A〜Cにそれぞれ変えて測定した結果を図10に示す。熱源30には、341mAの定電流を流して測定した。測定時の箱内温度は26.6±0.3℃であった。図10からわかるように、筐体X1の姿勢Aの場合の測定平均値は69.8℃、筐体X2の姿勢Aの場合の測定平均値は70.5℃、筐体X3の姿勢Aの場合の測定平均値は71.9℃である。また、筐体X1の姿勢Bの場合の測定平均値は63.9℃、筐体X2の姿勢Bの場合の測定平均値は66.9℃、筐体X3の姿勢Bの場合の測定平均値は68.4℃である。また、筐体X1の姿勢Cの場合の測定平均値は71.3℃、筐体X2の姿勢Cの場合の測定平均値は70.5℃、筐体X3の姿勢Cの場合の測定平均値は68.4℃である。
FIG. 10 shows the measurement results of the casings X1 to X3 in FIG. 8 while changing to the postures A to C in FIG. The
ここで、前述したように、筐体X1は、筐体X2、X3よりも表面積(放熱面積)が大きく、筐体X2と筐体X3の表面積は同じである。すなわち、開放空間では、空気の対流よりも輻射熱量の大小の方が、放熱には効果的であることがわかる。ただし、同じ表面積では、異なる高さの放熱板を交互に配置した筐体X2の方が、筐体X3より放熱性が高い。また、姿勢Cにおいては、筐体X2の温度が最も低くなっており、最も放熱性が良いと言える。 Here, as described above, the housing X1 has a larger surface area (heat dissipation area) than the housings X2 and X3, and the surface areas of the housing X2 and the housing X3 are the same. That is, it can be seen that in an open space, the amount of radiant heat is more effective for heat dissipation than air convection. However, with the same surface area, the housing X2 in which the heat sinks of different heights are alternately arranged has higher heat dissipation than the housing X3. Further, in the posture C, the temperature of the housing X2 is the lowest, and it can be said that the heat dissipation is the best.
筐体X2と筐体X3との比較からわかるように、同じ表面積の場合、異なる高さの放熱板を交互に配置した方が放熱能力が向上する。これは、隣り合う放熱板22と放熱板23とで輻射熱量が異なるため、放熱板22と放熱板23との間で微細対流が発生していることによる効果であると考えられる。なお、占有体積は筐体X2の方が大きくなるが、軽量化には有効である。
As can be seen from the comparison between the housing X2 and the housing X3, in the case of the same surface area, the heat dissipating ability is improved by alternately disposing heat sinks having different heights. This is considered to be an effect due to the occurrence of fine convection between the
空気の対流は通常上下方向に発生するが、姿勢Cの測定結果からわかるように、大きな対流が阻害されやすい状態では、異なる高さの放熱板の間で微細対流を発生させている筐体X2が効果的と考えられる。 Air convection normally occurs in the vertical direction, but as can be seen from the measurement results of posture C, the case X2 that generates fine convection between heat sinks of different heights is effective in the state where large convection is likely to be hindered. It is considered to be the target.
次に、輻射熱量の差を熱輻射率の差によって発生させる構造について放熱性を調べた。これは、図1、図7の構造の放熱部材の評価に対応するものである。図11に示すように、厚さ3mm、横の長さ80mm、縦の長さ30mmのアルミ板40に、5mm幅と10nm幅で黒色アルマイト加工を形成した。
Next, heat dissipation was examined for a structure in which the difference in the amount of radiant heat was generated by the difference in thermal radiation rate. This corresponds to the evaluation of the heat radiating member having the structure shown in FIGS. As shown in FIG. 11, black alumite processing was formed with a width of 5 mm and a width of 10 nm on an
図11(a)は、アルミ板40上に形成された高輻射部41と低輻射部42から構成される。高輻射部41が黒色アルマイト加工された領域であり、低輻射部42は加工を施さず、アルミのままの領域である。したがって、高輻射部41の熱輻射率は、低輻射部42の熱輻射率よりも大きい。高輻射部41と低輻射部42は、各10mm幅で交互に縞状に形成されている。図11(a)の構造を構造Y2とする。
FIG. 11A includes a
図11(b)は、アルミ板40上に形成された高輻射部43と低輻射部44から構成される。高輻射部43が黒色アルマイト加工された領域であり、低輻射部44は加工を施さず、アルミのままの領域である。したがって、高輻射部43の熱輻射率は、低輻射部44の熱輻射率よりも大きい。高輻射部43と低輻射部44は、各5mm幅で交互に縞状に形成されている。図11(b)の構造を構造Y3とする。
FIG. 11B includes a
また、アルミ板40の片側の表面全面に黒色アルマイト加工を施し、表面全面が黒くなった構造を構造Y1とする。
Also, a structure in which the entire surface on one side of the
上記、アルミ板40による構造Y1、Y2、Y3について、放熱性の測定を行った。放熱性の測定は、図8の場合と同様、外気の状態を安定させるために、構造Y1〜Y3を箱内に設置して測定を行った。箱内に設置する際には、測定姿勢の状態により、対流の向きが変化するため、図9の3種類の姿勢で、それぞれ測定を行った。
With respect to the structures Y1, Y2, and Y3 made of the
構造Y1〜Y3について、図9の姿勢A〜Cにそれぞれ変えて測定した結果を図12に示す。熱源30は、図11には図示されていないが、アルミ板40の底部に接着して用い、341mAの定電流を流した。測定時の箱内温度は25.6±0.3℃であった。
FIG. 12 shows the results obtained by measuring the structures Y1 to Y3 while changing the postures A to C in FIG. 9 respectively. Although the
図12からわかるように、構造Y1の姿勢Aの場合の測定平均値は76.5℃、構造Y2の姿勢Aの場合の測定平均値は78.6℃、構造Y3の姿勢Aの場合の測定平均値は81.2℃である。また、構造Y1の姿勢Bの場合の測定平均値は72.8℃、構造Y2の姿勢Bの場合の測定平均値は74.5℃、構造Y3の姿勢Bの場合の測定平均値は77.5℃である。また、構造Y1の姿勢Cの場合の測定平均値は73.0℃、構造Y2の姿勢Cの場合の測定平均値は75.1℃である。 As can be seen from FIG. 12, the measurement average value for the posture A of the structure Y1 is 76.5 ° C., the measurement average value for the posture A of the structure Y2 is 78.6 ° C., and the measurement is for the posture A of the structure Y3. The average value is 81.2 ° C. In addition, the measurement average value in the posture B of the structure Y1 is 72.8 ° C., the measurement average value in the posture B of the structure Y2 is 74.5 ° C., and the measurement average value in the posture B of the structure Y3 is 77.degree. 5 ° C. Further, the measurement average value in the case of the posture C of the structure Y1 is 73.0 ° C., and the measurement average value in the case of the posture C of the structure Y2 is 75.1 ° C.
姿勢A〜Cの各構造Y1、Y2、Y3の測定温度差と、図8の各筐体X1、X2、X3の測定温度差を比較すればわかるように、対流よりも輻射熱量を大きくする方が放熱に効果的である。また、アルミ板40に形成される高輻射率部と低輻射率部の縞の間隔は、5mm幅、すなわち細かい方が効果がある。
As can be seen by comparing the measured temperature difference between the structures Y1, Y2, and Y3 in the postures A to C and the measured temperature difference between the housings X1, X2, and X3 in FIG. 8, the radiant heat amount is made larger than the convection. Is effective for heat dissipation. Further, the spacing between the stripes of the high emissivity portion and the low emissivity portion formed on the
しかし、アルミ板40以外の周辺部の低温度領域からアルミ板40に空気が流れ込み大きな対流が発生している可能性がある。筐体X1〜X3の場合でも、空気が側面から入り上向きに抜ける対流が発生している可能性がある。
However, there is a possibility that air flows into the
そこで、図13に示すように、紙で囲い35を作製し、測定対象物50を囲い35内部に配置する。そして、矢印の方向に示される側面から流れ込む空気が上方向に抜けることを遮断し、大きな対流を防止する。測定対象物50として、筐体X1、X2を用いて、姿勢Aについて温度測定を行った。熱源30に流す定電流は300mAとした。測定時の温度は24.5±0.3℃であった。
Therefore, as shown in FIG. 13, the
この測定結果を図14に示す。筐体X1、X2の周辺部からの対流を阻害した結果、筐体X2の方が測定平均温度が低くなった。図10では、姿勢Aの場合、筐体X1の方が測定平均温度が低くなっていたのと好対照である。すなわち、周辺部からの空気の流れ込みによる対流がない場合は、輻射熱量の大きさよりも、前述した微細対流による方が放熱には効果がある。 The measurement results are shown in FIG. As a result of inhibiting the convection from the periphery of the casings X1 and X2, the measurement average temperature of the casing X2 was lower. In FIG. 10, in the case of the posture A, the case X1 is in contrast to the fact that the measurement average temperature is lower. That is, when there is no convection due to the inflow of air from the peripheral portion, the above-described fine convection is more effective for heat dissipation than the amount of radiant heat.
同様に、測定対象物50として、構造Y1、Y2、Y4を用いて、姿勢Aについて温度測定を行った。熱源30に流す定電流は300mAとした。測定時の温度は25.2±0.3℃であった。ここで、構造Y4とは、図11のアルミ板40の表面積の半分が黒色アルマイト加工によって黒色化されており、残りの半分が加工されずにアルミのままである。なお、構造Y4における黒色の高輻射部面積と構造Y2における黒色の高輻射部面積とは同じになるように構成している。
Similarly, temperature measurement was performed for the posture A using the structures Y1, Y2, and Y4 as the
構造Y1の測定平均温度は86.6℃、構造Y2の測定平均温度は87.8℃、構造Y4の測定平均温度は89.4℃である。この結果から、放熱部材の表面に凹凸がないような構造の場合は、高輻射部の表面積が大きい方、すなわち輻射熱量が大きい方が放熱性が良い。また、高輻射部の表面積が同じ場合は、縞状の方が測定平均温度が低く、放熱性が良い。これは、微細対流による効果であると考えられる。 The measurement average temperature of structure Y1 is 86.6 ° C., the measurement average temperature of structure Y2 is 87.8 ° C., and the measurement average temperature of structure Y4 is 89.4 ° C. From this result, in the case of a structure in which the surface of the heat radiating member is not uneven, heat radiation is better when the surface area of the high radiating portion is larger, that is, when the amount of radiant heat is larger. Moreover, when the surface area of the high radiation part is the same, the striped shape has a lower measurement average temperature and better heat dissipation. This is considered to be the effect of fine convection.
以上により、開放空間においては、隣接する領域で熱輻射率や放熱面積に差をつけて輻射熱量を異なるようにし、温度勾配を形成して微細対流を発生させるよりも、単純に輻射熱量を大きくする方が放熱には効果的であることがわかる。 As described above, in an open space, the amount of radiant heat is different from that of the adjacent areas by making a difference in the heat radiation rate and the heat radiation area to form a temperature gradient and generating fine convection. It can be seen that this is more effective for heat dissipation.
一方、閉鎖状態に近い狭い空間においては、輻射熱量を大きくしなくても、隣り合う領域で熱輻射率や放熱面積に差をつけて輻射熱量を異なるようにし、温度勾配による微細対流を発生させる方が放熱には効果的であることがわかる。 On the other hand, in a narrow space close to a closed state, even if the amount of radiant heat is not increased, the radiant heat amount is made different by changing the heat radiation rate and the heat radiation area in adjacent areas, thereby generating fine convection due to a temperature gradient. It can be seen that this is more effective for heat dissipation.
LED電球は、窪み等に埋め込んで使用したり、傘により対流が阻害される環境で使用するものであるため、図1、図6、図7のような構造を備えていることが、放熱性の向上には有効である。すなわち、放熱部材に高輻射部と低輻射部とを交互に設けて、隣り合う高輻射部と低輻射部との間で温度勾配を構成し、この温度勾配により、隣り合う高輻射部と低輻射部との間に、それぞれ微細対流を発生させることにより放熱性を向上させる。また、本発明の構造は、密閉した容器内で使用しても有効である。 Since LED bulbs are used by being embedded in depressions or in an environment where convection is hindered by an umbrella, it is necessary to have a structure as shown in FIGS. It is effective to improve That is, a high radiation portion and a low radiation portion are alternately provided on the heat radiating member, and a temperature gradient is formed between the adjacent high radiation portion and the low radiation portion. Heat dissipation is improved by generating fine convection between the radiating part and each. Further, the structure of the present invention is effective even when used in a sealed container.
1 放熱部材
1a 高輻射部
1b 低輻射部
2 口金
3 カバー
4 ブラケット
10 放熱部材
11 放熱フィン
11a 高輻射フィン
11b 低輻射フィン
11c 高輻射フィン
11d 低輻射フィン
12 筒状部
15 台座部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記発光モジュールと熱伝導可能に接触された筒形状の放熱部材とを備え、
前記放熱部材は、輻射熱量が異なる高輻射部と低輻射部とが交互に配置されていることを特徴とするLED電球。 A light emitting module on which a light emitting diode is mounted;
A cylindrical heat radiation member that is in contact with the light emitting module so as to be able to conduct heat, and
The LED lamp, wherein the heat radiating member includes alternately high radiation portions and low radiation portions having different radiant heat amounts.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015111540A (en) * | 2013-10-28 | 2015-06-18 | 三菱電機株式会社 | Lighting device and heat sink |
JP2018206682A (en) * | 2017-06-07 | 2018-12-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Light source unit, and luminaire |
WO2020158603A1 (en) * | 2019-01-31 | 2020-08-06 | 日本精機株式会社 | Head-up display |
CN111816420A (en) * | 2020-03-19 | 2020-10-23 | 电子科技大学 | Heat dissipation structure for wireless charging device |
-
2011
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015111540A (en) * | 2013-10-28 | 2015-06-18 | 三菱電機株式会社 | Lighting device and heat sink |
JP2018206682A (en) * | 2017-06-07 | 2018-12-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Light source unit, and luminaire |
JP7008194B2 (en) | 2017-06-07 | 2022-02-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Light source unit, lighting equipment |
WO2020158603A1 (en) * | 2019-01-31 | 2020-08-06 | 日本精機株式会社 | Head-up display |
JPWO2020158603A1 (en) * | 2019-01-31 | 2021-12-09 | 日本精機株式会社 | Head-up display |
CN111816420A (en) * | 2020-03-19 | 2020-10-23 | 电子科技大学 | Heat dissipation structure for wireless charging device |
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