JP2024020141A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、放熱器と筐体との間の力の作用に起因する筐体の割れを避けるとともに、放熱器の放熱効果の向上又は確保することができる照明装置を提供する。【解決手段】当該照明装置は、発光モジュールと、放熱器と、筒状の筐体と、を含み、放熱器は、発光モジュールに当接する天板と、天板の外縁から発光モジュールから離れる方向に向けて延伸する側板であって、発光モジュールから離れた端部が外側に折り返されることで、筐体の内面に接する折り返し面が形成される側板とを有する。【選択図】図1

Description

本発明は、照明技術分野に関し、具体的には、放熱器を備える照明装置に関する。
放熱問題は、LED照明装置の開発において重要な課題である。従来技術として、特許文献1には、ヒートシンクを有する照明装置が開示されている。具体的には、当該ヒートシンクは、板部において片持梁状に形成され、弾性を有する複数の延設部であって、筐体の内面に沿って延伸し、筐体の内面に接触する複数の延設部を有する。当該従来技術において、LEDモジュールで発生する熱を筐体の内面に接触する延設部を介して、筐体に伝導する。
しかしながら、当該特許におけるヒートシンクの先端、すなわち、ヒートシンクの板部と接する箇所に近い部分は、形状が変わり難いため、ヒートシンクが熱により膨張する場合、金属製のヒートシンクの熱膨張係数が筐体の熱膨張係数よりも大きいので、筐体のヒートシンクの先端に対応する箇所では応力による割れが発生しやすい。筐体の割れを防ぐために、ヒートシンクと筐体との間の隙間を大きくすると、ヒートシンクと筐体とは完全に接触しにくく、接触面積が減るため、LEDモジュールで発生する熱が筐体に伝わる効率が悪くなり、放熱効果が低下することに繋がる。
中国実用新案第205402288号明細書
したがって、放熱器と筐体との間の力の作用に起因する筐体の割れを避けるとともに、放熱器の放熱効果の向上又は放熱効果が大きく影響されないよう確保することができる照明装置の提供は、従来技術における課題である。
本発明は、放熱器と筐体との間の力の作用に起因する筐体の割れを避けるとともに、放熱器の放熱効果の向上又は確保することができる照明装置を提供する。当該照明装置は、発光モジュールと、放熱器と、筒状の筐体とを含み、放熱器は、発光モジュールに当接する天板と、天板の外縁から発光モジュールから離れる方向に向けて延伸する側板であって、発光モジュールから離れた端部が外側に折り返されることで、筐体の内面に接する折り返し面が形成される側板とを有する。
本発明により提供される実施の形態によれば、放熱器の天板は、発光モジュールに当接するので、発光モジュールで発生する熱を部材を介して放熱器に直接伝導することができ、熱伝導の効率が向上される。同時に、放熱器の天板は、発光モジュールに対して支持及び固定する作用がある。
放熱器は、天板の外縁から発光モジュールから離れる方向に向けて延伸する側板を有するため、発光モジュールで発生する熱を発光モジュールから離れたところに伝導することができる。これにより、発光モジュールの付近に熱が集中し、発光モジュールの部品の温度が上昇し続けることによる発光モジュールの使用寿命の短縮を避けることができる。
放熱器の側板は、端部が外側に折り返されて折り返し面が形成されるため、放熱器が熱により膨張する場合、放熱器は筐体に作用力を加えるとともに、筐体からの反作用力も受け、この反作用力が折り返し面に付勢することで、放熱器の側板の形状が変わり易くなる。この時、放熱器の筐体に対する作用力も側板の変形に伴って小さくなり、筐体は放熱器の熱による膨張が原因で割れにくくなる。つまり、側板の端部が外側に折り返されて折り返し面が形成されることによって、放熱器の頂部での力による曲げモーメントが大きくなり、放熱器の降伏応力が効率よく下げられ、放熱器の形状が変わり易くなる。
上記により、一つは、変形しやすい折り返し面は、より大きな角度のストローク範囲内で筐体との接触を確保することによって、より大きな実装公差が許容され、異なる程度の熱変形が吸収され、可能な限り折り返し面と筐体の内側面との接触を確保することができる。もう一つは、折り返し面がすでに筐体の内側面に接触している場合、たとえ放熱器の頂部が熱によりさらに膨張しても、この膨張量が放熱器の頂部のサイズの拡がりに変わっていくので、弾性応力が直接筐体の内面に加えられることによる筐体の割れが発生しない。
なお、放熱器は折り返し面を介して筐体に接触する。筐体に接触した放熱器により、発光モジュールの熱を放熱器及び筐体を介して効率よく外部に放熱する。
ここでさらに言及したいのは、本発明により提供される実施の形態で説明された「筐体の内面に接する折り返し面」とは、より良い放熱効果を実現するために、熱により膨張する時に筐体と折り返し面とが接触することである。しかし、照明装置が生産、組み立てられる時に、或いは常温下では、筐体と折り返し面とが接触しても、接触しなくてもよく、本出願では特に限定しない。
本発明により提供される好ましい実施の形態では、折り返し面は、少なくとも照明装置が動作状態にある時に、筐体の内面に接する。
本発明により提供される好ましい実施の形態では、筐体の内面と軸方向とがなす角度は、折り返し面と軸方向とがなす角度に等しい。
当該好ましい実施の形態によれば、筐体の内面と軸方向とがなす角度は、折り返し面と軸方向とがなす角度に等しい。つまり、筐体の内面と折り返し面は同じ傾斜度を有する。そのため、両者が熱により膨張して接触する場合、接触の度合いがより高くなり、放熱効果の向上に役立つ。好ましくは、放熱効果をさらに高めるために、側板を天板の外縁の周方向に沿って一周させて延設し、側板の折り返し面を筐体の内面に接触させる。また、筐体の内面と折り返し面は同じ傾斜度を有するので、両者が接触した場合に受ける力が均一になり、筐体のある点において比較的大きな力を受けて割れることを避けることができる。好ましくは、放熱器と筐体は同じ軸を持つことによって、側板と筐体とが受ける力をより均一にすることができる。
本発明により提供される好ましい実施の形態では、側板は、天板の外縁から発光モジュールから離れる方向に向けて延伸した部分が内側板であり、内側板の長さは折り返し面の長さに等しい。
当該好ましい実施の形態によれば、内側板の長さは折り返し面の長さに等しいので、折り返し面の上側及び下側が受ける力が同じである。これにより、折り返し面に加えられた力がより均一的に折り返し面と筐体との接触面に分散される。
本発明により提供される好ましい実施の形態では、内側板と折り返し面とは平行である。
当該好ましい実施の形態によれば、内側板と折り返し面とは平行であるので、側板全体が筐体の内部を占有するスペースが小さい。これにより、同じく筐体内に組み立てられる回路基板のために広いスペースを空けることができ、側板が筐体内に入る奥行方向の長さも増えるため、放熱効果を高めることに役立つ。
本発明により提供されるいくつかの実施の形態では、筐体及び放熱器は、異なる熱膨張係数を有する。
本発明により提供される好ましい実施の形態では、筐体は樹脂製筐体であり、放熱器は金属製放熱器である。
当該好ましい実施の形態によれば、樹脂製筐体を用いることは照明装置全体の重さを減らすことができ、金属製放熱器を用いることは金属の有する良い熱伝導性を利用して放熱効果を高めることができる。
本発明により提供される好ましい実施の形態では、筐体の軸方向における開口径がより大きい一端は開口部であり、発光モジュールは開口部に設けられている。
当該好ましい実施の形態によれば、発光モジュールは筐体の軸方向における開口径のより大きい一端に設けられているので、発光モジュールの設計に役立ち、且つ、発光モジュールの熱が集中しすぎるのをある程度避けることができる。
本発明により提供される好ましい実施の形態では、側板には、天板の外縁から発光モジュールから離れる方向に向けて延伸する切り欠き部が少なくとも1つ設けられている。
当該好ましい実施の形態によれば、側板において、天板の外縁から発光モジュールから離れる方向に向けて延伸する切り欠き部が少なくとも1つ設けられているので、放熱器が熱により膨張する場合、側板の形状が変わり易くなり、筐体が割れるリスクをさらに減らすことができる。また、側板間に設けられた切り欠き部により、側板の内側への変形によって生じた周方向の応力を吸収することができる。これにより、放熱器が浮き上がって筐体から押し出されることを避けることができる。
いくつかの代替的な実施の形態では、回路基板上の発熱素子の熱も放熱器を介して放熱する必要があるということを考慮し、放熱器の発熱素子に対する放熱効果を確保するように、放熱器の発熱素子に対応する部分には切り欠き部を設けない。或いは、放熱器の発熱素子に対応する部分における切り欠き部の分布密度を放熱器の発熱素子に対応しない部分おける切り欠き部の分布密度よりも小さくする。
その他の代替的な実施の形態では、切り欠き部は複数あってもよい。複数の切り欠き部が等間隔に分布されることによって、放熱器が受熱して膨張した後に受ける力がより均一になり、受ける力の不均一による放熱器の部分的な浮き上がりを避けることができる。
本発明により提供される好ましい実施の形態では、側板は、発光モジュールから離れた端部で外側への折り返しが少なくとも2回行われる。
当該好ましい実施の形態によれば、側板は、発光モジュールから離れた端部で外側への折り返しが少なくとも2回行われるので、放熱器の熱容量を増やすことに役立つ。つまり、放熱器が外部と熱交換を行った後に、放熱器自身の温度変化値は側板が2回(又は複数回)折り返されたことによって小さくなる。これにより、放熱器の受熱による膨張の度合いが下がり、放熱器と筐体との間の力の作用に起因する筐体の割れを避けることができる。
本発明により提供される好ましい実施の形態では、照明装置は、筐体内に設けられており、その長手方向が筐体の軸方向に平行する回路基板と、回路基板に設けられており、側板に囲まれる発熱素子とをさらに含む。
当該好ましい実施の形態によれば、回路基板の長手方向が筐体の軸方向に平行するので、回路基板と筐体の開口部に位置する発光モジュールとの間の距離を短くすることができる。これにより、発光モジュールの配線が容易となり、筐体内の構造がよりコンパクトとなる。回路基板に設けられた発熱素子が側板に囲まれるので、放熱器の側板は発光モジュールの熱だけでなく、回路基板上の発熱素子の熱を放熱することもできる。
本発明により提供される好ましい実施の形態では、筐体内には、発光モジュールに向けて延伸する挿通部材が設けられており、天板及び発光モジュールには、いずれも挿通部材に整合する挿通孔が設けられている。
当該好ましい実施の形態によれば、筐体内には、発光モジュールに向けて延伸する挿通部材が設けられているので、照明装置を組み立てる際に、放熱器の天板上の挿通孔、発光モジュール上の挿通孔の順で挿通部材と位置合わせをして、下から上への順で照明装置を組み立てることで、組み立て工程は簡単かつ確実に完成できる。
図1は、本発明の実施の形態で提供する照明装置の軸方向における断面図である。 図2は、本発明の実施の形態で提供するグローブが取り付けられていない状態での照明装置の構造を模式的に示す図である。 図3は、本発明の実施の形態で提供する筐体と回路基板とが組み立てられた後の構造を模式的に示す図である。 図4は、本発明の実施の形態で提供する放熱器の構造を模式的に示す図である。 図5は、本発明の実施の形態で提供する発光モジュールの構造を模式的に示す図である。 図6は、本発明の実施の形態で提供するグローブと発光モジュールとが組み立てられた後の構造を模式的に示す図である。 図7は、本発明の実施の形態で提供する回路基板と発光モジュールとが組み立てられた後の構造を模式的に示す図である。 図8は、本発明の実施の形態で提供する放熱器と回路基板とが組み立てられた後の構造を模式的に示す図である。 図9は、本発明の実施の形態で提供する放熱器の構造を模式的に示す図である。 図10は、本発明の実施の形態において放熱器が筐体内で受熱して膨張する過程において付勢される様子を模式的に示す図である。 図11は、本発明の実施の形態において放熱器が筐体内で受熱して膨張する過程において付勢される様子を模式的に示す図である。 図12は、本発明の実施の形態において放熱器が筐体内で受熱して膨張する過程において付勢される様子を模式的に示す図である。
以下では、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施の形態は、本発明に係る保護範囲を限定するものではなく、あくまでも本発明に係る技術原理を説明するためのものであることも、当業者にとって理解するべきである。具体的な応用シーンに適用するには、当業者は必要に応じて実施の形態を適宜に調整してもよい。なお、説明しやすくするために、図面は発明に関連のある内容のみを示している。
ここで言及したいのは、矛盾しない限り、本出願における実施例及び実施例における特徴は、互いに組み合わせ可能である。以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本出願について詳しく説明する。
(実施の形態1)
本実施の形態は、放熱器20と筐体30との間の力の作用に起因する筐体30の割れを避けるとともに、放熱器20の放熱効果の向上又は確保することができる照明装置100を提供する。図1及び図2に示すように、当該照明装置100は、発光モジュール10と、放熱器20と、筒状の筐体30とを含み、放熱器20は、発光モジュール10に当接する天板21と、天板21の外縁から発光モジュール10から離れる方向に向けて延伸する側板であって、発光モジュール10から離れた端部が外側に折り返されることで、筐体30の内面に接する折り返し面221が形成される側板22とを有する。
本実施の形態において、放熱器20の天板21は、発光モジュール10に当接するので、発光モジュール10で発生する熱を部材を介して放熱器20に直接伝導することができ、熱伝導の効率が向上される。同時に、放熱器20の天板21は、発光モジュール10に対して支持及び固定する作用がある。
放熱器20は、天板21の外縁から発光モジュール10から離れる方向に向けて延伸する側板22を有するため、発光モジュール10で発生する熱を発光モジュール10から離れたところに伝導することができる。これにより、発光モジュール10の付近に熱が集中し、発光モジュール10の付近の温度が上昇し続けることによる発光モジュール10の使用寿命の短縮を避けることができる。
図1に示すように、本実施の形態において、側板22は、発光モジュール10で発生する熱を発光モジュール10から離れた方向に放熱するように、発光モジュール10から離れる方向に向けて筐体30の中央部(筐体30の軸方向における中間部分)又は下部(筐体30の軸方向において発光モジュール10から離れた部分)まで延伸する。その他の実施の形態において、発光モジュール10で発生する熱の量に応じて、及び、照明装置100を組み立てるときの利便性を考慮して、側板22が発光モジュール10から離れる方向に向けて筐体30の上部までのみ延伸してもよい。
図1に示すように、側板22は、端部が外側に折り返されて折り返し面221が形成されるので、放熱器20が熱により膨張する場合、放熱器20は筐体30に作用力F1を加えるとともに、筐体30からの反作用力F2も受け、この反作用力F2が折り返し面221に付勢することで、放熱器20の側板22の形状が変わり易くなる。この時、放熱器20の筐体30に対する作用力F1も側板22の変形に伴って小さくなり、筐体30は放熱器20の熱による膨張が原因で割れにくくなる。つまり、側板22の端部が外側に折り返されて折り返し面221が形成されることによって、放熱器20頂部での力による曲げモーメントが大きくなり、放熱器20の降伏応力が効率よく下げられ、放熱器20の形状が変わり易くなる。
本実施の形態において、側板22は発光モジュール10から離れた端部で外側への折り返しが1回のみ行われ、折り返し面221(図1に示すように、側板22の断面がU字型を呈す)が形成されるが、その他の実施の形態において、放熱器20の熱容量を増やすために、側板22は発光モジュール10から離れた端部で外側への折り返しが2回行われてもよく、複数回行われてもよい(図により示されていないが、折り返しが2回行われた場合、側板22の断面が横倒しのS字の形を呈し、折り返しが複数回行われた場合、側板22の断面が波形に似ている)。具体的には、本実施の形態に加えて、折り返し面221をさらに下に向けて折り返して、2つの折曲部が順に側板22に形成される。
なお、放熱器20は、折り返し面221を介して筐体30に接触する。筐体30に接触した放熱器20により、発光モジュール10の熱を放熱器20及び筐体30を介して効率よく外部に放熱する。また、折り返し面221と筐体30との接触面積が大きいほど放熱に有利である。本実施の形態において、折り返し面221と筐体30との接触面積が大きい。具体的には、折り返し面221の筐体30に接触している面は筐体30の中央部又は下部から筐体30の上部まで延伸する。一方、その他の実施の形態において、折り返し面221と筐体30との接触面積が小さい。具体的には、折り返し面221の全体は筐体30の中央部に位置し、すなわち、側板22の上に向けて折り返される部分が少ない。このような場合でも、放熱器20の頂部での力による曲げモーメントを増やすことが実現可能であるため、放熱器20の降伏応力が効率よく下げられ、放熱器20の形状が変わり易くなり、筐体30が放熱器20の熱による膨張が原因で割れることを防げる。
本実施の形態において、「筐体30の内面に接する折り返し面221」とは、熱により膨張する時に筐体30と折り返し面221とが接触することであるが、照明装置100が生産、組み立てられる時に、或いは常温下では、筐体30と折り返し面221とが接触しなくてもよい。常温下での筐体30の内面と折り返し面221とが接触しないことで、照明装置100を組み立ての過程において放熱器20を筐体30の中に格納しやすくなる。一方、放熱器20が熱により膨張する場合、筐体30と折り返し面221とが接触するので、筐体30と折り返し面221との間にある隙間により空気の熱抵抗が発生することを避け、放熱効果を高める。ここで言及したいのは、少なくとも照明装置100が動作状態にある時に、折り返し面221は筐体30の内面に接触する。もちろん、その他の実施の形態において、常温下でも筐体30の内面と折り返し面221とが接触してもよい。
したがって、本実施の形態において、放熱器20の側板22は、天板21の外縁から発光モジュール10から離れる方向に向けて延伸し、発光モジュール10から離れた端部が外側に折り返されて、筐体30の内面に接する折り返し面221が形成されさえすれば、筐体30から放熱器20への作用力を折り返し面221に加えることができる。折り返し面221がない場合と比べて、放熱器20頂部での力による曲げモーメントを増やし、放熱器20の形状が変わり易くなるので、筐体30は放熱器20の熱による膨張が原因で割れにくくなる。
(実施の形態2)
本実施の形態は照明装置100を提供する。図1及び図2に示すように、当該照明装置100は、筐体30と、グローブ50と、発光モジュール10と、発光モジュール10に当接する放熱器20と、筐体30内に位置する回路基板40と、を含む。以下、本実施の形態で提供する照明装置100の構造、及び、接続と組み立て方法について説明する。
図3は、本実施の形態における回路基板40が筐体30の内部に組み立てられた後の構造を模式的に示す図である。図3に示すように、筐体30内には、回路基板40及び回路基板40上の発熱素子41を収納するための内筒32が設けられている。内筒32の内壁上には、内筒32の長手方向に沿って延伸する、一対の固定溝34が対向して設けられており、回路基板40を当該固定溝34に挿入することによって、回路基板40を筐体30の内部に実装する。回路基板40は、筐体30の内部中央に位置する内筒32の中に位置し、かつ、回路基板40の長手方向が筐体30の軸方向に平行する。筐体30の内側において、放熱器20を実装するためのスペースをより広く空けておき、放熱器20により大きい面積を持たせることで、放熱効果がさらによくなる。本実施の形態において、筐体30は、樹脂によって構成されており、照明装置100の全体の重さを軽減し、樹脂製の筐体30の厚さを均一(筐体30の各部分の厚さが同じ)にすることに役立つ。これにより、筐体30が受熱して膨張した後に、筐体30自身の応力緩和が難しくなることを避けることができる。その他の実施の形態において、筐体30は、セラミック又は金属材料によって構成されてもよい。続けて図3を参照すると、内筒32の上縁側には、放熱器20及び発光モジュール10を固定するための1組の挿通部材33が対向して設けられている。詳細な固定方法については以下で説明する。
図4は、本実施の形態における放熱器20の構造を模式的に示す図である。図4に示すように、放熱器20は、円形の天板21と、天板21の外縁から下に向けて延伸する側板22と、を有する。当該側板22は、端部が外側に折り返されて折り返し面221が形成される。側板22は周方向に沿って天板21を囲んでおり、天板21を囲んだ側板22が天板21の中心へとわずかに傾斜している。これにより、側板22は、放熱器20が熱により膨張する場合、天板21の中心に向けて変形しやすいため、筐体30の割れるリスクが小さくなる。図1を合わせると、本実施の形態における筐体30の内面と軸方向とがなす角度は、折り返し面221と軸方向とがなす角度(角度が0°より大きい)に等しい。つまり、筐体30の内面と折り返し面221は同じ傾斜度を有する。そのため、両者が熱により膨張して接触する場合、接触の度合いがより高くなり、放熱効果を高めることに役立つ。その他の実施の形態において、筐体30の内面と折り返し面221は、軸方向と同じ向き(角度は0°である)であってもよく、すなわち、筐体が直筒型の筐体30であれば、折り返し面221も垂直である。これにより、同じように筐体30の内面と折り返し面221とが完全に接触して、放熱効果を高めることができる。筐体30の内面と折り返し面221が同じ傾斜度を有する場合、筐体30の内面と折り返し面221との接触面積の大きさは折り返し面221の長さLに依存する。折り返し面221の長さLが長いほど、接触面積が大きく、その放熱効果もより良い。折り返し面221の長さLは、A点の位置(折り返された後の側板22が筐体30の中に延伸する深さに関連する)及びB点の位置(側板22が折り返された比例に関係する)に依存する。すなわち、折り返された後の側板22は、筐体30の中に延伸する深さが深いほど、同時に側板22が折り返された比例が大きいほど、折り返し面221の長さLが長く、接触面積が大きいので、その放熱効果がより良い。
続けて図4を参照し、側板22は、折り曲げられて一体に形成された、内側板222と、折り返し面221と、を有する。折り返し面221の長さLと内側板222の長さ(不図示)はほぼ等しいので、図4に示すように、折り返し面221は内側板222の大部分を外側から囲んでいる。しかも、内側板222と折り返し面221とは互いに平行しており、側板22全体が筐体30の内部を占有するスペースが小さく、同じく筐体30内に組み立てられる回路基板40のために広いスペースを空けることができ、側板22が筐体30内に入る奥行方向の長さがさらに増え、放熱効果を高めることにも役立つ。いくつかの実施の形態において、折り返し面221と内側板222とは平行せず、折り返し面221の上部のほうが内側板222に近い。これにより、折り返し面221に加えられた作用力が放熱器20を変形させることが容易ではないので、放熱器20が受熱して膨張した後に筐体30の割れるリスクが高くなる。
なお、図4に示すように、放熱器20の天板21に第1係止爪231と第2係止爪232とが対向して設けられており、第1係止爪231と第2係止爪232を結ぶ直線の垂直方向に一対の天板挿通孔24が設けられており、天板21の中間位置に配線孔25が設けられている。そのうち、第1係止爪231及び第2係止爪232が発光モジュール10を放熱器20の天板21に固定するために用いられ、天板挿通孔24が前述した筐体30の内筒32の縁側にある挿通部材33を挿入させるために用いられる。これらにより、放熱器20が筐体30の内部に固定される。なお、配線孔25は、回路基板40と発光モジュール10とを接続するリード線42を通すために用いられる。
図5は、本実施の形態における発光モジュール10の構造を模式的に示す図である。図5に示すように、発光モジュール10は、基板11と、基板11の上に環状に配列されるように設けられた複数の発光素子12とを有する。当該発光素子12は発光ダイオードである。複数の発光素子12から構成された環状の配列の中央に、リード線42によって回路基板40から電力を取り出す電力取出部16が設けられている。回路基板40と発光モジュール10との接続関係は、図7に示されている通りである。なお、回路基板40と発光モジュール10との接続関係を分かり易くするために、回路基板40と発光モジュール10との間に位置する放熱器20は図7に示されていない。
続けて図5を参照し、基板11の上に、第1係止口131と第2係止口132とが対向して設けられている。第1係止口131は基板11の縁側に形成された、閉じていない係止穴であり、第2係止口132は基板11の内部に形成された、閉じている係止穴である。閉じていない第1係止口131及び閉じている第2係止口132を設けることによって、発光モジュール10を放熱器20の頂部に簡単かつ確実に固定させることができる。具体的には、発光モジュール10を取り付ける際に、まず、天板21上の第2係止爪232を第2係止口132に係合させ、第1係止爪231を第1係止口131の開口位置に合わせて発光モジュール10を押し込み、第1係止爪231を第1係止口131に挿入することにより、発光モジュール10と放熱器20との組み立てが完成する。発光モジュール10は、対向して設けられた一対の基板挿通孔14をさらに有し、当該基板挿通孔14は前述した筐体30の内筒32の上縁側にある挿通部材33を挿入させるのに用いられる。放熱器20と発光モジュール10とを筐体30の中に固定するように、挿通部材33を放熱器20における天板挿通孔24、発光モジュール10における基板挿通孔14の順に挿入する。基板11に対角線方向に沿って一対の突出部15がさらに設けられており、図6に示すように、グローブ50と筐体30とを組み立てる際に、当該突出部15をグローブ50の縁側にある接合部51に入れる。突出部15は、グローブ50と筐体30との間の接続を強固にするとともに、放熱器20が受熱して膨張した後に、発光モジュール10が筐体30から押し出されることを避けるのに用いられる。
図8は、本実施の形態における放熱器20と回路基板40の構造を模式的に示す図である。図8には、放熱器20と回路基板40との位置関係、すなわち回路基板40上の発熱素子41のほとんどが放熱器20の側板22に囲まれていることが示されている。これにより、放熱器20の側板22は、回路基板40上の発熱素子41の熱を放熱することもできる。
組み立て完成後の照明装置100は、図1及び図2に示す通りで、図1が本実施の形態で提供する照明装置100の軸方向における断面図であり、図2が本実施の形態におけるグローブ50を取り除いた後の照明装置100の構造を模式的に示す図である。筐体30の軸方向における開口径がより大きい一端は開口部31であり、当該開口部31が円形状のグローブ50に接続されている。発光モジュール10と放熱器20とが、いずれも筐体30の中に設けられ、かつ、発光モジュール10が開口部31に近接して設けられている。発光モジュール10は筐体30の軸方向における開口径がより大きい一端に設けられているので、発光モジュール10の使用可能な面積又は体積が増え、発光モジュール10の熱が集中しすぎるのをある程度避けることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態で提供する実施の形態と上述実施の形態で提供する実施の形態との主な相違点は、本実施の形態で提供する放熱器20の側板22に切り欠き部223が複数設けられていることにある。
図9に示すように、側板22には、天板21の外縁から発光モジュール10から離れる方向に向けて延伸する切り欠き部223が複数設けられている。これにより、放熱器20が熱により膨張する場合、力を受けて側板22の形状が変わり易いため、筐体30の割れるリスクがより小さくなる。また、側板22の切り欠き部223は側板22の内側への変形によって生じた周方向の応力を吸収することができる。これにより、放熱器20が浮き上がって筐体30から押し出されることを避けることができる。好ましくは、複数の切り欠き部223が等間隔に分布される。これにより、放熱器20が受熱して膨張した後に受ける力がより均一になり、受ける力の不均一による放熱器20の部分的な浮き上がりを避けることができる。
本実施の形態において、放熱器20の側板22に切り欠き部223が複数設けられているが、その他の実施の形態では、切り欠き部223が1つ(つまり、側板22がC字型のように天板21を囲む)設けられてもよい。これにより、同じように側板22の周方向の応力を吸収し、放熱器20の浮き上がりを避けることができる。
切り欠き部223の幅は、限定しない。側板に切り欠き部223が1つのみ設けられた場合、幅の大きい切り欠き部223が1つ設けられてもよい。
放熱器20が回路基板40上の発熱素子41の熱も放熱する必要があるということを考慮し、いくつかの実施の形態では、放熱器20の発熱素子41に対する放熱効果を確保するように、放熱器20の発熱素子41に対応する部分には切り欠き部223を設けない。
以下、前述した一部の実施の形態において、放熱器20が筐体30内で受熱して膨張する過程において力を受ける状況について説明する。
図10に示すように、常温下で筐体30に接触しない放熱器20が受熱後に、天板21が外側へと膨張し、力f1が生じる。力f1は、まず折り返し面221の端部(O点)を筐体30に接触させ、続いてO点を支点とし、折り返し面221が筐体30に接触するまで側板22の下端を力f2の方向に沿って外側向けに反らせ、放熱器20と筐体30との位置関係を図11に示す通りにする。いくつかの実施の形態では、常温下でも放熱器20と筐体30とは接触する状態を保ち、すなわち、常温下での放熱器20と筐体30との位置関係が図11に示す通りである。
図11~図12の過程において、天板21が膨張して生じた力f1が直接筐体30の局所に加えられることなく、折り返し面221を介して均一に筐体30の内面に加えられる力f2に変換される。このようにして、筐体30は、力f1がその局所に集中して加えられることによる割れにはならない。
放熱器20の天板21の膨張の度合が大きくても、例えば、図12に示す様子のように膨張しても、筐体30の割れを引き起こすことがない。しかも、膨張の過程において、折り返し面221は、常に筐体30との接触を保っているので、放熱効果が優れている。
上記は本出願の好ましい実施例及び利用された技術原理について説明したが。本出願の保護範囲が上記の技術的特徴を特定的に組み合わせることで得られた技術方案に限定されないことは、当業者にとって自明である。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記の技術的特徴又は同等な特徴を任意に組み合わせることで得られたその他の技術方案、例えば、上記の特徴と本出願で開示された(これに限定されない)類似機能を有する技術的特徴を置き換えることで得られた技術方案も本出願の保護範囲内に含まれる。
100 照明装置
10 発光モジュール
11 基板
12 発光素子
131 第1係止口
132 第2係止口
14 基板挿通孔
15 突出部
16 電力取出部
20 放熱器
21 天板
22 側板
221 折り返し面
222 内側板
223 切り欠き部
231 第1係止爪
232 第2係止爪
24 天板挿通孔
25 配線孔
30 筐体
31 開口部
32 内筒
33 挿通部材
34 固定溝
40 回路基板
41 発熱素子
42 リード線
50 グローブ
51 接合部

Claims (12)

  1. 発光モジュールと、放熱器と、筒状の筐体とを含む照明装置であって、
    前記放熱器は、
    前記発光モジュールに当接する天板と、
    前記天板の外縁から前記発光モジュールから離れる方向に向けて延伸する側板であって、前記発光モジュールから離れた端部が外側に折り返されることで、前記筐体の内面に接する折り返し面が形成される側板と、を有する
    ことを特徴とする照明装置。
  2. 前記折り返し面は、少なくとも前記照明装置が動作状態にある時に、前記筐体の内面に接する
    ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記筐体の内面と軸方向とがなす角度は、前記折り返し面と軸方向とがなす角度に等しい
    ことを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
  4. 前記側板は、前記天板の外縁から前記発光モジュールから離れる方向に向けて延伸した部分が内側板であり、
    前記内側板の長さは、前記折り返し面の長さに等しい
    ことを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
  5. 前記内側板と前記折り返し面とは平行である
    ことを特徴とする請求項4に記載の照明装置。
  6. 前記筐体及び前記放熱器は、異なる熱膨張係数を有する
    ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の照明装置。
  7. 前記筐体は樹脂製筐体であり、前記放熱器は金属製放熱器である
    ことを特徴とする請求項6に記載の照明装置。
  8. 前記筐体の軸方向における開口径がより大きい一端は、開口部であり、
    前記発光モジュールは、前記開口部に設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  9. 前記側板には、前記天板の外縁から前記発光モジュールから離れる方向に向けて延伸する切り欠き部が少なくとも1つ設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  10. 前記側板は、前記発光モジュールから離れた端部で外側への折り返しが少なくとも2回行われる
    ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  11. さらに、
    前記筐体内に設けられており、その長手方向が前記筐体の軸方向に平行する回路基板と、
    前記回路基板に設けられており、前記側板に囲まれる発熱素子と、を含む
    ことを特徴とする請求項1~5、8~10のいずれか1項に記載の照明装置。
  12. 前記筐体内には、前記発光モジュールに向けて延伸する挿通部材が設けられており、
    前記天板及び前記発光モジュールには、いずれも前記挿通部材に整合する挿通孔が設けられている
    ことを特徴とする請求項11に記載の照明装置。
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