JPWO2015020230A1 - Lighting device - Google Patents
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- F21V7/00—Reflectors for light sources
- F21V7/0091—Reflectors for light sources using total internal reflection
Abstract
[課題]器具効率を向上させ、かつ放熱性を向上させることが可能な照明装置を提供する。[解決手段]本実施形態による照明装置は、一端に開口を有し内部が空洞のグローブと、前記グローブ内に収納されるベースと、前記グローブ内に収納され前記ベース上に配置された少なくとも1つのLEDを有する光源と、前記グローブ内に収納され前記光源の発光面を覆い、光の透過性を有する導光部材と、前記グローブ内に収納され前記ベースに対して前記光源および前記導光部材と反対側に設けられ前記ベースを支持する支柱と、前記支柱の表面に設けられ熱の輻射を行う輻射層と、前記グローブの前記一端において前記支柱に接続されるグローブコネクタと、前記グローブコネクタに接続される口金コネクタと、前記口金コネクタに接続され、前記光源に電力を供給するための口金と、前記口金と前記光源とを電気的に接続する配線と、を備える。[Problem] To provide a lighting device capable of improving the efficiency of the apparatus and improving the heat dissipation. [Solution] The lighting device according to the present embodiment has a glove having an opening at one end and a hollow inside, a base housed in the glove, and at least one housed in the glove and disposed on the base. A light source having two LEDs, a light guide member that is housed in the globe and covers a light emitting surface of the light source, and has a light transmission property; and the light source and the light guide member that are housed in the globe and the base. A support column provided on the opposite side to support the base, a radiation layer provided on the surface of the support column for radiating heat, a globe connector connected to the support column at the one end of the globe, and the globe connector A base connector to be connected; a base connected to the base connector for supplying power to the light source; and an arrangement for electrically connecting the base and the light source. And, equipped with a.
Description
本発明の実施形態は、照明装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a lighting device.
一般に、LED(Light-Emitting Diode)を用いた照明装置は、光を発生するLEDを基台の一つの面に配置し、LEDを覆うようにして球状のグローブを設けて、LEDからの光を外部に拡散および射出している。このような照明装置では、LEDからの熱を基台に伝熱し、外気に接している基台の他の表面(放熱面)から外部へと放熱している。 In general, an illuminating device using an LED (Light-Emitting Diode) arranges an LED that generates light on one surface of a base, and provides a spherical globe so as to cover the LED so that light from the LED is emitted. Diffusing and emanating outside. In such an illuminating device, heat from the LED is transferred to the base and radiated from the other surface (heat radiating surface) of the base in contact with the outside air to the outside.
LEDを用いた照明装置では、一般のフィラメント等を用いた照明装置例えば白熱電球等と同程度の配光角すなわちLEDが発する光の広がりの程度を示す尺度と、全光束すなわちLEDが発する光の明るさの程度を示す尺度と、透明感すなわち照明装置の光を透過する面の割合を示す尺度と、白熱電球のような光源の位置の実現とが求められている。なお、白熱電球は、フィラメントの位置するグローブの中心から光が射出され、光源の位置はグローブの中心となる。 In an illuminating device using an LED, a illuminating device using an ordinary filament or the like, for example, a light distribution angle comparable to that of an incandescent light bulb, that is, a scale indicating the extent of the light emitted by the LED, and the total luminous flux, that is, the light emitted from the LED. There is a need for a scale that indicates the degree of brightness, a scale that indicates transparency, that is, a ratio of the surface that transmits light of the lighting device, and a realization of the position of a light source such as an incandescent bulb. The incandescent bulb emits light from the center of the globe where the filament is located, and the position of the light source is the center of the globe.
LEDを用いた照明装置において、配光角を増加させるためには、光が最終的に射出されるグローブの外表面の面積を増加させるとともに,LEDの発光面から前方に照射される光を、できるだけ全方位に向けて射出されるように配光制御する必要がある。 In an illumination device using an LED, in order to increase the light distribution angle, the area of the outer surface of the globe where light is finally emitted is increased, and the light irradiated forward from the light emitting surface of the LED is It is necessary to control the light distribution so that the light is emitted in all directions as much as possible.
また、全光束を増加させるためには、より高出力のLEDを用いることが必要となるので、LEDからの発熱量が増加する。LEDが発する熱は、LED素子自体や、電源回路等の回路基板等に影響を与え、これらLED素子や回路基板等の性能に劣化が生じる。このため、照明装置の放熱性能を向上させるためには、基台の放熱面の面積を増加させる必要がある。 Further, in order to increase the total luminous flux, it is necessary to use a higher-power LED, so that the amount of heat generated from the LED increases. The heat generated by the LED affects the LED element itself and a circuit board such as a power supply circuit, and the performance of the LED element and the circuit board is deteriorated. For this reason, in order to improve the heat dissipation performance of the lighting device, it is necessary to increase the area of the heat dissipation surface of the base.
また、透明感を向上させるためには、照明装置の外表面におけるグローブ表面の割合を増加させるとともに、グローブ内部に配置される不透明部材の表面積を縮小させる必要がある。光源をグローブ中心に配置するためには、光源から発生する熱をグローブおよび口金に効果的に伝熱させるとともに、グローブ中心からの光を不透明部材によって遮らない構成が必要になる。 In order to improve the transparency, it is necessary to increase the proportion of the globe surface on the outer surface of the lighting device and reduce the surface area of the opaque member disposed inside the globe. In order to arrange the light source at the center of the globe, it is necessary to effectively transfer heat generated from the light source to the globe and the base, and to prevent the light from the center of the globe from being blocked by the opaque member.
本実施形態は、全光束を増加させることおよび配光角を拡大することが可能な照明装置を提供する。 The present embodiment provides an illumination device that can increase the total luminous flux and expand the light distribution angle.
本実施形態による照明装置は、一端に開口を有し内部が空洞のグローブと、前記グローブ内に収納されるベースと、前記グローブ内に収納され前記ベース上に配置された少なくとも1つのLEDを有する光源と、前記グローブ内に収納され前記光源の発光面を覆い、光の透過性を有する導光部材と、前記グローブ内に収納され前記ベースに対して前記光源および前記導光部材と反対側に設けられ前記ベースを支持する支柱と、前記支柱の表面に設けられ熱の輻射を行う輻射層と、前記グローブの前記一端において前記支柱に接続されるグローブコネクタと、前記グローブコネクタに接続される口金コネクタと、前記口金コネクタに接続され、前記光源に電力を供給するための口金と、前記口金と前記光源とを電気的に接続する配線と、を備える。 The lighting device according to the present embodiment includes a globe having an opening at one end and a hollow inside, a base housed in the globe, and at least one LED housed in the globe and disposed on the base. A light source, a light guide member that is housed in the globe and covers a light emitting surface of the light source, and has light permeability; and a light guide member that is housed in the globe and opposite to the light source and the light guide member. A support provided to support the base, a radiation layer provided on the surface of the support for radiating heat, a globe connector connected to the support at the one end of the globe, and a base connected to the globe connector A connector; a base connected to the base connector for supplying power to the light source; and a wiring for electrically connecting the base and the light source. .
以下、図面を参照して実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1(a)、1(b)に、第1実施形態による照明装置100を示す。なお、図1(a)は、照明装置100の外形図、図1(b)は、図1(a)におけるA−A線で切断した照明装置100を切断した断面図である。(First embodiment)
1 (a) and 1 (b) show an
本実施形態においては、照明装置100は室内の天井等に設けられたソケットに装着される例にとって説明するが、これに限定されるものではない。この第1実施形態の照明装置100は、グローブ10と、口金60と、を備えている。グローブ10は、グローブ10に内包された後述する光源から射出された光を、表面から外部に射出する。口金60は、照明装置100を、図示しないソケットに対して、例えば螺合等により固定する際に、電気的かつ機械的な接続部分となる。なお、本実施形態においては、照明装置100は、軸すなわちA−A線を中心に略対称形状を有する。以下では、この軸を照明装置100の中心軸と呼ぶ。
In the present embodiment, the
図1(a)に示すように、照明装置100の中心軸と重力方向を一致させてソケットに装着された状態では、照明装置100は口金60が上側に位置し、グローブ10が下側に位置する。室内の電源等により図示しないソケットに対して給電されると、グローブ10内に設けられた光源から光が射出し、グローブ10の表面を通して外部に射出され、照明装置100は照明として機能する。
As shown in FIG. 1A, in a state where the central axis of the
グローブ10は一端に開口部を有し、この開口部は、口金60の開口部の直径に相当する直径を有している。グローブ10は、内部が空洞であり、かつ上記中心軸に沿って開口部から下方に向かうに連れて、グローブ10の中心軸に垂直な断面におけるグローブ10の周長が次第に増加し、グローブ10の周長が最大値をとった後、次第に縮小する形状を有している。
The
更に、本実施形態の照明装置100は、図1(b)に示すように、グローブ10の内側に設けられた板状のベース20と、このベース20上に配置された基板41と,基板41上に設けられた光源40と、光源40に電気的に接続される配線90と、光源40の発光面側に配置され、光の透過性を有するレンズ(導光部材)30と、ベース20上に設けられ、レンズ30を固定するレンズコネクタ50と、ベース20を支持する支柱21と、支柱21の表面に設けられた輻射層80と、支柱21に接続され、グローブ10を支持するグローブコネクタ22と、グローブコネクタ22を口金60に繋ぐ口金コネクタ23と、を備えている。
Furthermore, as shown in FIG. 1B, the
ベース20は、基板41が配置される平板形状を有する部材であり、光源40が発する熱を内部で伝導し、支柱21に伝える。以下では、ベース20の光源40側を下面、この下面とは反対の面を上面と定義する。ベース20は、例えば図1(b)に示すように略円盤形状でもよいし,多角形状でもよい。ベース20の一部に、レンズコネクタ50および支柱21への接続のためのネジ穴、もしくはネジ切り、もしくは孔が設けられている。また、ベース20には、上面から下面へと配線90を通すための貫通孔が設けられている。ベース20に貫通孔を設けずに支柱21の側面に穴を設けて配線90をベース20の基板41側に到達させてもよい。なお、ベース20の材質としては、例えばアルミニウム合金や銅合金などの熱伝導性に優れる材料が用いられる。
The
支柱21は、内部に空洞を有する部材であり、光源40が発する熱を内部で伝導するとともに、一部の熱をグローブ10および口金60へと伝える。支柱21は、例えば図1(b)に示すような湾曲した略円柱形状を有する。支柱21の材料としては、例えばアルミニウム合金や銅合金などの熱伝導性に優れる材料が用いられる。支柱21の中心軸に垂直な断面における支柱21の周長は口金60側に至るに従い変化し、上記周長はベース20の周長以下である。ここで、周長は、外周の周長を意味する。
The
また、支柱21の内部には空気が満たされているが、水やフロロカーボン等の冷媒を封入し、ヒートパイプとして作動させることにより伝熱を促進してもよい。また、ヒートパイプを挿入してもよい。支柱21の表面には、表面処理により形成したアルマイトや、塗装など、熱輻射性の高い輻射層80が設けられる。輻射層80に白色塗装など可視光の吸収性が低い材料を用いれば、支柱21の表面での光の損失を小さくすることができる。以下では、支柱21の中空側の面を内面、この内面とは反対の面を外面(表面)と呼ぶ。
Moreover, although the inside of the support |
支柱21を設けることで、光源40をグローブ中心に配置しつつ、照明装置100の外表面におけるグローブ10表面の割合を増加させることができるとともに、グローブ10内部に配置される不透明部材の表面積を縮小させることができ、照明装置100の透明感が向上する。
By providing the
グローブコネクタ22は、支柱21、グローブ10、および口金コネクタ23を結合させる部材である。光源40で発生した熱の一部は、支柱21を経由してグローブコネクタ22に伝わり、グローブ10に伝えられる。グローブコネクタ22は、例えば図1(b)に示すように略円筒形状を有する。グローブコネクタ22には、支柱21および口金コネクタ23のいずれかと一体、あるいは支柱21あるいは口金コネクタ23と接続するためのねじ穴等が設けられる。また、グローブ10への接触面積を大きくするための凸部、あるいは、溝などが設けられる。なお、グローブコネクタ22としては、例えばアルミニウム合金、銅合金などの熱伝導性に優れる材料が用いられる。グローブ10との接続には、例えば耐熱性を有する接着剤が用いられる。なお、グローブコネクタ22の空気に接する面には、表面処理により形成したアルマイトや、塗装など、熱輻射性の高い輻射層を設けてもよい。輻射層に白色塗装など可視光の吸収性が低い材料を用いれば、グローブコネクタ22の表面での光の損失を小さくすることができる。
The
口金コネクタ23は、口金60と螺合可能な部材であり、光源40が発する熱を内部で伝導し、口金60に伝える。口金コネクタ23は、例えば図1(b)に示すような円筒形状を有するとともに、両端に開口部を有する。口金コネクタ23はその一部にグローブコネクタ22および口金60への接続のためのネジ穴、もしくはネジ切り、もしくは孔が設けられる。なお、口金コネクタ23の材料としては、例えばアルミニウム合金、銅合金、セラミックス、樹脂等の熱伝導性に優れる材料が用いられる。以下では、口金コネクタ23のグローブコネクタ22側の面を下面、口金60と螺合する面を側面と定義する。
The
このように、口金コネクタ21によって口金60への放熱を行うことで、照明装置100照明装置の外表面におけるグローブ10表面の割合を増加させることができるとともに、グローブ10内部に配置される不透明部材の表面積を縮小させることができ、照明装置100の透明感が向上する。
In this way, by radiating heat to the
レンズコネクタ50は、レンズ30を基板41に固定するための部材である。レンズコネクタ50は、例えば図1(b)に示すように略円盤形状を有する。また、レンズコネクタ50の一部に、基板41をベース20に押し付けるための凸部が設けられていても良い。この凸部は、光源40の発光面、および基板41上の図示しない電極部を避けて設けられる。レンズコネクタ50にはベース20への接続のためのネジ穴、もしくはネジ切り、もしくは孔が設けられても良い。なお、レンズコネクタ50の材料としては、例えばポリカーボネート等の、強度および耐熱性に優れる合成樹脂や、アルミニウム合金や銅合金などの金属が用いられる。レンズ30との接続には、例えば耐熱性を有する接着剤が用いられる。
The
レンズコネクタ50は、レンズ30を固定するとき、基板41及び光源40周辺のスペーサの役割を果たす。また、レンズ30が樹脂製、ベース20が金属製であるとき、樹脂製のレンズコネクタ50を、ねじによりベース20に固定し、レンズ30とレンズコネクタ50を接着剤により接着すれば、同種の材料間は接着、異種材料間はねじ止めになるため、確実な接合が可能となる。なお、レンズ30に直接ネジ穴を設け、ベース20とネジにより螺合することも可能である。しかし、この場合は、ねじ穴およびねじによる、光の反射あるいは吸収が発生し、レンズ30による配光制御が困難となる。このように、レンズコネクタ50を用いることにより、確実な固定、および容易な配光制御を実現することができる。以下では、レンズコネクタ50の光源40側の面を下面、この下面とは反対の面を上面と定義する。
The
レンズ30は、例えばガラスや合成樹脂等の光を透過する部材であり、その各面において光を反射、屈折、拡散する。あるいは、レンズ30の内部に、散乱体などの光を散乱させる粒子を封止し、拡散機能を持たせてもよい。このレンズ30の一具体例の断面図を図2に示す。レンズ30は、拡散部30aと、全反射部30bと、中央部30cと、を有している。拡散部30aは、全面が拡散面となっている。この拡散面は、例えばサンドブラストによって作成される。しかし、このサンドブラストに限るものではなく、白塗装などを用いて形成してもよい。また、拡散部30aは、円筒形状の第1部分30a1と、この第1部分30a1と接合面で接続する第2部分30a2と、を有している。全反射部30bは、拡散部30aに覆われ、全面が鏡面仕上げとなっている。中央部30cは全反射部30bの中央に設けられ、光源40側から中心軸に沿って拡散部30aまで延在している。光源40から中央部30cに入射した光は、そのまま直進し、拡散部30aを通して外部に射出される。
The
また、拡散部30aの第2部分30a2は、上記接合面における中心点Oを中心とした半球状の外面を有している。この外面は、グローブ10の内面形状と相似となる。すなわち、グローブ10の内面と、拡散部30aの外面との距離はほぼ一定となる。また、中心点Oは、グローブ10の中心に一致するように設けられる。これにより、光源40からの光は、中心点Oすなわちグローブの中心から射出されるようになる。拡散部30aおよび全反射部30bの最大直径は、グローブ10の開口部の直径以下とする。これにより、グローブ10の内部へ、レンズ30の挿入が可能となる。レンズ30の材質としては、光の透過性の高い、アクリル、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ガラス等を用いることが好ましい。
Further, the second portion 30a2 of the diffusing
光源40は、板状の基板41の一方の面にLED等の発光素子(図示せず)が1つまたは複数実装される部品であり、例えば白色光等の可視光を発生する。一例として、波長450nmの青紫色光を発生する発光素子を用いる場合、この発光素子を、青紫色光を吸収して波長560nm近傍の黄色光を発生する蛍光体を含む樹脂材等で覆うことにより、光源40は白色光を発生する。
The
基板41が金属等の電気伝導性の高い材料からなる場合には、光源40が設けられている面とは逆の面を、電気絶縁性を有し、かつ熱伝導性に優れるシート(図示せず)を介して接するようにベース20の表面に設けられることが好ましい。これは、後述するように、光源40が発する熱をベース20に伝えるためには、光源40とベース20との間の接触熱抵抗は小さいほど好ましく、また、光源40とベース20とは、電気的に絶縁関係であることが好ましいためである。なお、基板41が、セラミックス等の電気伝導性の低い素材の場合には、前記絶縁シートは必ずしも必要ではない。
In the case where the
なお、後述する図4の流線71に示すように、支柱21の近傍の空気は、支柱21からの放熱により密度が小さくなり、重力の方向と逆方向に流れる。また、グローブ10近傍の空気は、低温のグローブ10に吸熱され、密度が大きくなり、重力に対して順方向(同じ方向)に流れる。この循環流による支柱21からの放熱、グローブ10への放熱のサイクルにより、効率的に光源40を冷却することができる。
In addition, as shown by the
このように、対流によって非接触に支柱21からグローブ10への放熱を行うことで、照明装置100照明装置の外表面におけるグローブ10表面の割合を増加させることができるとともに、グローブ10内部に配置される不透明部材の表面積を縮小させることができ、照明装置100の透明感が向上する。
In this way, by radiating heat from the
口金60、口金コネクタ23、支柱21の内部に、光源40に対して電力を供給する図示しない電源回路を備えていてもよい。電源回路は、交流電圧(例えば、100V)を受けて、直流電圧に変換した後に、配線90を通じて光源40に対してこの直流電圧を印加する。その場合、外部電源を用いずに光源40に電力を供給することができる。
A power supply circuit (not shown) that supplies power to the
(機能の説明)
以下、図1(a)乃至図4を参照して、照明装置100の機能について詳細に説明する。(Description of function)
Hereinafter, the function of the
図3は、支柱21の形状を説明する図である。図4はグローブ内の自然対流を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the shape of the
室内の天井等や、灯具に設けられるソケットに照明装置100の口金60が装着された状態で、室内の電源等によりソケットに対して給電されると、口金60、口金コネクタ23、支柱21のいずれかに内包される図示しない電源回路、もしくは、外部電源、を介して光源40に定電流が供給される。これにより光源40は光を照射する。
When power is supplied to the socket by an indoor power source or the like in a state where the
図2を参照して、レンズ30の機能について説明する.光源40から発せられた光の主な成分は、全反射部30bの上面(窪んでいる面)により全反射され、全反射部30bの円筒状の側面より一旦射出する。さらに、拡散部30aに入射し、この拡散部30aより拡散および透過される。これにより、後方側すなわち光源40の射出方向よりも図2において横方向および斜め上方向へ光が射出される。
The function of the
また、反射部30bの上面すなわち窪んでいる面で全反射されなかった光は、反射部30bの上面より透過する。さらに、拡散部30aに入射し、この拡散部30aより拡散透過される。これにより、前方側すなわち光源40射出方向へ光が射出される。
Further, the light that has not been totally reflected by the upper surface of the reflecting
以上により、光源40から発せられた光は、最終的に拡散部30aより広配光にされ、かつ均一な配光で拡散透過される。
As described above, the light emitted from the
また、拡散部30aは,グローブ10の内面形状が相似となる外面を有しているため、この外面とグローブ10との間隔が至るところ実質的同じになっている。これにより、拡散部30aの面から射出された光の配光特性がグローブ10に投影されることになる。つまり、光の配光が均一であれば、グローブ10が均一に光るように見えるという効果がある。
Further, since the diffusing
拡散部30aおよび全反射部30bの最大直径はグローブ10の開口部の直径以下とする。これにより、グローブ10内部へのレンズ30a、30bの挿入が可能となる。一方、レンズ30a、30bの最大直径がグローブ10の開口部の直径以上である場合には、グローブ10を分割する等の加工が必要となる。これにより、加工プロセスの負荷を低減するという効果がある。
The maximum diameter of the diffusing
光源40は発光に伴い熱を発生する。この熱は、光源40から基板41に伝わる。続いて、基板41内を伝熱してベース20に伝わる。ベースに伝わった熱は、ベース20内を通って支柱21に伝わる。支柱21に伝わった熱は、一部が支柱21の表面からの対流と熱放射によりグローブ10に伝わり、他の一部は熱伝導によりグローブコネクタ22に伝わる。グローブコネクタ22に伝わった熱は、一部がグローブ10に伝わり、他の一部が口金コネクタ23に伝わる。そして、口金コネクタ23に伝わった熱は、口金コネクタ23を介して口金60に伝わる。この際、前述のように基板41とベース20との間、ベース20と支柱21との間、支柱21とグローブコネクタ22の間、グローブコネクタ22とグローブ10の間、グローブコネクタ22と口金コネクタ23との間、及び口金コネクタ23と口金60との間は、それぞれ熱伝導性に優れるグリス、シート、テープ等や、ネジ等の螺合により熱的に接続されており、効率的に伝熱させることができる。
The
支柱21からグローブ10への輻射による放熱を促進するために、支柱21の表面には輻射層80が設けられている。輻射層80は、表面処理により形成したアルマイトや、塗装などにより形成される。輻射層80に白色塗装など可視光の吸収性が低い材料を用いれば、支柱表面での光の損失を小さくすることができる。
A
このように、輻射層80によって非接触に支柱21からグローブ10への放熱を行うことで、照明装置100照明装置の外表面におけるグローブ10表面の割合を増加させることができるとともに、グローブ10内部に配置される不透明部材の表面積を縮小させることができ、照明装置100の透明感が向上する。
In this way, by radiating heat from the
なお、研磨や金属蒸着による鏡面加工を施した場合には、輻射による放熱は促進されないが、白色塗装と同様に、支柱表面での光の損失を小さくすることができる。 In addition, when the mirror surface process by grinding | polishing or metal vapor deposition is given, although the heat radiation by radiation is not accelerated | stimulated, the loss of light on the support | pillar surface can be made small like white coating.
グローブコネクタ22の端部にはグローブ10との接続面を増やすための凸部、もしくは溝を設ける。グローブコネクタ22とグローブ10は、耐熱性の高い接着剤により固定する。
The end of the
グローブコネクタ22から環境への放熱を促進するために、グローブコネクタ22の空気と接する面に輻射層を設けてもよい。輻射層は、表面処理により形成したアルマイトや、塗装などにより形成される。輻射層に白色塗装など可視光の吸収性が低い材料を用いれば、グローブコネクタ表面での光の損失を小さくすることができる。
In order to promote heat radiation from the
支柱21、及び、グローブ10の表面は平坦とし、支柱21の表面積をAi、支柱21の長さをlg、支柱21を表面積が等価な球に近似した場合の半径をri、光源40のジャンクションが耐熱温度となる場合のriをriminとすると、表面積Aiは次の式(1)を満たす。
4πrimin 2≦Ai (1)
ここで、照明装置100全体の熱抵抗をRbulb(ri)、光源40の発熱量をQl、光源40のジャンクションの耐熱温度上昇をΔTjmaxとすると、riminは次の式(2)を満たす。
ΔTjmax=Rbulb(rimin)Ql (2)
ここで、光源40のジャンクションから口金60を経由した環境への熱抵抗をRlc、グローブコネクタ22の外気と接する面から環境への熱抵抗をRgc、光源40のジャンクションから支柱21表面への熱抵抗をRlp、グローブ10の表面から環境への熱抵抗をRga、支柱21とグローブ10との間の対流と輻射による熱抵抗をRa(ri)とすると、riを含むRbulb(rimin)は次の式(3)を満たす。
4πr imin 2 ≦ A i (1)
Here, if the thermal resistance of the
ΔT jmax = R bulb (r imin ) Q l (2)
Here, the thermal resistance from the junction of the
ここで、支柱21とグローブ10との間の対流による熱抵抗をRc(ri)、支柱21とグローブ10との間の輻射による熱抵抗をRr(ri)とすると、riを含むRa(ri)は次の式(4)を満たす。
ここで、支柱21表面の平均温度をTi、前記グローブ内面の平均温度をTo、グローブ10を球体に近似した場合の等価半径をro、としたとき、riを含むRc(ri)は次の式(5)を満たす。
ここで、支柱21表面の平均輻射率をεi、前記グローブ内面の平均輻射率をεo、としたとき、riを含むRr(ri)は次の式(6)を満たす。
一方、支柱21からの対流によってグローブ10への放熱を促進するためには、図3に示すように、支柱21とグローブ10の間隔を適切に確保する必要がある。照明装置100の中心軸201と垂直な平面における、支柱21の表面からグローブ10の内面までの距離を、支柱の上端から下端まで中心軸に沿って積分することで得られる平均距離をdnとし、支柱21の長さをlg、体積膨張率をβ、支柱21の表面温度をTi、支柱21と対向するグローブ10内面の平均温度をTg、動粘性係数をvとすると、dnは次の式(7)で表される。
また、ここでのグラスホフ数Grlは次の式(8)で表される。
支柱21とグローブ10間の間隔が式(7)で表されるdn以上の時、気体による伝熱は熱伝達が支配的になり、グローブ10と支柱21間の間隔を確保しつつ、伝熱を促進させることができ、照明装置100の透明感が向上する。When the distance between the
また、支柱21の表面積Aiとの関係は次の式(9)で表される。
Ai≦2πdnlg (9)
なお、本実施形態では、グローブ10は、口金60以外の、照明装置100の略全表面を覆う構成を例に説明したが、金属筐体を併用し、一部のみを覆う構成であってもよい。この場合には、グローブ10表面からの放熱に加え、図示しない金属筐体の表面から直接放熱することができる。The relationship between the surface area A i of the
A i ≦ 2πd n l g (9)
In the present embodiment, the
支柱21から排出された熱は、グローブ内部の空気を暖める、そして、図4の流線71に示すように、暖められた空気は自然対流により、支柱21の表面に沿って、重力逆方向へ上昇する。支柱21の上端に至った空気は、グローブ10の内面で次第に冷却され、重力方向へと下降する。この空気の流れにより、支柱21からグローブ10への伝熱は促進され、照明装置100はさらに冷却される。この際、支柱21の周囲に沿って、空気が上側へ流れて行くにつれ、流れる空気の温度は徐々に上昇していく。すなわち、支柱21の表面近傍において、支柱21の下端付近の空気の温度が最も低く、上端に近づくにつれ空気の温度が上昇していく。本実施形態のように、光源40を支柱21の下端に設けることで、より低温の空気によって効率的に光源40を冷却することができる。対流によって非接触に支柱21からグローブ10への放熱を行うことで、照明装置100照明装置の外表面におけるグローブ10表面の割合を増加させることができるとともに、グローブ10内部に配置される不透明部材の表面積を縮小させることができ、照明装置100の透明感が向上する。
The heat exhausted from the
次に、より広配光を得るための条件について図5を参照して説明する。光源40から照射された光は、レンズ(導光部材)30を介して照明装置100の周囲に照射される。このとき、レンズ30からの光の配光角の原点をOとする。また、レンズ30の原点Oから照射される光の配光角の1/2を角度θdで表す。レンズ30の原点Oを通り鉛直下方に延びる照明装置の中心軸201から垂直な平面において、中心軸201から、口金コネクタ23、グローブコネクタ22、支柱21、ベース20、レンズコネクタ50、口金60、及び、その他の光学的に不透明な部品それぞれの端部までの距離をrmとし、レンズ30の原点Oを通り上記中心軸201に直交する平面から、上記端部までの距離をlmとし、光源40のレンズ30に対向する面の中心軸201からの最小距離をrlとすると、距離rmが次の(10)式に示す範囲にあることが好ましい。Next, conditions for obtaining a wider light distribution will be described with reference to FIG. The light emitted from the
rl≦rm≦lm|tanθd| (10)
なお、光源40のレンズ30に対向する面の距離rlとは、上記中心軸と上記面との交点である上記面の原点から上記面の外周部までの最小距離を意味する。また、レンズ30の原点Oを通り上記中心軸201に直交する平面から上記端部までの距離とは、上記端部から上記平面上の各点までの距離の最小値を意味する。なお、図5では配光角の原点Oを中心軸上のレンズ中心近傍に配置したが、レンズの任意の場所に配置してよい。なお、θdは必要とされる配光角に応じて、例えば下方光度の2分の1の範囲とするなど、任意に設定して良い。なお、ここでは配光の対称軸を照明装置の中心軸と同一としたが、配光の対称軸はLED光源の発光面内のうち、どの点を通っても良い。r l ≦ r m ≦ l m | tan θ d | (10)
The distance r l of the surface of the
このように構成することで、照明装置100はレンズ30相当の配光角を得ることが可能になり、発光効率も向上する。なお、図5においては、距離rm、距離lmはレンズコネクタ50の端部を対象としていることを示している。With this configuration, the
なお、図6に示す第1実施形態の変形例による照明装置のように、図1(b)に示す場合と異なり、支柱21は湾曲していなくても良い。図6に示すように、支柱21は中心軸に対して傾斜した表面を有していても良いし、中心軸に対して平行な表面を有していても良い。支柱21が湾曲でなくなることで、支柱21の空洞の体積が拡大するとともに、支柱21の製造性が向上する。
Unlike the case shown in FIG. 1B, the
また、本実施形態のように、支柱21の略円筒部の形状をグローブ10の内面に沿って湾曲させ、支柱21とグローブ10間の間隔を広げることで、対流を促進、すなわち流体抵抗を抑制し、支柱21からグローブ10への放熱を促進させることができる。
Further, as in the present embodiment, the shape of the substantially cylindrical portion of the
本実施形態においては、支柱21の中心軸に対して垂直な断面における周長をベース20から離れるに連れて次第に縮小させている。これにより、支柱21表面からの放熱により次第に減少する熱量に対応して、支柱21の表面積、および中心軸に垂直な断面積を縮小させることが可能となり、重量を削減すると共に、照明装置100の透明感を向上させることができる。
In the present embodiment, the circumferential length in a cross section perpendicular to the central axis of the
本実施形態のように、支柱21の内部に空洞を有するとともに、口金60側の一端のみ、もしくは光源41側の端部を含む両端に開口部を有し、更に、支柱21の略円柱部の側面に開口部を設けることで、LED40に電気的に接続される配線90を、口金60まで内包することができ、外観を向上させると同時に配線の遊びが意図せず光を遮る可能性を減らすことができる。
As in this embodiment, the
レンズコネクタ50はネジ等によりベース20と螺合し、接着剤等によりレンズ30を固定する。そして図1(b)に示すようにレンズ30と光源40の間に隙間を設ける。レンズ30と光源40に隙間を設けることで、光源40とレンズ30の熱膨張率の差による影響を回避することができる。また、高温となる光源40から、レンズ30を遠ざける、すなわち、レンズ30の温度を、光源40の温度以下にすることができる。この構成により、レンズ30の材料として、光源40の耐熱温度以下の材質、例えばアクリル等の材料を用いた場合に、光源40に、より大きな電力を投入し、より大きな全光束を得ることが可能となる。
The
配線90は、口金に直接接続するか、もしくは、その一方をベース20に接続してもよい。ベース20に配線90を接続することにより、配線量を減らすとともに、外観を向上させることができる。この場合にはベース20、グローブコネクタ22、口金コネクタ23を導電性のある部品とするなど、支柱21と基板41を電気的に接続する手段が必要となる。
The
本実施形態では、ベース20、支柱21、グローブコネクタ22、口金コネクタ23を別部品としたが、一部、もしくは全てを一体の部品としてもよい。この場合には、部品製作は難しくなる。しかし、部品間の接合部での接触熱抵抗を除去することが可能となり、放熱性能をさらに向上させることができる。
In this embodiment, the
本実施形態では、口金コネクタ60は電気伝導性を有するとしたが、口金コネクタは、電気的な絶縁性の高い素材(PBT(Polybutylene terephthalate)、ポリカーボネート、PEEK(Polyetheretherketone)など)により製作するか、もしくは、その表面に電気絶縁性の高い層を形成しても良い。この場合には、口金コネクタ60内部に図示しない電気回路を配置する際に、電気的な不具合を回避することができる。なお、配線90は、正極および負極どちらも電気回路に接続する。なお、配線90は、電気回路が存在しない場合には口金に直接接続する。
In the present embodiment, the
本実施形態では、電源回路を照明装置100の外部に配置する場合を想定しているが、電源回路を、口金60、口金コネクタ23、支柱21の内部に収納することもできる。
In the present embodiment, it is assumed that the power supply circuit is disposed outside the
本実施形態の照明装置100によれば、支柱21がグローブ10内に設けられるために、効率的に放熱を行うことができ、照明装置100の放熱性能を向上させることが可能となる。
According to the illuminating
以上説明したように、本実施形態によれば、放熱性能を向上させることが可能となるので、より高出力のLEDを用いることができ、これにより、全光束を増加させることができる。また、レンズ相当の配光角を得ることが可能となるので、発光効率を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the heat dissipation performance can be improved, so that a higher-power LED can be used, and thereby the total luminous flux can be increased. In addition, since a light distribution angle corresponding to a lens can be obtained, the light emission efficiency can be improved.
(第2実施形態)
第2実施形態による照明装置を図7に示す。この第2実施形態の照明装置100Aは、図6に示す第1実施形態の変形例による照明装置100において、レンズ30の代わりに、導光柱31を用いた構成を有している。なお、本明細書では、レンズ30および導光柱31は、導光部材とも呼ばれる。導光柱31は、基部31aと先端部31bとで構成され、両者を接合することで内部に空洞が形成される。この空洞には、例えば散乱体32が挿入される。散乱体32は、例えば、粒径が1μm〜10μm程度の酸化チタンの粉末を透明レジンで封止したものを球状に丸めた構造を有する。あるいは、散乱体32として、空洞の内面をサンドブラストで粗らしても良いし、塗装してもよい。光源40から導光柱31に入射した光は、空洞部で散乱されることで外部に射出される。導光柱31を用いることで、光源40から離れた位置から、外部に光を射出することができ、外観がより白熱電球に近づく。なお、先端部31bを用いずに、基部31aのみで導光柱31を構成してもよい。(Second Embodiment)
A lighting apparatus according to the second embodiment is shown in FIG. The
例えば、導光柱の配光の中心点Oを、グローブ10の中心に一致するように設けられば、光源40からの光は、中心点Oすなわちグローブの中心から射出されるようになる。導光柱31の最大直径は、グローブ10の開口部の直径以下とする。これにより、グローブ10の内部へ、導光柱31の挿入が可能となる。導光柱31の材質としては、光の透過性の高い、アクリル、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ガラス等を用いることが好ましい。
For example, if the center point O of the light distribution of the light guide column is provided so as to coincide with the center of the
この第2実施形態も第1実施形態と同様に、放熱性能を向上させることが可能となるので、より高出力のLEDを用いることができ、これにより、全光束を増加させることができる。 Similarly to the first embodiment, the second embodiment can improve the heat dissipation performance, so that a higher-power LED can be used, thereby increasing the total luminous flux.
また、この第2実施形態の照明装置100Aにおいても、導光柱31に相当する配光角を得ることが可能となり、発光効率を向上させることができる。
Also in the
(第3実施形態)
第3実施形態による照明装置を図8に示す。この第3実施形態の照明装置100Bは、図7に示す第2実施形態の照明装置100Aにおいて、導光柱31の側面に、基部31aの一部を覆うように、新たにカバー24を用いた構成を有している。カバー24は表面に輻射層81を配置しても良いし、配置しなくても良い。カバー24を用いることで、光源40の直接光が外部に照射されるのを防ぐことができる。また、カバー24を用いることで、導光柱31を延長した場合でも、放熱面積を確保することができ、照明装置100Aの放熱性能を向上させることができる。(Third embodiment)
A lighting device according to the third embodiment is shown in FIG. The illuminating
カバー24は支柱21、ベース20、および基板コネクタ50のうちの少なくとも1つと組み合わせて一体で形成しても良い。カバー24の材料としては、例えばアルミニウム合金や銅合金などの熱伝導性に優れる材料が用いられる。光源40から放射される光の吸収を抑制するために、カバー24の内面に塗装や、研磨や金属蒸着による鏡面加工を施しても良い。例えば、白色塗装など可視光の吸収性が低い材料を用いれば、カバー24の内面での光の損失を小さくすることができる。
The
この第3実施形態も第1実施形態と同様に、放熱性能を向上させることが可能となるので、より高出力のLEDを用いることができ、これにより、全光束を増加させることができる。また、照明装置100B照明装置の外表面におけるグローブ10表面の割合を増加させることとともに、グローブ10内部に配置される不透明部材の表面積を縮小させることができ、照明装置100Bの透明感が向上する。
Similarly to the first embodiment, the third embodiment can improve the heat dissipation performance, so that a higher-power LED can be used, and thereby the total luminous flux can be increased. Moreover, while increasing the ratio of the surface of the
また、第3実施形態においては、カバー24を導光柱31の1/2配光角θdの内側のみに収めることで、照明装置100Aは導光柱31に相当する配光角を得ることが可能になり、発光効率を向上させることができる。なお、カバー24は導光部材であるレンズ30と共に用いても良い。Further, in the third embodiment, by accommodating the
(第4実施形態)
第4実施形態による照明装置を図9に示す。この第4実施形態の照明装置100Cは、図8に示す第3実施形態の照明装置100Bにおいて、支柱21とカバー24にそれぞれ、新たに外表面と内表面とを接続する通風孔91を設けた構成を有している。通風孔91は、支柱21およびカバー24の内部に空気を流線71のように流通させるため、カバー24の開口部と合わせて重力方向に複数有していることが望ましい。支柱21とカバー24の通風を繋げるために、ベース20や、レンズコネクタ50にも通風孔を設けても良い。通風孔を設けることで、支柱21、カバー24の表面だけでなく内面からも放熱させることができ、第3実施形態の照明装置100Bよりも放熱性能をさらに向上させることができる。これにより、照明装置100C照明装置の外表面におけるグローブ10表面の割合を増加させることとともに、グローブ10内部に配置される不透明部材の表面積を縮小させることができ、照明装置100Cの透明感が向上する。(Fourth embodiment)
FIG. 9 shows a lighting device according to the fourth embodiment. In the
第4実施形態においては、放熱性能を更に向上させることが可能となるので、より高出力のLEDを用いることができ、これにより、全光束を増加させることができる。 In the fourth embodiment, since it is possible to further improve the heat dissipation performance, it is possible to use a higher-power LED, thereby increasing the total luminous flux.
また、第4実施形態においては、第3実施形態と同様に、導光柱31に相当する配光角を得ることが可能になり、発光効率を向上させることができる。
In the fourth embodiment, similarly to the third embodiment, a light distribution angle corresponding to the
(第5実施形態)
第5実施形態による照明装置を図10(a)に示す。この第5実施形態の照明装置100Dは、図8に示す第3実施形態の照明装置100Bにおいて、支柱21とカバー24に、新たに凹凸形状のフィンを設けた構成を有している。このフィンを切断線B−Bで切断した断面を図10(b)に示す。図10(b)に示すように、支柱21とカバー24の外表面に凹凸形状のフィンを設けることで放熱面積を増やすことができ、第3実施形態の照明装置100Bよりも放熱性能をさらに向上させることができる。これにより、照明装置100D照明装置の外表面におけるグローブ10表面の割合を増加させることができるとともに、グローブ10内部に配置される不透明部材の表面積を縮小させることができ、照明装置100Dの透明感が向上する。(Fifth embodiment)
A lighting device according to the fifth embodiment is shown in FIG. The
第5実施形態においては、放熱性能を更に向上させることが可能となるので、より高出力のLEDを用いることができ、これにより、全光束を増加させることができる。 In the fifth embodiment, since it is possible to further improve the heat dissipation performance, it is possible to use a higher-power LED, thereby increasing the total luminous flux.
また、第5実施形態においては、第3実施形態と同様に、導光柱31に相当する配光角を得ることが可能になり、発光効率を向上させることができる。
In the fifth embodiment, similarly to the third embodiment, a light distribution angle corresponding to the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.
Claims (48)
前記グローブ内に収納されるベースと、
前記グローブ内に収納され前記ベース上に配置された少なくとも1つのLEDを有する光源と、
前記グローブ内に収納され前記光源の発光面を覆い、光の透過性を有する導光部材と、
前記グローブ内に収納され前記ベースに対して前記光源および前記導光部材と反対側に設けられ前記ベースを支持する支柱と、
前記支柱の表面に設けられ熱の輻射を行う輻射層と、
前記グローブの前記一端において前記支柱に接続されるグローブコネクタと、
前記グローブコネクタに接続される口金コネクタと、
前記口金コネクタに接続され、前記光源に電力を供給するための口金と、
前記口金と前記光源とを電気的に接続する配線と、
を備える照明装置。A glove with an opening at one end and a hollow inside,
A base housed in the glove,
A light source having at least one LED housed in the globe and disposed on the base;
A light guide member that is housed in the globe and covers a light emitting surface of the light source, and has light permeability;
A column that is housed in the globe and is provided on the opposite side of the light source and the light guide member with respect to the base, and supports the base;
A radiation layer provided on the surface of the support column for radiating heat;
A globe connector connected to the column at the one end of the globe;
A base connector connected to the globe connector;
A base connected to the base connector for supplying power to the light source;
Wiring for electrically connecting the base and the light source;
A lighting device comprising:
4πrimin 2≦Ai≦2πdnlg (1)
照明装置全体の熱抵抗をRbulb(ri)、前記光源の発熱量をQl、前記光源の接合の耐熱温度上昇をΔTjmaxとすると、次の式(2)を満たし、
ΔTjmax=Rbulb(rimin)Ql (2)
前記光源のジャンクションから前記口金を経由した環境への熱抵抗をRlc、前記グローブコネクタの外気と接する面から環境への熱抵抗をRgc、前記光源のジャンクションから前記支柱表面への熱抵抗をRlp、前記グローブの表面から環境への熱抵抗をRga、前記支柱と前記グローブとの間の対流と輻射による熱抵抗をRa(ri)とすると、次の式(3)を満たし、
4πr imin 2 ≦ A i ≦ 2πd n l g (1)
When the thermal resistance of the entire lighting device is R bulb (r i ), the heat generation amount of the light source is Q l , and the heat resistant temperature rise of the light source junction is ΔT jmax , the following equation (2) is satisfied:
ΔT jmax = R bulb (r imin ) Q l (2)
The thermal resistance from the junction of the light source to the environment via the base is R lc , the thermal resistance from the surface in contact with the outside of the globe connector to the environment is R gc , and the thermal resistance from the junction of the light source to the surface of the column When R lp , the thermal resistance from the surface of the globe to the environment is R ga , and the thermal resistance due to convection and radiation between the support column and the globe is R a (r i ), the following equation (3) is satisfied. ,
4πrimin 2≦Ai≦2πdnlg (1)
照明装置全体の熱抵抗をRbulb(ri)、前記光源の発熱量をQl、前記光源の接合の耐熱温度上昇をΔTjmaxとすると、次の式(2)を満たし、
ΔTjmax=Rbulb(rimin)Ql (2)
前記光源のジャンクションから前記口金を経由した環境への熱抵抗をRlc、前記グローブコネクタの外気と接する面から環境への熱抵抗をRgc、前記光源のジャンクションから前記支柱及び前記カバー表面への熱抵抗をRlp、前記グローブの表面から環境への熱抵抗をRga、前記支柱及び前記カバーと、前記グローブとの間の対流と輻射による熱抵抗をRa(ri)とすると、次の式(3)を満たし、
4πr imin 2 ≦ A i ≦ 2πd n l g (1)
When the thermal resistance of the entire lighting device is R bulb (r i ), the heat generation amount of the light source is Q l , and the heat resistant temperature rise of the light source junction is ΔT jmax , the following equation (2) is satisfied:
ΔT jmax = R bulb (r imin ) Q l (2)
The thermal resistance from the junction of the light source to the environment via the base is R lc , the thermal resistance from the surface in contact with the outside air of the globe connector to the environment is R gc , and from the junction of the light source to the column and the cover surface When the thermal resistance is R lp , the thermal resistance from the surface of the globe to the environment is R ga , and the thermal resistance due to convection and radiation between the column and the cover and the globe is R a (r i ), Satisfying the formula (3) of
Ai=4πrimin 2
である請求項17記載の照明装置。The surface area of the support A i is
A i = 4πr imin 2
The lighting device according to claim 17.
Ai=4πrimin 2
である請求項18記載の照明装置。The sum A i of the surface area of the column and the cover is:
A i = 4πr imin 2
The lighting device according to claim 18.
rl≦rm≦lm|tanθd|
の範囲にある請求項1記載の照明装置。The angle θ d is ½ of the light distribution angle of light emitted from the light guide member, and the base connector, the globe connector, the support column, the base, and the base in a plane perpendicular to the central axis of the light distribution optically opaque parts in the die, the distance from the central axis of the light distribution to the respective ends and r m, said end from a plane perpendicular to the center as the central axis of the light guide member When the distance to the part and l m, the minimum distance from the central axis of the facing surfaces and r l to the light guide member of the light source, the distance r m is
r l ≦ r m ≦ l m | tan θ d |
The lighting device according to claim 1, which is in the range of.
rl≦rm≦lm|tanθd|
の範囲にある請求項2記載の照明装置。The angle θ d is ½ of the light distribution angle of light emitted from the light guide member, and in the plane perpendicular to the central axis of the light distribution, the base connector, the globe connector, the column, the base, mouthpiece, and the optically opaque part in the cover, the distance from the central axis of the light distribution to the respective ends and r m, perpendicular to the passing through the center the center axis of the light guide member When the distance from the plane to the end and l m, the minimum distance from the central axis of the facing surfaces and r l to the light guide member of the light source, the distance r m is
r l ≦ r m ≦ l m | tan θ d |
The lighting device according to claim 2 in the range of.
前記グローブ内に収納されるベースと、
前記グローブ内に収納され前記ベース上に配置された少なくとも1つのLEDを有する光源と、
前記グローブ内に収納され前記光源の発光面を覆い、光の透過性を有する導光部材と、
前記グローブ内に収納され前記ベースに対して前記光源および前記導光部材と反対側に設けられ前記ベースを支持する支柱と、
前記グローブの前記一端において前記支柱に接続されるグローブコネクタと、
前記グローブコネクタに接続される口金コネクタと、
前記口金コネクタに接続され、前記光源に電力を供給するための口金と、
前記口金と前記光源とを電気的に接続する配線と、
を備える照明装置。A glove with an opening at one end and a hollow inside,
A base housed in the glove,
A light source having at least one LED housed in the globe and disposed on the base;
A light guide member that is housed in the globe and covers a light emitting surface of the light source, and has light permeability;
A column that is housed in the globe and is provided on the opposite side of the light source and the light guide member with respect to the base, and supports the base;
A globe connector connected to the column at the one end of the globe;
A base connector connected to the globe connector;
A base connected to the base connector for supplying power to the light source;
Wiring for electrically connecting the base and the light source;
A lighting device comprising:
4πrimin 2≦Ai≦2πdnlg (1)
照明装置全体の熱抵抗をRbulb(ri)、前記光源の発熱量をQl、前記光源の接合の耐熱温度上昇をΔTjmaxとすると、次の式(2)を満たし、
ΔTjmax=Rbulb(rimin)Ql (2)
前記光源のジャンクションから前記口金を経由した環境への熱抵抗をRlc、前記グローブコネクタの外気と接する面から環境への熱抵抗をRgc、前記光源のジャンクションから前記支柱表面への熱抵抗をRlp、前記グローブの表面から環境への熱抵抗をRga、前記支柱と前記グローブとの間の対流と輻射による熱抵抗をRa(ri)とすると、次の式(3)を満たし、
4πr imin 2 ≦ A i ≦ 2πd n l g (1)
When the thermal resistance of the entire lighting device is R bulb (r i ), the heat generation amount of the light source is Q l , and the heat resistant temperature rise of the light source junction is ΔT jmax , the following equation (2) is satisfied:
ΔT jmax = R bulb (r imin ) Q l (2)
The thermal resistance from the junction of the light source to the environment via the base is R lc , the thermal resistance from the surface in contact with the outside of the globe connector to the environment is R gc , and the thermal resistance from the junction of the light source to the surface of the column When R lp , the thermal resistance from the surface of the globe to the environment is R ga , and the thermal resistance due to convection and radiation between the support column and the globe is R a (r i ), the following equation (3) is satisfied. ,
4πrimin 2≦Ai≦2πdnlg (1)
照明装置全体の熱抵抗をRbulb(ri)、前記光源の発熱量をQl、前記光源の接合の耐熱温度上昇をΔTjmaxとすると、次の式(2)を満たし、
ΔTjmax=Rbulb(rimin)Ql (2)
前記光源のジャンクションから前記口金を経由した環境への熱抵抗をRlc、前記グローブコネクタの外気と接する面から環境への熱抵抗をRgc、前記光源のジャンクションから前記支柱及び前記カバー表面への熱抵抗をRlp、前記グローブの表面から環境への熱抵抗をRga、前記支柱及び前記カバーと、前記グローブとの間の対流と輻射による熱抵抗をRa(ri)とすると、次の式(3)を満たし、
4πr imin 2 ≦ A i ≦ 2πd n l g (1)
When the thermal resistance of the entire lighting device is R bulb (r i ), the heat generation amount of the light source is Q l , and the heat resistant temperature rise of the light source junction is ΔT jmax , the following equation (2) is satisfied:
ΔT jmax = R bulb (r imin ) Q l (2)
The thermal resistance from the junction of the light source to the environment via the base is R lc , the thermal resistance from the surface in contact with the outside air of the globe connector to the environment is R gc , and from the junction of the light source to the column and the cover surface When the thermal resistance is R lp , the thermal resistance from the surface of the globe to the environment is R ga , and the thermal resistance due to convection and radiation between the column and the cover and the globe is R a (r i ), Satisfying the formula (3) of
Ai=4πrimin 2
である請求項25記載の照明装置。The surface area of the support A i is
A i = 4πr imin 2
The lighting device according to claim 25.
Ai=4πrimin 2
である請求項26記載の照明装置。The sum A i of the surface area of the column and the cover is:
A i = 4πr imin 2
The lighting device according to claim 26.
rl≦rm≦lm|tanθd|
の範囲にある請求項25記載の照明装置。Half of the light distribution angle of light emitted from the light guide member and the angle theta d, in the center axis perpendicular to the plane of the light distribution, the cap connector, the globe connector, said post, said base, and optically opaque parts in the die, the distance from the central axis of the light distribution to the respective ends and r m, from said plane perpendicular to the center as the central axis of the light guide member When the distance to the end and l m, the minimum distance from the central axis of the facing surfaces and r l to the light guide member of the light source, the distance r m is
r l ≦ r m ≦ l m | tan θ d |
The lighting device according to claim 25, which is in the range of.
rl≦rm≦lm|tanθd|
の範囲にある請求項26記載の照明装置。The angle θ d is ½ of the light distribution angle of light emitted from the light guide member, and in the plane perpendicular to the central axis of the light distribution, the base connector, the globe connector, the column, the base, mouthpiece, and the optically opaque part in the cover, the distance from the central axis of the light distribution to the respective ends and r m, perpendicular to the passing through the center the center axis of the light guide member When the distance from the plane to the end and l m, the minimum distance from the central axis of the facing surfaces and r l to the light guide member of the light source, the distance r m is
r l ≦ r m ≦ l m | tan θ d |
27. A lighting device according to claim 26.
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