JP6202363B2 - Lighting device - Google Patents

Lighting device Download PDF

Info

Publication number
JP6202363B2
JP6202363B2 JP2013041984A JP2013041984A JP6202363B2 JP 6202363 B2 JP6202363 B2 JP 6202363B2 JP 2013041984 A JP2013041984 A JP 2013041984A JP 2013041984 A JP2013041984 A JP 2013041984A JP 6202363 B2 JP6202363 B2 JP 6202363B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat sink
fins
base
case
fin
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.)
Active
Application number
JP2013041984A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014170672A (en
Inventor
洋介 藤巻
洋介 藤巻
齋藤 康行
康行 齋藤
利雄 森
利雄 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2013041984A priority Critical patent/JP6202363B2/en
Priority to CN201420081797.8U priority patent/CN203771242U/en
Publication of JP2014170672A publication Critical patent/JP2014170672A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6202363B2 publication Critical patent/JP6202363B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、LEDなどの半導体発光素子を光源として備える照明装置に関し、特に、放熱特性とスペース効率の両立を図るための技術に関する。   The present invention relates to an illuminating device including a semiconductor light emitting element such as an LED as a light source, and more particularly to a technique for achieving both heat dissipation characteristics and space efficiency.

近年、LED(Light Emitting Diode)などの半導体発光素子を光源として備える照明装置が採用されるようになっている。
図12には、従来技術に係る照明装置9を示す。この照明装置9は、吊り下げ型の照明装置であって、ケーブル96と、当該ケーブル96の下方先端に取り付けられたLEDモジュール94を備える。また、照明装置9では、LEDモジュール94の周囲を覆うように配されたシェード92と、シェード92の内面側に形成された蛍光体層93、さらには、LEDモジュール94の下方に設けられた反射鏡95も備える。
2. Description of the Related Art In recent years, lighting devices including semiconductor light emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diode) as light sources have been adopted.
In FIG. 12, the illuminating device 9 which concerns on a prior art is shown. The lighting device 9 is a hanging type lighting device, and includes a cable 96 and an LED module 94 attached to the lower end of the cable 96. Further, in the lighting device 9, the shade 92 arranged so as to cover the periphery of the LED module 94, the phosphor layer 93 formed on the inner surface side of the shade 92, and the reflection provided below the LED module 94. A mirror 95 is also provided.

照明装置9は、その発光駆動時において、LEDモジュール94から出射された光が反射鏡95で反射され、蛍光体層93へと照射される。照射された光は、蛍光体層93で波長変換され、シェード92の開口側(下側)に向けて出射される。   When the lighting device 9 is driven to emit light, the light emitted from the LED module 94 is reflected by the reflecting mirror 95 and applied to the phosphor layer 93. The irradiated light is wavelength-converted by the phosphor layer 93 and is emitted toward the opening side (lower side) of the shade 92.

特開2010−520604号公報JP 2010-520604 A 特開2012−14900号公報JP2012-14900A

LEDなどの半導体発光素子を光源として備える照明装置では、発光駆動時における光源からの熱を高い効率で放熱させることが装置寿命を長くするという観点から重要である。特に、高い輝度で光を出射する高出力タイプの照明装置では、放熱効率は重要なファクターである。このため、従来から、半導体発光素子に対してヒートシンクを熱結合させて高い効率での放熱を実現するという手法が採られている。   In an illuminating device including a semiconductor light emitting element such as an LED as a light source, it is important from the viewpoint of extending the device life to dissipate heat from the light source with high efficiency during light emission driving. In particular, in a high-power type illuminating device that emits light with high luminance, heat dissipation efficiency is an important factor. For this reason, conventionally, a method has been adopted in which a heat sink is thermally coupled to the semiconductor light emitting element to realize heat dissipation with high efficiency.

しかし、高出力タイプになればなるほど、放熱させることが必要な熱量も増加するが、これに伴ってヒートシンクを大きくすることは装置の大型化を招き好ましくない。
本発明は、上記のような課題の解決を図ろうとなされたものであって、半導体発光素子で生じる熱を高効率に放熱することができるとともに、サイズの大型化を抑制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。
However, the higher the output, the greater the amount of heat that needs to be dissipated. However, it is not preferable to increase the size of the heat sink because of this increase in the size of the apparatus.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can radiate heat generated in a semiconductor light-emitting element with high efficiency and can suppress an increase in size. The purpose is to provide.

そこで、本発明の一態様に係る照明装置は、半導体発光素子と、基台と、ヒートシンクと、ケースとを備える。
基台は、板状をしており、一方の面上に半導体発光素子が配されている。ヒートシンクは、基台の他方の面上に配されている。ケースは、筒状をし、筒内方にヒートシンクを収納した状態で、基台により一方の開口が封口されている。
Thus, a lighting device according to one embodiment of the present invention includes a semiconductor light emitting element, a base, a heat sink, and a case.
The base has a plate shape, and a semiconductor light emitting element is arranged on one surface. The heat sink is arranged on the other surface of the base. The case has a cylindrical shape, and one opening is sealed by the base in a state where the heat sink is housed inside the cylinder.

本発明の一態様に係る照明装置では、ケースおよび基台の各々には、ヒートシンクが収納されたケースの内方空間に対して連通する通気孔が開けられている。また、ヒートシンクは、基台の他方の面に対して立設され、ケースの筒軸を取り囲むように配された複数のフィンを有する。そして、複数のフィンの各々は、ケースの筒軸に対して直交する横断面において、ケースの筒軸と当該フィンの幅方向の中心とを通る仮想直線に対して、主面における少なくとも基台側の根元部分が、斜め方向に交差するよう配されている。   In the lighting device according to one embodiment of the present invention, each of the case and the base is provided with a vent hole communicating with the inner space of the case in which the heat sink is accommodated. In addition, the heat sink has a plurality of fins that are erected with respect to the other surface of the base and are disposed so as to surround the cylindrical shaft of the case. Each of the plurality of fins has at least a base side on the main surface with respect to an imaginary straight line passing through the cylinder axis of the case and the center in the width direction of the fin in a cross section orthogonal to the cylinder axis of the case. The root portion of each is arranged so as to intersect in an oblique direction.

上記態様に係る照明装置では、半導体発光素子で生じる熱を高効率に放熱することができるとともに、サイズの大型化を抑制することができる。   In the illuminating device which concerns on the said aspect, while being able to thermally radiate the heat which arises with a semiconductor light-emitting element with high efficiency, the enlargement of a size can be suppressed.

本発明の実施の形態に係る照明装置1の外観を示す模式斜視図。The schematic perspective view which shows the external appearance of the illuminating device 1 which concerns on embodiment of this invention. 照明装置1の外観を斜め上方から示す模式斜視図。The schematic perspective view which shows the external appearance of the illuminating device 1 from diagonally upward. 照明装置1の内部構成を示す模式分解斜視図。FIG. 3 is a schematic exploded perspective view showing the internal configuration of the lighting device 1. 照明装置1の構成の内、モジュールプレート3と外ヒートシンク8および内ヒートシンク9と支持パイプ6を抜き出して示す模式斜視図。The model perspective view which extracts and shows the module plate 3, the outer heat sink 8, the inner heat sink 9, and the support pipe 6 among the structures of the illuminating device 1. FIG. モジュールプレート3に対する外ヒートシンク8の放熱フィン8bおよび内ヒートシンク9の放熱フィン9bの配置形態を示す模式平面図。FIG. 4 is a schematic plan view showing the arrangement of the heat dissipating fins 8b of the outer heat sink 8 and the heat dissipating fins 9b of the inner heat sink 9 with respect to the module plate 3; 照明装置1における空気の流れを示す模式断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the flow of air in the lighting device 1. (a)は、放熱フィン8bの形状を示す模式平面図、(b)は、モジュールプレート3に対する放熱フィン8bの配置形態を示す模式平面図。(A) is a schematic plan view which shows the shape of the radiation fin 8b, (b) is a schematic plan view which shows the arrangement | positioning form of the radiation fin 8b with respect to the module plate 3. FIG. フィン放熱量のフィン角度依存性を示す特性図。The characteristic view which shows the fin angle dependence of the fin heat dissipation. 放熱フィン8bの角度θと各寸法との関係を示す模式平面図。The schematic plan view which shows the relationship between angle (theta) of the radiation fin 8b, and each dimension. 放熱フィン8bの角度θと形成可能な放熱フィン8bの枚数との関係を示す特性図。The characteristic view which shows the relationship between angle (theta) of the radiation fin 8b, and the number of the radiation fins 8b which can be formed. 形成可能な放熱フィン8bの枚数を考慮した放熱量を示す特性図。The characteristic view which shows the heat radiation amount which considered the number of the radiation fins 8b which can be formed. 従来技術に係る吊り下げ型の照明装置9の構成を示す模式断面図。The schematic cross section which shows the structure of the hanging type illuminating device 9 which concerns on a prior art.

以下、本発明の実施の形態に係る照明装置について、図面を参酌しながら説明する。
(照明装置1の全体構成)
図1〜図3において、矢印Yで示す方向を後方、その反対側を前方とする。照明装置1においては、光は主に前方に出射される。
図1〜図3に示すように、本実施の形態に係る照明装置1は、モジュールプレート(基台)3、モジュールプレート3の前面に配置された複数(6個)の発光モジュール4、モジュールプレート3の中央部から後方に伸長する支持パイプ6を備えている。
Hereinafter, lighting devices according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Overall configuration of lighting device 1)
1-3, let the direction shown by the arrow Y be the back, and let the opposite side be the front. In the illuminating device 1, light is mainly emitted forward.
As shown in FIGS. 1 to 3, the lighting device 1 according to the present embodiment includes a module plate (base) 3, a plurality (six) of light emitting modules 4 arranged on the front surface of the module plate 3, and a module plate. 3 is provided with a support pipe 6 extending rearward from the central portion of 3.

また、図3に示すように、照明装置1においては、モジュールプレート3の後方に、外ヒートシンク8、および内ヒートシンク9が取り付けられている。外ヒートシンク8および内ヒートシンク9は、ともに支持パイプ6を取り囲むように配されている。
また、図1〜図3に示すように、照明装置1においては、モジュールプレート3の外縁3eから後方に向けて伸長し、外ヒートシンク8および内ヒートシンク9を覆う筒状のケース2が備えられている。
As shown in FIG. 3, in the lighting device 1, an outer heat sink 8 and an inner heat sink 9 are attached behind the module plate 3. Both the outer heat sink 8 and the inner heat sink 9 are arranged so as to surround the support pipe 6.
As shown in FIGS. 1 to 3, the lighting device 1 includes a cylindrical case 2 that extends rearward from the outer edge 3 e of the module plate 3 and covers the outer heat sink 8 and the inner heat sink 9. Yes.

支持パイプ6の後端部には、支持パイプ6を造営材(天井、壁など)に取り付けるための部材である取付部7が装着されている。
一方、図1および図3に示すように、モジュールプレート3の前面には、複数の発光モジュール4を覆うカバー5が装着されている。
本発明の実施の形態に係る照明装置1は、体育館、工場、倉庫の天井などの造営材に取り付けられ、HIDランプ代替の照明装置として用いられる。
An attachment portion 7 that is a member for attaching the support pipe 6 to a construction material (ceiling, wall, etc.) is attached to the rear end portion of the support pipe 6.
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 3, a cover 5 that covers the plurality of light emitting modules 4 is attached to the front surface of the module plate 3.
The lighting device 1 according to the embodiment of the present invention is attached to a construction material such as a gymnasium, a factory, or a ceiling of a warehouse, and is used as a lighting device instead of an HID lamp.

(ケース2)
ケース2は、全体として円筒形状をしており、前方側の開口がモジュールプレート3の外縁と略同じ径となっており、後方側の開口が支持パイプ6の外径と略同じ径となっている。図3に示すように、ケース2は、外ヒートシンク8および内ヒートシンク9の周囲を取り囲んでいる。
(Case 2)
The case 2 has a cylindrical shape as a whole, the opening on the front side has substantially the same diameter as the outer edge of the module plate 3, and the opening on the rear side has substantially the same diameter as the outer diameter of the support pipe 6. Yes. As shown in FIG. 3, the case 2 surrounds the outer heat sink 8 and the inner heat sink 9.

ケース2は、前方側の開口2aがモジュールプレート3の外縁3eに対してカシメ加工により固定されている。そのため、ケース2の開口2aは、モジュールプレート3によって封口された状態となっている。ケース2と支持パイプ6とは、例えば、ケース2における支持パイプ6が挿通する開口縁にパイプクランプを設置し、当該パイプクランプで支持パイプ6を締結することで、互いを固定している。   In the case 2, the opening 2 a on the front side is fixed to the outer edge 3 e of the module plate 3 by caulking. Therefore, the opening 2 a of the case 2 is in a state sealed by the module plate 3. For example, the case 2 and the support pipe 6 are fixed to each other by installing a pipe clamp at an opening edge through which the support pipe 6 in the case 2 is inserted and fastening the support pipe 6 with the pipe clamp.

ケース2の後端側には、ケース2の内側と外側との間での空気の流通を図るための通気孔2cが開設されている。また、ケース2の側周には、表面積を増すため、および強度アップのためのビード2bが等間隔で形成されている。
なお、ケース2のY軸方向高さは、例えば270mmであり、板厚は、例えば1mmである。
On the rear end side of the case 2, a vent hole 2 c for opening air between the inner side and the outer side of the case 2 is opened. In addition, beads 2b for increasing the surface area and increasing the strength are formed at equal intervals on the side periphery of the case 2.
The height of the case 2 in the Y-axis direction is, for example, 270 mm, and the plate thickness is, for example, 1 mm.

(モジュールプレート3)
モジュールプレート3は、熱伝導性の材料(熱伝導率の高い材料)で形成された円板状の部材である。本実施の形態におけるモジュールプレート3の形成に用いる材料としては、例えば、アルミニウムやマグネシウムなどの金属あるいはそれらの合金を挙げることができる。
(Module plate 3)
The module plate 3 is a disk-shaped member made of a heat conductive material (a material having a high heat conductivity). Examples of the material used for forming the module plate 3 in the present embodiment include metals such as aluminum and magnesium or alloys thereof.

図3に示すように、モジュールプレート3の中央には、支持パイプ6の前端部6a(図1を参照。)を填め込む嵌合孔3aが開設されている。モジュールプレート3の前面には、嵌合孔3aの周囲に複数の発光モジュール4を取り付ける領域3bが確保され、モジュールプレート3の外周部分には、複数の通気孔3cが周方向に沿って、円環状に列設されている。   As shown in FIG. 3, a fitting hole 3 a into which a front end portion 6 a (see FIG. 1) of the support pipe 6 is fitted is formed at the center of the module plate 3. A region 3b for attaching a plurality of light emitting modules 4 around the fitting hole 3a is secured on the front surface of the module plate 3, and a plurality of ventilation holes 3c are provided in the outer circumferential portion of the module plate 3 along the circumferential direction. They are arranged in a ring.

各通気孔3cは、モジュールプレート3の板材を打ち抜くことによって形成され、隣り合う通気孔3c同士の間にはブリッジ3dが形成されている。
なお、本実施の形態においては、モジュールプレート3の直径が、例えば260mmであり、板厚が、例えば2.0〜2.5mmである。
(発光モジュール4)
上述のように、モジュールプレート3における領域3bには、複数(6個)の発光モジュール4が環状に固定されている。これら発光モジュール4は、嵌合孔3aの周囲に60°の角度を以って配されている。
Each air hole 3c is formed by punching the plate material of the module plate 3, and a bridge 3d is formed between adjacent air holes 3c.
In the present embodiment, the diameter of the module plate 3 is, for example, 260 mm, and the plate thickness is, for example, 2.0 to 2.5 mm.
(Light emitting module 4)
As described above, a plurality (six) of light emitting modules 4 are fixed in a ring shape in the region 3 b of the module plate 3. These light emitting modules 4 are arranged at an angle of 60 ° around the fitting hole 3a.

図示を省略しているが、各発光モジュール4は、モジュール基板と、当該モジュール基板上に形成された発光部とで構成されている。モジュール基板は、例えばガラスコンポジット材料で形成され、その表面には、発光部に電力供給するための配線パターンが形成されている。
発光部は、複数のLED(Light Emitting Diode)と、当該LEDを覆うように配された封止層によって構成されている。LEDは、COB(Chip on Board)タイプの半導体発光素子であり、封止層には、LEDから出射される青色光の一部を黄色光に変換する蛍光体が含まれている。
Although not shown, each light emitting module 4 includes a module substrate and a light emitting unit formed on the module substrate. The module substrate is formed of, for example, a glass composite material, and a wiring pattern for supplying power to the light emitting unit is formed on the surface of the module substrate.
The light emitting unit includes a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) and a sealing layer arranged to cover the LEDs. The LED is a COB (Chip on Board) type semiconductor light emitting element, and the sealing layer includes a phosphor that converts part of blue light emitted from the LED into yellow light.

各発光モジュール4は、モジュールプレート3の領域3bに対して、ネジやシリコーン接着剤などを用い熱結合状態で取り付けられている。
(カバー5)
図1および図3に示すように、カバー5は、モジュールプレート3の領域3bに配された複数の発光モジュール4を、全体的に覆うように、モジュールプレート3に対して装着されている。カバー5は、その主面部分5aがフレネルレンズ構造を有しており、複数の発光モジュール4から出射される光を集光して前方に出射する。
Each light emitting module 4 is attached to the region 3b of the module plate 3 in a thermally coupled state using screws, a silicone adhesive, or the like.
(Cover 5)
As shown in FIGS. 1 and 3, the cover 5 is attached to the module plate 3 so as to cover the plurality of light emitting modules 4 arranged in the region 3b of the module plate 3 as a whole. The main surface portion 5a of the cover 5 has a Fresnel lens structure, condenses the light emitted from the plurality of light emitting modules 4, and emits the light forward.

カバー5は、その周縁部5bの縁辺がモジュールプレート3に対して接着剤などにより固定されている。
なお、カバー5は、例えばアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートなどの透明な樹脂材料を用い形成されている。
(支持パイプ6)
支持パイプ6は、伝熱性の良好な材料(例えばステンレス鋼などの金属)で形成された直管である。支持パイプ6は、その前端部6a(図1を参照。)がモジュールプレート3の嵌合孔3aに填め込まれてカシメ加工などにより接合されている。
The cover 5 has an edge of the peripheral edge 5b fixed to the module plate 3 with an adhesive or the like.
The cover 5 is formed using a transparent resin material such as an acrylic resin, polyethylene terephthalate, or polycarbonate.
(Support pipe 6)
The support pipe 6 is a straight pipe formed of a material having good heat conductivity (for example, a metal such as stainless steel). The support pipe 6 has a front end 6a (see FIG. 1) inserted into the fitting hole 3a of the module plate 3 and joined by caulking or the like.

一方、支持パイプ6の後端部は、取付部7の差し込み口7aに差し込まれた状態で、取付部7に接合されている。支持パイプ6の内部の中空部には、発光モジュール4に接続された配線が挿通されている。
なお、支持パイプ6の長さは、例えば30〜40cmであり、外径は、例えば27mmであり、肉厚は、例えば1.5mm〜3mmである。
On the other hand, the rear end portion of the support pipe 6 is joined to the attachment portion 7 in a state of being inserted into the insertion port 7 a of the attachment portion 7. A wiring connected to the light emitting module 4 is inserted into a hollow portion inside the support pipe 6.
Note that the length of the support pipe 6 is, for example, 30 to 40 cm, the outer diameter is, for example, 27 mm, and the wall thickness is, for example, 1.5 mm to 3 mm.

(取付部7)
図1〜図3に示すように、取付部7は、支持パイプ6の後端部を天井などの造営材に固定する機能を有する。取付部7は、前方側から後方側に行くに従って径が拡がる円台錐状の外観形状を有する。そして、前方側に支持パイプ6の差し込みを受け入れる差し込み口7aが開設され、後方側のフランジ状の部分に天井などの造営材への固定のためのネジの挿通を許す孔7bが複数開設されている。
(Mounting part 7)
As shown in FIGS. 1-3, the attachment part 7 has a function which fixes the rear-end part of the support pipe 6 to construction materials, such as a ceiling. The attachment portion 7 has a truncated cone-shaped external shape whose diameter increases as it goes from the front side to the rear side. An insertion port 7a for receiving the insertion of the support pipe 6 is opened on the front side, and a plurality of holes 7b that allow insertion of screws for fixing to a construction material such as a ceiling are opened in the flange-like portion on the rear side. Yes.

(外ヒートシンク8、内ヒートシンク9)
図4および図5に示すように、内ヒートシンク9は、支持パイプ6の周りにおいてモジュールプレート3の後方側の主面に接合されている。内ヒートシンク9は、モジュールプレート3に当接する略円環状の支持部9aと、支持部9aの外周部で折り返され、後方に向けて伸長する複数の放熱フィン9bとを有し構成されている。内ヒートシンク9における各放熱フィン9bは、伸長方向に細長い短冊状をしている。
(Outer heat sink 8, inner heat sink 9)
As shown in FIGS. 4 and 5, the inner heat sink 9 is joined to the main surface on the rear side of the module plate 3 around the support pipe 6. The inner heat sink 9 includes a substantially annular support portion 9a that abuts the module plate 3, and a plurality of heat radiation fins 9b that are folded back at the outer peripheral portion of the support portion 9a and extend rearward. Each radiating fin 9b in the inner heat sink 9 has a strip shape elongated in the extending direction.

外ヒートシンク8についても、モジュールプレート3に当接する略円環状の支持部8aと、後方に向けて伸長する複数の放熱フィン8bとを有し構成されている。外ヒートシンク8における各放熱フィン8bについても、伸長方向に細長い短冊状をしている。
図4および図5に示すように、外ヒートシンク8および内ヒートシンク9は、モジュールプレート3における通気孔3cが開設された外周領域よりも内側に配されている。そして、外ヒートシンク8における各放熱フィン8bは、モジュールプレート3に開設された通気孔3cの丁度径方向内側となる領域に形成されている。換言すると、図5に示すように、外ヒートシンク8においては、モジュールプレート3の各ブリッジ3dに対応した箇所に、隣り合う放熱フィン8b同士の間の隙間8cが存在するように配置されている。
The outer heat sink 8 also includes a substantially annular support portion 8a that contacts the module plate 3 and a plurality of heat radiation fins 8b that extend rearward. Each of the radiating fins 8b in the outer heat sink 8 has a strip shape elongated in the extending direction.
As shown in FIGS. 4 and 5, the outer heat sink 8 and the inner heat sink 9 are arranged on the inner side of the outer peripheral region where the vent hole 3 c in the module plate 3 is opened. The heat radiating fins 8 b in the outer heat sink 8 are formed in a region that is just inside in the radial direction of the vent hole 3 c provided in the module plate 3. In other words, as shown in FIG. 5, the outer heat sink 8 is arranged so that there is a gap 8 c between adjacent radiating fins 8 b at locations corresponding to the bridges 3 d of the module plate 3.

さらに、図5に示すように、外ヒートシンク8における各放熱フィン8bおよび内ヒートシンク9における各放熱フィン9bは、モジュールプレート3の中心(支持パイプ6の中心およびケース2の筒軸)から径方向に引いた各仮想直線に対して、斜め方向に交差するように配設されている。具体的には、各放熱フィン8b,9bは、上記仮想直線に対して40°〜80°の範囲内の角度(例えば45°)を以って交差するよう配設されている。   Furthermore, as shown in FIG. 5, each radiating fin 8b in the outer heat sink 8 and each radiating fin 9b in the inner heat sink 9 are arranged radially from the center of the module plate 3 (the center of the support pipe 6 and the cylindrical axis of the case 2). It arrange | positions so that it may cross | intersect diagonally with respect to each drawn virtual straight line. Specifically, the heat radiating fins 8b and 9b are disposed so as to intersect with the virtual straight line at an angle (for example, 45 °) within a range of 40 ° to 80 °.

なお、内ヒートシンク9においても、隣り合う放熱フィン9b同士の間に隙間9cが設けられており、放熱フィン9bの形成数は、外ヒートシンク8における放熱フィン8bの形成数と同じである。
本実施の形態においては、外ヒートシンク8および内ヒートシンク9は、放熱フィン8b,9bを含め熱伝導率の高い材料(例えばアルミニウムなどの金属あるいはその合金)を用い形成されている。
In the inner heat sink 9, gaps 9 c are provided between the adjacent heat radiation fins 9 b, and the number of heat radiation fins 9 b formed is the same as the number of heat radiation fins 8 b formed on the outer heat sink 8.
In the present embodiment, the outer heat sink 8 and the inner heat sink 9 are formed using a material having high thermal conductivity (for example, a metal such as aluminum or an alloy thereof) including the radiation fins 8b and 9b.

(照明装置1が奏する効果)
本実施の形態に係る照明装置1では、モジュールプレート3の後方側主面に外ヒートシンク8と内ヒートシンク9とが設けられている。これにより、外ヒートシンク8と内ヒートシンク9とは、発光モジュール4に対してモジュールプレート3を介して熱結合された状態となっている。そして、外ヒートシンク8における放熱フィン8bおよび内ヒートシンク9における放熱フィン9bは、支持パイプ6の伸長方向に対して直交する方向の横断面において、モジュールプレート3の径方向に対して、各主面が斜め方向に配されている。
(Effects of the lighting device 1)
In the lighting device 1 according to the present embodiment, an outer heat sink 8 and an inner heat sink 9 are provided on the rear main surface of the module plate 3. As a result, the outer heat sink 8 and the inner heat sink 9 are thermally coupled to the light emitting module 4 via the module plate 3. The heat radiation fins 8b in the outer heat sink 8 and the heat radiation fins 9b in the inner heat sink 9 have respective main surfaces with respect to the radial direction of the module plate 3 in a cross section perpendicular to the extending direction of the support pipe 6. It is arranged in an oblique direction.

さらに、隣り合う放熱フィン8b同士の間、および隣り合う放熱フィン9bn同士の間には、隙間8c,9cが設けられており、当該隙間8c,9cが、モジュールプレート3に開設された通気孔3cに合致する位置となるようになっている。このため、図6に示すように、照明装置1においては、その発光駆動時において、発光モジュール4で発生した熱は、主にケース2内の外ヒートシンク8および内ヒートシンク9へと伝達され、通気孔3cおよび通気孔2cを通じて挿通する空気(Flow1、Flow2)により外部へと放出される。   Further, gaps 8c and 9c are provided between the adjacent radiating fins 8b and between the adjacent radiating fins 9bn, and the gaps 8c and 9c are formed in the air vent 3c opened in the module plate 3. It will be the position that matches. Therefore, as shown in FIG. 6, in the lighting device 1, the heat generated in the light emitting module 4 during the light emission driving is mainly transmitted to the outer heat sink 8 and the inner heat sink 9 in the case 2, and is transmitted. It is discharged to the outside by the air (Flow1, Flow2) inserted through the air holes 3c and the air holes 2c.

図6の矢印で示すように、外ヒートシンク8および内ヒートシンク9の各放熱フィン8b,9bを斜め配置とすることで、空気の流れがよくなり、効率的に放熱がなされる。また、放熱フィン8b,9cを斜め配置とすることにより、装置の大型化を抑制することができ高いスペース効率を実現することもできる。
(放熱フィン8b,9bの角度と放熱特性)
放熱フィン8b,9cの配置角度(交差角度)と放熱特性の関係について、図7および図8を用い説明する。なお、以下では、外ヒートシンク8の放熱フィン8bを例に採り、確認をしている。
As shown by the arrows in FIG. 6, the heat radiation fins 8 b and 9 b of the outer heat sink 8 and the inner heat sink 9 are arranged obliquely, so that the air flow is improved and heat is efficiently radiated. Further, by disposing the radiating fins 8b and 9c obliquely, an increase in size of the device can be suppressed and high space efficiency can be realized.
(Angle of heat radiation fins 8b and 9b and heat radiation characteristics)
The relationship between the arrangement angle (crossing angle) of the radiation fins 8b and 9c and the radiation characteristics will be described with reference to FIGS. In the following, the heat radiation fin 8b of the outer heat sink 8 is taken as an example for confirmation.

図7(a)に示すように、幅がW、高さがHの放熱フィン8bを一枚用いた。ここで、幅W=24mmであり、高さH=40mmとした。また、放熱フィン8bは、板厚1.5mmのアルミニウム板を用い形成した。
次に、図7(b)に示すように、モジュールプレート3の中心Ax3と、放熱フィン8bの幅方向中心とを通る仮想直線L1を引いたとき、仮想直線L1と放熱フィン8bの主面とがなすフィン角度(交差角度)をθとする。確認実験では、フィン角度θについて、10°、20°、30°、40°、45°、50°、60°、70°、80°、90°と変えて、放熱量を測定した。そして、フィン角度θ=45°のときの放熱量に対する相対値を図8に示す。
As shown in FIG. 7A, one radiating fin 8b having a width W and a height H was used. Here, the width W = 24 mm and the height H = 40 mm. Moreover, the radiation fin 8b was formed using an aluminum plate having a plate thickness of 1.5 mm.
Next, as shown in FIG. 7B, when a virtual straight line L 1 passing through the center Ax 3 of the module plate 3 and the center in the width direction of the radiation fin 8b is drawn, the virtual straight line L 1 and the radiation fin 8b The fin angle (intersection angle) formed by the main surface is defined as θ. In the confirmation experiment, the heat release was measured by changing the fin angle θ to 10 °, 20 °, 30 °, 40 °, 45 °, 50 °, 60 °, 70 °, 80 °, and 90 °. And the relative value with respect to the emitted-heat amount in case fin angle (theta) = 45 degrees is shown in FIG.

図8では、横軸に放熱フィン8bの角度θをとり、縦軸に放熱量相対値をとった。図8より、フィン放熱量Qとフィン角度θとは、次の関係を満たす。
[数1] Q=f1(θ0.25
図8より、フィン角度θが小さければ小さいほど、放熱量が大きいことが分かる。換言すると、図7(b)に示す仮想直線L1に主面が沿うように、放熱フィン8bを配置することが放熱量という観点からは好ましいことが分かる。
In FIG. 8, the horizontal axis represents the angle θ of the heat radiating fin 8b, and the vertical axis represents the relative value of the heat radiation amount. From FIG. 8, the fin heat dissipation amount Q and the fin angle θ satisfy the following relationship.
[Formula 1] Q = f 10.25 )
FIG. 8 shows that the smaller the fin angle θ, the greater the heat radiation. In other words, along main surface to the virtual straight line L 1 shown in FIG. 7 (b), it is arranged radiating fins 8b preferably it can be seen from the viewpoint of heat dissipation.

(放熱フィン8b,9bの角度と枚数)
上述のように、本実施の形態では、外ヒートシンク8および内ヒートシンク9の各々において、一枚の板体の外周を切り起こして複数の放熱フィン8b,9bを形成している。このため、外ヒートシンク8および内ヒートシンク9における外形サイズが決められている場合、放熱フィン8b,9bの角度θにより、外周に形成できる放熱フィン8b,9bの枚数が規定されることになる。
(Angle and number of radiating fins 8b and 9b)
As described above, in the present embodiment, each of the outer heat sink 8 and the inner heat sink 9 cuts and raises the outer periphery of a single plate to form a plurality of heat radiation fins 8b and 9b. For this reason, when the outer size of the outer heat sink 8 and the inner heat sink 9 is determined, the number of the radiation fins 8b and 9b that can be formed on the outer periphery is defined by the angle θ of the radiation fins 8b and 9b.

図9に示すように、フィン角度をθ、放熱フィン8bの主面の幅をW0とする。このとき、W1、W2、W3、Rは、次のように表すことができる
[数2] W1=W0sinθ
[数3] R=W0cosθ
[数4] W2=R/tanθ
[数5] W3=W1+W2
そして、(数5)に(数2)〜(数4)を代入することで、次式が得られる。
[数6] W3=W0/sinθ
さらに、ある任意の長さの外周において、切り起こしを前提として形成可能な放熱フィン8bの枚数Nについては、放熱フィン8bが直線上に配置されていると近似すると、次式の関係で示すことができる。
[数7] N=1/W3
即ち、(数7)に(数6)を代入すると、次式の関係を満たす。
[数8] N=f2(sinθ)
そして、フィン角度θ=45°のときのフィン枚数を基準とした相対値を図10に示す。
As shown in FIG. 9, the fin angle is θ, and the width of the main surface of the heat radiating fin 8b is W 0 . At this time, W 1 , W 2 , W 3 , and R can be expressed as follows [Equation 2] W 1 = W 0 sin θ
[Formula 3] R = W 0 cos θ
[Expression 4] W 2 = R / tan θ
[Expression 5] W 3 = W 1 + W 2
Then, the following equation is obtained by substituting (Equation 2) to (Equation 4) into (Equation 5).
[Formula 6] W 3 = W 0 / sin θ
Further, regarding the number N of heat dissipating fins 8b that can be formed on the premise of cutting and raising on an outer periphery of a certain arbitrary length, if it is approximated that the heat dissipating fins 8b are arranged on a straight line, the relationship expressed by the following equation is shown. Can do.
[Expression 7] N = 1 / W 3
That is, substituting (Equation 6) into (Equation 7) satisfies the relationship of the following equation.
[Equation 8] N = f 2 (sin θ)
FIG. 10 shows a relative value based on the number of fins when the fin angle θ = 45 °.

図10に示すように、フィン枚数Nの相対値は、フィン角度θに比例して変化する。なお、フィン角度θ=0°のときには、外周の長さを放熱フィン8bの高さHで除した値が実際の形成枚数Nとなり、フィン角度θ=90°のときには、外周の長さを放熱フィン8bの幅Wで除した値が実際の形成枚数Nとなる。
(フィン枚数Nを加味した時のフィン放熱量)
図8と図10の各フィン角度θにおける相対値同士を掛け合わせた結果を図11に示す。
As shown in FIG. 10, the relative value of the number N of fins changes in proportion to the fin angle θ. When the fin angle θ = 0 °, the value obtained by dividing the outer circumference length by the height H of the heat dissipating fin 8b is the actual number N of sheets formed. When the fin angle θ = 90 °, the outer circumference length is radiated. The value divided by the width W of the fin 8b is the actual number N of sheets formed.
(The amount of heat released from the fins when the number of fins N is taken into account)
FIG. 11 shows the result of multiplying the relative values at the fin angles θ of FIG. 8 and FIG.

図11に示すように、フィン角度θ=45°のときを“1.000”とした際の相対値においては、フィン角度θ=60°をピークとする曲線となる。そして、フィン角度θが40°以上80°以下の範囲において、放熱特性が高くなることが分かる。
本実施の形態では、外ヒートシンク8における放熱フィン8bおよび内ヒートシンク9における放熱フィン9bのフィン角度θを、一例として45°としたが、40°以上80°以下の範囲であれば、高い放熱効率を得ることができる。特に、45°以上80°以下で相対値が“1.000”を超え、55°以上70°以下の範囲とすることも好ましい。
As shown in FIG. 11, the relative value when the fin angle θ = 45 ° is set to “1.000” is a curve having a peak at the fin angle θ = 60 °. And it turns out that a heat dissipation characteristic becomes high in the range whose fin angle (theta) is 40 degrees or more and 80 degrees or less.
In the present embodiment, the fin angle θ of the radiating fin 8b in the outer heat sink 8 and the radiating fin 9b in the inner heat sink 9 is 45 ° as an example. Can be obtained. In particular, it is also preferable that the relative value exceeds “1.000” at 45 ° or more and 80 ° or less and the range is 55 ° or more and 70 ° or less.

[変形例]
上記実施の形態に係る照明装置1では、ケース2の内方に2つのヒートシンク(外ヒートシンク8、内ヒートシンク9)を備える構成としたが、ケース2の内方に配設するヒートシンクの数については、一つであってもよいし、三つ以上とすることもできる。また、図4などに示すように、照明装置1では、外ヒートシンク8における放熱フィン8bの高さが、内ヒートシンク9の放熱フィン9bの高さに比べて低い構成を採用したが、ヒートシンクにおける放熱フィンの高さについては、ケース2の形状やヒートシンクからの放熱量などを勘案して適宜規定することが可能である。
[Modification]
In the lighting device 1 according to the above embodiment, two heat sinks (the outer heat sink 8 and the inner heat sink 9) are provided inside the case 2, but the number of heat sinks arranged inside the case 2 is as follows. The number may be one, or three or more. In addition, as shown in FIG. 4 and the like, the lighting device 1 employs a configuration in which the height of the radiating fins 8b in the outer heat sink 8 is lower than the height of the radiating fins 9b in the inner heat sink 9. The height of the fin can be appropriately defined in consideration of the shape of the case 2 and the amount of heat released from the heat sink.

また、図4などに示すように、照明装置1では、外ヒートシンク8における放熱フィン8bの枚数と、内ヒートシンク9における放熱フィン9bの枚数とが同じである構成としたが、互いの放熱フィンの構成枚数を変えてもよい。例えば、外ヒートシンクにおける放熱フィンの枚数を、内ヒートシンクにおける放熱フィンの枚数よりも多くしてもよいし、その逆でもよい。   Further, as shown in FIG. 4 and the like, in the lighting device 1, the number of the radiating fins 8b in the outer heat sink 8 and the number of the radiating fins 9b in the inner heat sink 9 are the same. The number of components may be changed. For example, the number of radiating fins in the outer heat sink may be larger than the number of radiating fins in the inner heat sink, or vice versa.

また、上記実施の形態に係る照明装置1では、各ヒートシンク8,9における放熱フィン8b,9bについて、平板状としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、放熱フィンの幅方向中心を通り、その高さ方向に通る軸芯を仮定するとき、高さ方向の下部から上部に向けて前記軸芯周りに回転した形状の放熱フィンを採用することもできる。この場合においては、モジュールプレート3側の根元部分の配置角度(交差角度)を、上記フィン角度θとすることにより、上記効果を得ることができる。   Moreover, in the illuminating device 1 which concerns on the said embodiment, although it was set as flat form about the radiation fins 8b and 9b in each heat sink 8 and 9, this invention is not limited to this. For example, when assuming an axial core that passes through the center in the width direction of the radiating fin and passes in the height direction, it is also possible to adopt a radiating fin having a shape rotated around the axis from the lower part to the upper part in the height direction. it can. In this case, the above-mentioned effect can be obtained by setting the fin angle θ as the arrangement angle (intersection angle) of the root portion on the module plate 3 side.

また、上記実施の形態に係る照明装置1では、外ヒートシンク8および内ヒートシンク9の各放熱フィン8b,9bについて、高さ方向に幅が同じである矩形状としたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、モジュールプレート3側の根元部分から高さ方向の上部へ行くほど、主面の幅が小さくなるような台形形状あるいは三角形状の放熱フィンとすることもできる。   Moreover, in the illuminating device 1 which concerns on the said embodiment, about each radiation fin 8b, 9b of the outer heat sink 8 and the inner heat sink 9, it was made the rectangular shape whose width | variety is the same in a height direction, but this invention is based on this. It is not limited. For example, a trapezoidal or triangular radiating fin can be used in which the width of the main surface decreases from the root portion on the module plate 3 side to the upper portion in the height direction.

また、上記実施の形態に係る照明装置1では、モジュールプレート3に開設した通気孔3cの位置に対して、放熱フィン8b間の隙間8cの位置が合致するように外ヒートシンク8の形態および配置を規定したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、図5に示す形態から、外ヒートシンク8について、モジュールプレート3の通気孔3cの半ピッチ分だけ回転させた形態とすることもできる。   Moreover, in the illuminating device 1 which concerns on the said embodiment, with respect to the position of the vent hole 3c opened in the module plate 3, the form and arrangement | positioning of the outer heat sink 8 are arrange | positioned so that the position of the clearance gap 8c between the radiation fins 8b may correspond. Although defined, the present invention is not limited to this. For example, from the configuration shown in FIG. 5, the outer heat sink 8 may be rotated by a half pitch of the vent holes 3 c of the module plate 3.

また、上記実施の形態に係る照明装置1では、支持パイプ6に対して内ヒートシンク9の放熱フィン9bが離間した状態としたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、内ヒートシンク9の放熱フィン9bの少なくとも一部が支持パイプ6の外周部分に当接し、あるいは固定されることで、熱結合された形態を採用することもできる。これにより、放熱フィン9bの熱の一部を支持パイプ6へも逃がすことができ、放熱特性の向上を図ることも可能である。   Moreover, in the illuminating device 1 which concerns on the said embodiment, although the radiation fin 9b of the inner heat sink 9 was spaced apart with respect to the support pipe 6, this invention is not limited to this. For example, at least a part of the heat radiation fins 9b of the inner heat sink 9 may be in contact with or fixed to the outer peripheral portion of the support pipe 6 to adopt a thermally coupled form. Thereby, a part of the heat of the heat radiating fins 9 b can be released to the support pipe 6, and the heat radiation characteristics can be improved.

また、上記実施の形態に係る照明装置1では、COBタイプのLEDが実装されてなる発光モジュール4を備える構成を採用したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、SMD(表面実装)タイプのLEDが実装されてなる発光モジュールを採用することもできる。
また、上記実施の形態に係る照明装置1では、半導体発光素子の一例としてLEDを採用したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、半導体発光素子として、LD(レーザダイオード)や、EL素子などを採用することも可能である。また、照明装置における発光モジュールの数についても、上記実施の形態に係る照明装置1では、一例として6個としたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、1個あるいは2個から5個の発光モジュールを備える構成とすることもできるし、7個以上の発光モジュールを備える構成とすることもできる。
Moreover, in the illuminating device 1 which concerns on the said embodiment, although the structure provided with the light emitting module 4 by which COB type LED is mounted was employ | adopted, this invention is not limited to this. For example, a light emitting module on which an SMD (surface mount) type LED is mounted may be employed.
Moreover, in the illuminating device 1 which concerns on the said embodiment, although LED was employ | adopted as an example of a semiconductor light-emitting device, this invention is not limited to this. For example, an LD (laser diode), an EL element, or the like can be employed as the semiconductor light emitting element. Moreover, although the number of light emitting modules in the lighting device is six as an example in the lighting device 1 according to the above-described embodiment, the present invention is not limited to this. For example, it may be configured to include one or two to five light emitting modules, or may be configured to include seven or more light emitting modules.

また、上記実施の形態に係る照明装置1では、モジュールプレート3、支持パイプ6、ケース2などについて、発光モジュール4の熱を高効率に放熱することを目的として、アルミニウムあるいはその合金などの金属材料から構成されることとしたが、本発明は、これに限定されるものではない。放熱量との関係で許容されるのであれば、樹脂材料などを採用することもできる。   Moreover, in the illuminating device 1 which concerns on the said embodiment, metal materials, such as aluminum or its alloy, in order to thermally radiate the heat | fever of the light emitting module 4 about the module plate 3, the support pipe 6, the case 2, etc. efficiently. However, the present invention is not limited to this. A resin material or the like can be used as long as it is allowed in relation to the amount of heat dissipation.

また、上記実施の形態に係る照明装置1では、支持パイプ6について、直管状のパイプとしたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、途中で曲折された支持パイプとすることや、長さ方向の中間部分などにボールジョイントを介挿させておき、光の照射方向を調整できる構成とすることもできる。また、フレキシブルパイプなどを採用することも考えられる。   Moreover, in the illuminating device 1 which concerns on the said embodiment, although the support pipe 6 was made into the straight tubular pipe, this invention is not limited to this. For example, the support pipe can be bent in the middle, or a ball joint can be inserted in an intermediate portion in the length direction to adjust the light irradiation direction. It is also possible to adopt a flexible pipe or the like.

[本発明の態様についてのまとめ]
本発明に係る一態様に係る照明装置は、半導体発光素子と、基台と、ヒートシンクと、ケースとを備える。
基台は、板状をしており、一方の面上に半導体発光素子が配されている。ヒートシンクは、基台の他方の面上に配されている。半導体発光素子とヒートシンクとは、基台をその厚み方向に挟んで熱結合された状態となる。ケースは、筒状をし、筒内方にヒートシンクを収納した状態で、基台により一方の開口が封口されている。
[Summary of Embodiments of the Present Invention]
An illumination device according to an aspect of the present invention includes a semiconductor light emitting element, a base, a heat sink, and a case.
The base has a plate shape, and a semiconductor light emitting element is arranged on one surface. The heat sink is arranged on the other surface of the base. The semiconductor light emitting element and the heat sink are in a state of being thermally coupled with the base sandwiched in the thickness direction. The case has a cylindrical shape, and one opening is sealed by the base in a state where the heat sink is housed inside the cylinder.

本発明の一態様に係る照明装置では、ケースおよび基台の各々には、ヒートシンクが収納されたケースの内方空間に対して連通する通気孔が開けられている。また、ヒートシンクは、基台の他方の面に対して立設され、ケースの筒軸を取り囲むように配された複数のフィンを有する。そして、複数のフィン各々は、ケースの筒軸に対して直交する横断面において、筒軸と当該フィンの幅方向の中心とを通る仮想直線に対して、主面における少なくとも基台側の根元部分が斜め方向に交差するよう配されている。   In the lighting device according to one embodiment of the present invention, each of the case and the base is provided with a vent hole communicating with the inner space of the case in which the heat sink is accommodated. In addition, the heat sink has a plurality of fins that are erected with respect to the other surface of the base and are disposed so as to surround the cylindrical shaft of the case. Each of the plurality of fins has, in a cross section orthogonal to the cylindrical axis of the case, at least a base portion on the base side with respect to a virtual straight line passing through the cylindrical axis and the center in the width direction of the fin. Are arranged to cross diagonally.

上記態様に係る照明装置では、ケースおよび基台に通気孔が開けられている。このため、ケースの内方空間に収納されたヒートシンクに対して外気が流通する。よって、半導体発光素子で生じた熱が、ヒートシンクを介して高効率に放熱される。
また、上記態様に係る照明装置では、ヒートシンクにおける隣接するフィン同士の間の隙間を、上記ケースおよび基台の通気孔から導入された外気が通過する。これより、複数のフィンに伝達された熱が通過する外気に放出される。よって、これによっても、本態様に係る照明装置では、高効率に放熱がなされる。
In the illumination device according to the above aspect, the case and the base are provided with vent holes. For this reason, outside air distribute | circulates with respect to the heat sink accommodated in the inner space of the case. Therefore, heat generated in the semiconductor light emitting element is radiated with high efficiency through the heat sink.
Moreover, in the illuminating device which concerns on the said aspect, the external air introduce | transduced from the ventilation hole of the said case and a base passes the clearance gap between the adjacent fins in a heat sink. Thereby, the heat transmitted to the plurality of fins is released to the outside air that passes. Therefore, also by this, in the illuminating device which concerns on this aspect, heat dissipation is made | formed efficiently.

また、上記態様に係る照明装置では、複数のフィンの各々において、各々の主面における少なくとも基台側の根元部分が上記仮想直線に対して斜め方向に交差するように配されている。これにより、当該フィンの配置により、仮想直線に沿った方向にフィンの主面を配する場合よりも、フィンの配設のための占有面積を小さく抑えることができる。また、仮想直線に対して直交する方向にフィンの主面を配する場合に比べて、同じ周長でのフィンの配置数を多くすることができる。よって、本態様に係る照明装置では、高効率での放熱が可能であるとともに、スペース効率を高くすることができる。   Moreover, in the illuminating device which concerns on the said aspect, in each of several fin, it arrange | positions so that the base part by the side of each main surface of each main surface may cross | intersect the said virtual straight line in the diagonal direction. Thereby, by the arrangement | positioning of the said fin, the occupation area for arrangement | positioning of a fin can be restrained small rather than the case where the main surface of a fin is distribute | arranged to the direction along a virtual straight line. Further, the number of fins arranged with the same circumference can be increased as compared with the case where the main surfaces of the fins are arranged in a direction orthogonal to the virtual straight line. Therefore, in the illuminating device which concerns on this aspect, while being able to thermally radiate with high efficiency, space efficiency can be made high.

以上より、上記態様に係る照明装置では、半導体発光素子で生じる熱を高効率に放熱することができるとともに、大型化を抑制することができる。
また、本発明に係る一態様に係る照明装置は、発光駆動時に前記発光素子から発せられる熱量のうち、各フィンからの放熱量をQ、前記仮想直線に対する各フィンの上記交差角度をθとするとき、Q=f1(θ0.25)の関係に基づき、上記交差角度θが規定されている。このように、各フィンの配置角度(交差角度)を上記関係式に基づき規定することにより、各フィンにおける放熱効率を高くすることができる。
As mentioned above, in the illuminating device which concerns on the said aspect, while being able to thermally radiate the heat which arises with a semiconductor light-emitting element with high efficiency, the enlargement can be suppressed.
Further, in the lighting device according to one aspect of the present invention, the amount of heat released from each of the light-emitting elements during light emission driving is Q, and the crossing angle of each fin with respect to the virtual straight line is θ. Then, based on the relationship of Q = f 10.25 ), the intersection angle θ is defined. Thus, by defining the arrangement angle (intersection angle) of each fin based on the above relational expression, the heat dissipation efficiency of each fin can be increased.

また、本発明に係る一態様に係る照明装置は、ヒートシンクにおいて、複数のフィンが、一枚の板体の外周部を切り起こすことにより形成されており、ヒートシンクにおけるフィンの形成枚数をNとするとき、上記関係式に加え、N=f2(sinθ)の関係にも基づき、上記交差角度θが規定されている。このように各フィンの配置角度(交差角度)θを規定することにより、ヒートシンクにおける複数のフィン全体での放熱効率を高くすることができる。また、板体の外周部を切り起こすことによって複数のフィンを形成する場合にも、高いスペース効率も実現することができる。 Further, in the lighting device according to one aspect of the present invention, in the heat sink, the plurality of fins are formed by cutting up the outer peripheral portion of one plate body, and the number of fins formed in the heat sink is N. In addition to the above relational expression, the crossing angle θ is defined based on the relation N = f 2 (sin θ). Thus, by defining the arrangement angle (intersection angle) θ of each fin, the heat radiation efficiency of the plurality of fins in the heat sink can be increased. Further, even when a plurality of fins are formed by cutting and raising the outer periphery of the plate body, high space efficiency can be realized.

また、本発明に係る一態様に係る照明装置は、具体的に、交差角度θが、40°以上80°以下の範囲内に規定されている。発明者等が上記関係式に基づいて検討した結果、交差角度θを上記範囲とすることが、放熱効率およびスペース効率の両観点から望ましいことを究明した。なお、交差角度θについては、複数のフィン全てで同じ角度とすること、および配置の方向を揃えることもできる。また、交差角度θについては、製造の容易性なども加味して、例えば、45°とすることなどもできる。   Further, in the lighting device according to one aspect of the present invention, specifically, the intersection angle θ is defined within a range of 40 ° to 80 °. As a result of investigations by the inventors based on the above relational expression, it has been found that it is desirable that the crossing angle θ be in the above range from the viewpoints of heat radiation efficiency and space efficiency. Note that the intersection angle θ can be set to the same angle for all of the plurality of fins, and the arrangement direction can be aligned. Further, the intersection angle θ can be set to 45 °, for example, in consideration of the ease of manufacture.

また、本発明に係る一態様に係る照明装置は、基台の上記他方の面上におけるヒートシンクが配された領域よりも筒軸側に、第2ヒートシンクが設けられている。第2ヒートシンクについても、基台の上記他方の面に対して立設され、ケースの筒軸を取り囲むように配された複数のフィンを有する。そして、第2ヒートシンクにおける複数のフィンについても、隣り合うフィン同士の間に間隙をあけて配されている。このように複数のフィンを有する第2ヒートシンクを設けることにより、さらに放熱効率の向上を図ることができる。   In the lighting device according to one aspect of the present invention, the second heat sink is provided closer to the cylinder shaft than the region where the heat sink is disposed on the other surface of the base. The second heat sink also has a plurality of fins that are erected with respect to the other surface of the base and are disposed so as to surround the cylindrical shaft of the case. The plurality of fins in the second heat sink are also arranged with a gap between adjacent fins. Thus, by providing the 2nd heat sink which has a plurality of fins, improvement in heat dissipation efficiency can be aimed at further.

また、本発明に係る一態様に係る照明装置は、第2ヒートシンクにおける複数のフィンの各々も、ケースの筒軸を通る仮想直線に対して、主面における少なくとも基台側の根元部分が斜め方向に交差するよう配されている。このように、第2ヒートシンクにおける複数のフィンについても、上記のように斜め方向に交差するよう配置することで、上述と同様に、放熱効率の向上を図ることができる。なお、第2ヒートシンクにおける各フィンの配置角度(交差角度)についても、上記関係式に基づき規定することで、同様の効果を得ることができる。   In the illumination device according to one aspect of the present invention, each of the plurality of fins in the second heat sink also has an oblique direction in which at least the base portion on the main surface side of the main surface is oblique to the virtual straight line passing through the cylindrical axis of the case. It is arranged to cross. As described above, by disposing the plurality of fins in the second heat sink so as to intersect in the oblique direction as described above, it is possible to improve the heat radiation efficiency as described above. In addition, the same effect can be acquired by prescribing | regulating also about the arrangement angle (intersection angle) of each fin in a 2nd heat sink based on the said relational expression.

1.照明装置
2.ケース
2c.通気孔
3.モジュールプレート
3a.嵌合孔
3c.通気孔
4.発光モジュール
5.カバー
6.支持パイプ
7.取付部
8.外ヒートシンク
8b.放熱フィン
8c.隙間
9.内ヒートシンク
9b.放熱フィン
9c.隙間
1. Illumination device Case 2c. Ventilation hole Module plate 3a. Fitting hole 3c. Vent hole 4. 4. Light emitting module Cover 6. Support pipe 7. Mounting part 8. Outer heat sink 8b. Radiation fin 8c. Gap 9. Inner heat sink 9b. Radiation fin 9c. Gap

Claims (5)

半導体発光素子と、
一方の面上に前記半導体発光素子が配された板状の基台と、
前記基台の他方の面上に配されたヒートシンクと、
筒状をし、当該筒の内方に前記ヒートシンクを収納した状態で、前記基台により一方の開口が封口されたケースと、
を備え、
前記ケースおよび前記基台の各々には、前記ヒートシンクが収納された前記ケースの内方空間に対して連通する通気孔が開けられており、
前記ヒートシンクは、前記基台の他方の面に対して立設され、前記ケースの筒軸を取り囲むように配された複数のフィンを有し、
前記複数のフィンの各々は、前記ケースの筒軸に対して直交する横断面において、前記筒軸と当該フィンの幅方向の中心とを通る仮想直線に対して、主面における少なくとも前記基台側の根元部分が斜め方向に交差するよう配されており、
発光駆動時に前記発光素子から発せられる熱量のうち、各フィンからの放熱量相対値をQ、前記仮想直線に対して前記各フィンにおける前記主面の根元部分が交差する角度をθとするとき、
θ=10°のときQ=1.09、θ=20°のときQ=1.07、θ=30°のときQ=1.05、θ=40°のときQ=1.02、45°のときQ=1、θ=50°のときQ=0.98、θ=60°のときQ=0.92、θ=70°のときQ=0.83、θ=80°のときQ=0.7の全ての関係に基づき、前記角度θが規定されている
ことを特徴とする照明装置。
A semiconductor light emitting device;
A plate-like base on which the semiconductor light emitting element is arranged on one surface;
A heat sink disposed on the other surface of the base;
A case having a cylindrical shape, with one opening being sealed by the base, with the heat sink housed inside the cylinder,
With
Each of the case and the base has a vent hole communicating with the inner space of the case in which the heat sink is housed.
The heat sink has a plurality of fins that are erected with respect to the other surface of the base and are disposed so as to surround the cylindrical shaft of the case.
Each of the plurality of fins is at least on the base side of the main surface with respect to a virtual straight line passing through the cylinder axis and the center in the width direction of the fin in a cross section orthogonal to the cylinder axis of the case. It is arranged so that the root part of
Of the amount of heat generated from the light emitting element during light emission driving, Q is the heat radiation relative value from each fin, and θ is the angle at which the root of the main surface of each fin intersects the virtual straight line.
Q = 1.09 when θ = 10 °, Q = 1.07 when θ = 20 °, Q = 1.05 when θ = 30 °, Q = 1.02 when θ = 40 °, 45 ° When Q = 1, θ = 50 °, Q = 0.98, θ = 60 °, Q = 0.92, θ = 70 °, Q = 0.83, θ = 80 °, Q = The illumination device is characterized in that the angle θ is defined based on all the relationships of 0.7.
前記ヒートシンクでは、前記複数のフィンが、一枚の板体の外周部を切り起こすことにより形成されており、
前記ヒートシンクにおける前記フィンの枚数の相対値をNとするとき、
前記Qとθとの関係に加え、
θ=10°のときN=0.25、θ=20°のときN=0.49、θ=30°のときN=0.7、θ=40°のときN=0.91、θ=45°のときN=1、θ=50°のときN=1.09、θ=60°のときN=1.23、θ=70°のときN=1.33、θ=80°のときN=1.4の全ての関係に基づき、前記角度θが規定されている
ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
In the heat sink, the plurality of fins are formed by cutting and raising the outer periphery of a single plate,
When the relative value of the number of fins in the heat sink is N,
In addition to the relationship between Q and θ,
N = 0.25 when θ = 10 °, N = 0.49 when θ = 20 °, N = 0.7 when θ = 30 °, N = 0.91 when θ = 40 °, θ = N = 1 at 45 °, N = 1.09 at θ = 50 °, N = 1.23 at θ = 60 °, N = 1.33 at θ = 70 °, θ = 80 ° The lighting device according to claim 1, wherein the angle θ is defined based on all relationships of N = 1.4.
前記角度θは、40°以上80°以下の範囲内に規定されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の照明装置。
The said angle (theta) is prescribed | regulated in the range of 40 degrees or more and 80 degrees or less. The illuminating device of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
前記基台の他方の面上における前記ヒートシンクが配された領域よりも前記筒軸側には、第2ヒートシンクが設けられており、
前記第2ヒートシンクも、前記基台の他方の面に対して立設され、前記ケースの筒軸を取り囲むように配された複数のフィンを有し、
前記第2ヒートシンクにおける前記複数のフィンも、隣り合うフィン同士の間に間隙をあけて配されている
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の照明装置。
A second heat sink is provided on the cylindrical shaft side of the area on the other surface of the base where the heat sink is disposed,
The second heat sink also has a plurality of fins that are erected with respect to the other surface of the base and are arranged so as to surround the cylindrical shaft of the case,
The lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of fins in the second heat sink are also arranged with a gap between adjacent fins.
前記第2ヒートシンクにおける前記複数のフィンの各々も、前記ケースの筒軸を通る仮想直線に対して、主面における少なくとも前記基台側の根元部分が斜め方向に交差するよう配されている
ことを特徴とする請求項4に記載の照明装置。
Each of the plurality of fins in the second heat sink is also arranged so that at least a base portion on the base side in the main surface intersects in an oblique direction with respect to an imaginary straight line passing through the cylindrical axis of the case. The lighting device according to claim 4, wherein
JP2013041984A 2013-03-04 2013-03-04 Lighting device Active JP6202363B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013041984A JP6202363B2 (en) 2013-03-04 2013-03-04 Lighting device
CN201420081797.8U CN203771242U (en) 2013-03-04 2014-02-25 Lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013041984A JP6202363B2 (en) 2013-03-04 2013-03-04 Lighting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014170672A JP2014170672A (en) 2014-09-18
JP6202363B2 true JP6202363B2 (en) 2017-09-27

Family

ID=51288432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013041984A Active JP6202363B2 (en) 2013-03-04 2013-03-04 Lighting device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6202363B2 (en)
CN (1) CN203771242U (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016066694A (en) * 2014-09-24 2016-04-28 株式会社東芝 Heat sink and illumination apparatus
WO2016079900A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 アイリスオーヤマ株式会社 Lighting device
JP2020145282A (en) * 2019-03-05 2020-09-10 三菱電機株式会社 Heat sink and lighting apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011018500A (en) * 2009-07-08 2011-01-27 Ssec Kk Lighting device
JP3169307U (en) * 2011-04-01 2011-07-28 群光電能科技股▲ふん▼有限公司 Heat sink module and lamp comprising the module

Also Published As

Publication number Publication date
CN203771242U (en) 2014-08-13
JP2014170672A (en) 2014-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9482395B2 (en) LED luminaire
WO2009084372A1 (en) Radiator, and lighting device
US8556473B2 (en) Lamp with a truncated reflector cup
JP6135561B2 (en) Light emitting device
WO2016039130A1 (en) Illuminating instrument
JP6202363B2 (en) Lighting device
JP5291266B1 (en) lamp
JP6102864B2 (en) lamp
JP2013093191A (en) Led bulb
JP2014165034A (en) Bulb type luminaire
JP6251081B2 (en) Reflection unit and LED module
JP7091953B2 (en) Lighting equipment
JP2016201210A (en) lamp
TW200907233A (en) LED lamp with a heat sink
KR101611894B1 (en) Led lamp
JP6277014B2 (en) Light bulb type lighting device
JP6146712B2 (en) lamp
JP5737338B2 (en) Light emitting device
JP2018037342A (en) lamp
JP6766497B2 (en) lamp
JP6137231B2 (en) lamp
JP2016162725A (en) Luminaire
JP6187527B2 (en) lamp
JP5673705B2 (en) Lighting device
JP2020170598A (en) Lighting device

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20141006

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160906

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161024

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170321

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170725

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170817

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6202363

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151